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煤粉爐布袋除塵器運行可靠度下降原因分析

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布袋除塵器可處理較高風速、粉塵濃度較大的煙 氣,有除塵效率高、性能穩定、結構簡單等優點,因此 被選用為工業煤粉鍋爐煙氣除塵的配套裝置。神 華集團石圪台礦的1 號鍋爐布袋除塵器在運行實踐 中,出現了除塵器阻力變大,性能下降的問題,經檢查 排除了除塵器結構原因和脈衝噴吹綜合原因。本文是我公司 對2014—2015 年采暖季一段曆史運行數據進行分 析,並對其核心部件濾袋進行了多種檢測,從兩方麵 著手進行分析與研究,分析出問題主因,並提出相應 的措施,以提高除塵器運行的可靠性。如下:

1 運行數據分析

1. 1 除塵壓差

圖1 為2014 年12 月份至2015 年2 月份期間二 次風閥38% ~ 65%,引風機頻率39 ~ 49 Hz 的除塵差 壓日均值變化趨勢圖,除塵器運行阻力在1 000 ~ 2 000 Pa。由於每隔一段時間,會進行噴吹,因此除 塵壓差會出現周期性下降,圖中可以看出,在每個周 期中,除塵壓差隨運行時間的增長而升高。造成壓差 升高的原因可能為運行中細灰顆粒嵌入濾袋深處,使 得濾袋堵塞後透氣性受到影響,隨著運行時間增長, 細灰顆粒嵌入濾袋的數量不斷增加,濾袋的壓差不斷 升高。造成壓差升高的另外一個原因可能是濾袋 表麵有結露現象導致粉塵板結粘在濾袋表麵。

除塵壓差日均值變化趨勢

圖1 除塵壓差日均值變化趨勢

1. 2 排煙溫度

圖2 為2014 年10 月至2015 年4 月期間排煙溫 度分布圖。圖中可以看出排煙溫度分布於30 ~ 130 ℃,根據PPS 的材料特性,其適用條件為溫度 120 ~ 160 ℃,因此濾袋基本不受到高溫腐蝕。經 計算與查表得出煙氣酸露點為90 ℃,考慮到漏風因 素,排煙溫度應高於100 ℃。圖2 可以看出曆史數據 中排煙溫度低於100 ℃的數據占21. 62%,因此,布 袋可能已出現結露現象並受到酸腐蝕。

排煙溫度分布

圖2 排煙溫度分布

1. 3 氧含量

經測量計算,鍋爐的漏風率平均為10%,考慮漏圖5 為布袋橫截麵顯微鏡圖片,由上至下分別是 迎塵麵、基布、淨氣麵。如圖所示,兩條濾袋的橫截麵 均比較幹淨,粉塵被正常截留在迎塵麵表麵,說明兩 條濾袋的纖維密實度保持良好,未發生明顯的粉塵滲 透現象。

風率後折算的煙氣氧含量分布如圖3 所示。由圖3 可以看出,氧含量分布於4% ~ 12%。PPS 材料最適 用的條件是含氧量小於8 %,且溫度在160 ℃以下。 煙溫高將加速化學物質的反應能力,濾料容易被氧 化,使得強度減弱,易破裂,最後導致濾袋腐蝕[7]。 圖中可以看出氧含量高於8% 的數據占64. 12%,但 由圖2 可知排煙溫度最高為130℃,未構成氧腐蝕的 條件,因此氧化腐蝕應該不是濾袋性能下降的主 要原因。

煙氣氧含量分布

圖3 煙氣氧含量分布

2 布袋檢測分析

從除塵器中選出兩條濾袋樣本( 1 號和2 號) 進 行檢測分析,以驗證以上分析結果。

2. 1 布袋外觀

圖4 為濾袋的外觀圖。濾袋整體均保持完好,迎 塵麵表麵有粉塵板結,淨氣麵有鐵鏽渣。濾袋表麵粉 塵均呈酸性,pH≈4,布袋表麵發黃,因此可以推斷出 濾袋受到酸腐蝕。

濾袋外觀圖

圖4 濾袋外觀圖

圖5 為布袋橫截麵顯微鏡圖片,由上至下分別是 迎塵麵、基布、淨氣麵。如圖所示,兩條濾袋的橫截麵 均比較幹淨,粉塵被正常截留在迎塵麵表麵,說明兩 條濾袋的纖維密實度保持良好,未發生明顯的粉塵滲 透現象。

2. 2 成分分析

圖6 為1 號、2 號濾袋的紅外譜圖。如圖所示, 對比於PPS 標準譜圖,兩條濾袋迎塵麵表麵出現 1 205,1153 cm - 1歸屬於碳氟鍵( C-F) 的吸收峰; 1 號 濾袋迎塵麵、基布出現1 036 cm - 1 歸屬於亞碸基( S O) 的吸收峰; 766 ~ 764 cm - 1 歸屬於苯環被取 代的吸收峰; 濾袋淨氣麵、濾袋的吸收峰均與PPS 標 準譜圖基本吻合。上述綜合說明濾袋的材質為PPS, 1 號濾袋受到輕微的的氧化腐蝕。

2. 3 DTA 和掃描電鏡分析

圖7 為兩條濾袋的DTA 曲線圖。相比於PPS 纖 維,兩條濾袋的熔點略有下降,結合紅外分析進一步 說明兩條濾袋受到化學腐蝕,結合對濾袋外觀及表麵 灰塵的測量,可以判斷濾袋受到酸腐蝕; 兩條濾袋分 解溫度顯著升高,為PPS 在熱態下使用結晶度增大 的正常表現。

圖8 為1#濾袋迎塵麵和淨氣麵的電鏡圖片。圖 中顯示,1#濾袋大多數纖維保持完好,僅迎塵麵少數纖維斷裂。進一步說明濾袋受化學腐蝕程度比較輕 微,未對纖維造成明顯的損傷。

濾袋橫截麵顯微鏡圖片

圖5 濾袋橫截麵顯微鏡圖片

濾袋的紅外譜圖

圖6 濾袋的紅外譜圖

3 結論

濾袋結露導致粉塵在濾袋表麵粘結、板結,使得濾 袋彈性降低,不能正常過濾,嚴重時可能造成濾袋大麵 積板結,達到一定重量將引起濾袋脫落,嚴重影響濾袋 的使用壽命。凝結後的粉塵還與煙氣中SO2 反應形成酸露酸霧,造成濾袋腐蝕,使得濾袋的特性指標下降。

根據曆史數據分析和實驗結果可以看出,石圪台 1 號除塵器性能下降的主要原因是PPS 布袋結露板 結及結露引起的輕度酸腐蝕所導致,另外布袋受到了 較輕微的氧化腐蝕。

因此,在實際運行中AG赌场可以通過以下措施預防 布袋除塵器的性能下降。

1) 控製煤粉的水含量; 避免用冷水衝洗冷卻爐 膛; 降低落灰鬥溫度,減少水封渣池的蒸發量; 通過以 上措施來降低進入布袋除塵器的煙氣含濕量。

濾袋的DTA 曲線

圖7 濾袋的DTA 曲線

2) 控製鍋爐運行參數,氧含量應控製在7% 以 下,排煙溫度控製在120 ~ 160 ℃範圍內。

濾袋的電鏡圖片

圖8 濾袋的電鏡圖片

3) 冬季運行室外溫度在- 25 ℃,應加強除塵器密封,防止空氣滲入濾袋,導致氧含量增加及煙溫降低; 避 免因長期低負荷運行導致的除塵器煙溫低於露點溫度。

4) 鍋爐應增設脫硫脫硝煙設施,降低煙氣中SO2 和NOx 含量,減少化學腐蝕的可能性。

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