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电厂用袋式除尘器滤袋选型分析

发布时间:2016-02-25 返回列表

电厂烟尘由于燃煤等诸多因素的影响,导致气体成分复杂多样,对所使用的除尘器设备具有较高要求,即使当前袋式除尘器总体运行稳定,也依然需要重点注意除尘器滤袋的选择,下面朴华科技通过实例分析为大家讲解电厂用袋式除尘器滤袋选型:

某电厂为适应环保的要求,将其#3炉电除尘器改造成了袋式除尘器。其滤袋设计材料为PPS纤维+PTFE(基布),设计寿命为30000h,结果在运行20000h时发现有破损滤袋,宏观检查发现滤袋破损158条,滤袋内积灰约40余条(潜在断袋的可能),近200条滤袋需更换,于是对除尘器滤袋破损原因进行了详细分析。

该电厂采用的低压脉冲清灰袋式除尘器滤袋设计材质为PTFE基布,迎尘面和背尘面为100%聚苯硫醚纤维(进口),滤料整体PTFE浸渗处理。其长期使用温度为130~165℃,瞬时可达180℃(每年累计400小时以下),O2含量小于10%(Vol)、NOx小于600mg/Nm3。经对比检测,破损滤袋长803.cm,折径为20.08cm,新滤袋长度为811.0-813.5cm,折径为20.1-20.3cm,即滤袋纵向热缩率为0.91-1.22%,横向热缩率为:0.10-1.08%。整条滤袋破损严重,尤其是滤袋上半段。整条滤袋存在多处由内向外磨损大小不一的破洞,破洞处边沿可见基布;在袋笼横筋处也存在由内向外磨损的破洞。滤袋多处表面纤维层被磨损,可见基布;净气面存在纤维层脱落、纵向裂开。经强力清灰后,粉尘仍粘结在滤料表面,说明粉尘粘性大,且纤维为棕绿色。粉尘检测为酸性,Ph=2。

抽检滤袋的常规性能测试结果显示:抽检滤袋横向强力明显下降,尤其袋尾段;清灰后,局部透气气量偏大,归因于滤袋局部纤维层被磨损裸露基布;克重偏大,归因于滤料表面仍粘结粉尘。

通过对抽检滤袋纤维层红外谱图分析,PPS分子结构发生变化,PPS受到了氧化及磺化等腐蚀;抽检滤袋PPS分子结构发生变化,受腐严重;抽检滤袋迎尘局部纤维依然粘附较多的粉尘,粉尘呈酸性,腐蚀纤维,进一步说明有粉尘板结现象。由此得出结论:粉尘冲刷、机械力等硬力作用导致滤袋表面纤维磨损;滤袋与袋笼互相磨损导致滤袋出现多处由内向外的破洞及多处竖筋方向的开裂;滤袋局部粉尘板结,粉尘为酸性,烟气温度可能频繁穿越酸露点,导致滤袋纤维层受腐蚀严重;纤维层受损断裂,滤袋横向强力明显下降。化学腐蚀和机械损伤导致滤袋失效。

为了找到更适合的滤料材质,我们对常用滤料进行了比较

通过上表的比较,不同的滤料具有不同的特性,各有其适用条件。电厂布袋除尘器常用的滤料有:PPS、P84、PTFE,采用哪种滤料需根据其烟气工况等条件合理选择。

通过对电厂用袋式除尘器滤袋选型需考虑的因素进行分析,如果还延用该厂#3炉除尘器原设计PPS面层+PTFE(基布),存在以下风险:

1.温度多变时,煤质热值多变,供氧含量高时(比如高于8%),PPS容易氧化;

2.该厂燃煤含硫量多变,高的SO2转化成SO3的几率升高,SO3直接提高酸露点温度,增加PPS发生磺化反映的风险;

3.NOX和含硫高时,酸露点有可能高于运行温度,此时会产生酸结露,产生浓HNO3和H2SO4,氧化PPS,且结露有可能导致糊袋,系统阻力上升;

4.粉尘浓度高时,系统阻力上升、排放浓度增高。

为此,在#3炉袋式除尘器的滤袋选型方面,我技术人员结合机组燃煤情况、排烟温度、工况变化、粉尘特性、脱硝等因素,特别是针对酸结露腐蚀问题,结合PTFE、PPS等纤维的特点及环保排放要求,最终滤料选用了PTFE基布+50%PTFE/50%PPS,并在技术协议中对供货商滤料的热收缩率等参数进行严格的约束。目前,该套袋式除尘器已经运行三年,抽样检查,未发现异常。并且该厂通过优化运行方式,合理控制差压,确保滤袋的尘饼形成,并保持一定的厚度,达到了滤袋保护及一次尘过滤二次尘目的,经当地环境监测站测试,烟囱烟尘排放浓度仅为10.9mg/m3,完全达到了改造的目的。

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