袋式除尘器常见故障案例及对策（合肥丰德科技）.doc

袋式除尘器常见故障案例及对策
合肥丰德科技股份有限公司（周永康）
袋式除尘器已进入各个工业领域，成为各类烟气粉尘治理的主力军设备。但在实际应用中，不时出现设备阻力高、粉尘排放浓度不达标、滤袋寿命短、收尘器燃爆、内部构件锈蚀严重等问题。本文通过一些实例，分析研究了它们的成因和对策，以期供货商和用户，共同吸取教训，努力使之走上健康发展的轨道。
袋式除尘器以其优良的过滤性能和广泛的适应性，逐渐成为各类工业烟气粉尘治理的主力军，对国家的节能减排和环境治理作出越来越大的贡献。
我国袋式除尘器的质量，经过近十余年的引进、研发创新，无论是整机结构，还是象滤料、脉冲阀、专用阀门、清灰系统、自动监控技术等关键环节的设计制造质量，都得到了长足的进步，大大缩小了跟国外同类产品的差距，并经实际使用的检验，取得了良好的经济和社会效益。
但是，在该设备的推广使用过程中，也不时暴出一些应用失效的例子，它的出现，无疑给当事者造成重大经济损失，也在一定程度上使供货商的名誉受损。这里披露的一些实例，不是揭谁的短，出哪个的丑，而是想通过它们，共同总结经验教训，科学分析失效的原因，研究介决办法，避免各类故障重复发生，以推动袋式除尘器行业的健康发展。
一、收尘器失效的原因。
一台收尘器失效可有两类原因引起：
1、 设备设计制造质量缺陷
包括：滤料和元器件选型不当，或本身有质量问题；喷吹清灰系统设计缺欠等，设备安装质量差。带来的后果是：设备阻力高、元件和滤料寿命短，损坏率搞，粉尘排放不达标，以及构件内外表面锈蚀严重，机体结构强度不够等。这类问题主要是由供货商负责改进和提高。
2、 由用户操作使用不当引起：
这类问题包括：作业温度过低，设备内部结露糊袋或超温，违反操作规程等。
二、故障1收尘器阻力远远超过设备性能指标。
当代袋式除尘器的设计阻力。一般为1200~1500（最大1700）Pa，用户据此配置排风机的全压。收尘器投用后的实际阻力，如果远大于上述数值，不仅引起排风电耗的增加，在排风机全压余量不足时，还使排风量降低影响系统的正常运转。
一台收尘器阻力远远超标，可由以下原因引起：
1、 各室的出口阀未正常打开。
离线清灰的袋收尘器，由多个室（单元）组成，每个室净气室出口各设有阀门（一般为气动），正常作业下，只1~2个室的出口阀关闭，该室处喷吹清灰状态；其余各室出口阀打开，这些室处在正常过滤作业状态。
但在新装设备上，有的把出口阀方向装反，把“关”当成“开”，“开”当成“关”，或者作为气缸动力的压缩空气压力过低，未能使阀门的开关正常转换，这两种情况都造成一定数量的袋室被额外隔离，实际投入的过滤面积比设计值大幅减少，必然引起阻力升高；
2、 喷吹清灰系统能力不够，滤袋积灰后未能正常得到再生。

有二种情况会降低清灰能力：一是喷吹用的压缩空气压力太低，喷咀出流气量未达到设计值，导致清灰能力直接降低；
二是清灰周期设置过长。现在窑炉型的清灰是由PLC控制的，作业顺序一般为：第一个室出口阀关闭后，第一个脉冲脉打开0.1~0.15S，进行喷吹；经5~10秒，第二个脉冲阀动作，作第二排滤袋清灰；如此一个阀一个阀(相应一排排滤袋)动作清灰；待一个室全部清完，打开其出口阀，这个室转入过滤作业；关闭第二个室的出口阀，开始这个室同样的清灰顺序。如此作类似的动作，直至最后一个室清灰完毕，完成整台设备从头至尾一个周期的清灰顺序。整个清灰周期的总时间T近似由式（1）求出：
T=n·t1+（N-1）t2+t3 （秒）
（1）式中n —— 设备所含脉冲阀数.(对于每次2个阀同时动作的，此取 )
t1—— 脉冲阀动作相互间间隔时间（S）
t2—— 室间间隔时间（S）
t3—一 一个周期结束到新一轮开始的间隔（S）。（有时取t3=t1头尾相接）
N—— 设备总室数。（对于双双系列设备，取二个室同时清灰的，取为 。）
为了保证除尘器的阻力△P能在一定范围内，就要求实际风量不超过设计值，同时在一个周期内的表面积灰厚度δ能控制在一定范围内。显然，入口烟气粉尘浓度愈高，T应控制愈小，相应t1也应愈小。当t1设置过大，T太长，δ太厚，阻力△P自然要高。迂此情况在清灰压力足够前提下，便需调小t1、t2、t3几个参数，使△P降下来。这样做之后，如阻力仍然超高，那应是其他原因了。
这类问题在新线刚建成时最常出现，现场调试人员应及时发现和加以解决；日常使用中一旦出现阻力异常。首先进行上述二方面的检查调整，最后才思考是否发生了糊袋。
三、故障2糊袋。
糊袋是袋除尘器较严重又较常见的一种运行事故。因为一台设备一旦发生糊袋，阻力会居高不下，长期下不来，又很难处理。故需重视和严加防范。
1、 糊袋的原因
糊袋发生在烟气水分较高，烟气温度又低于它的露点。此时，烟气中的水汽便在设备内壁和滤袋上凝结，形成潮湿层，气流中的粉尘便粘附在滤袋外表甚至侵入到内部纤维层。由于水的存在，这种粘附牢固，结壳坚实，正常的喷吹清灰不易将其清除。
2、 防止糊袋的措施
根本上要防止水分大、温度又低的烟气进入袋式除尘器。这种异常工况常发生在：
(1).新建水泥生产线（或检修后）的烘窑阶段。此时回转窑、NSP系统的耐火砖或浇注料内，都有大量水分跑出，烟气的露点很高，袋除尘器又为冷设备，这类烟气一进入袋除尘器，最易糊袋。为防止出现这种情况，烘窑阶段一定要采用预热器顶部的点火烟囱进行排气；
（2）窑磨（生料磨）联合作业原料水分特高时。迂此情况，一要有意提高预热器出口温度（如加大主排风和提高分解炉作业温度。但要谨防发生预热器的结皮堵塞事故），二是减小增湿塔喷小量，使入收尘器的烟气温度始终比露点高20~30℃。
（3）生产线点火起动阶段，烟气温度低，也应采用点火烟囱；
（4）做好收尘器的隔热保温和堵漏，也是防止局部结露的必要措施。
3、糊袋事故的处理：
糊袋事故一旦发生，处理起来很麻烦，但仍不得不一试。根据我们长期的实践经验，可采取如下措施：
（1）第一步提高作业温度，加强对滤袋的烘干强度（注意防止超温）；
（2）提高压缩空气压力，同时在PLC上调短脉冲阀之间，室间及循环周期间的时间间隔，双竿齐下提高喷吹清灰强度和频度，并如此连续5~7天，将粘糊在滤袋上的积灰逐渐清理下来，使阻力恢复到正常状态。有条件时，最好在停开排放机状态进行此高强度清灰。此法对中轻度的糊袋处理有效。
（3）对于特严重的糊袋，经采取上述二种措施仍无效者，只有通过换新滤袋来解决了。这将造成重大经济损失也无可奈何！
4、糊袋事故案例
案例1、TM厂一台窑头袋收尘器，处理风量36万m3/h，刚用半年，阻力正常。后来阻力突然升到2000Pa以上，经查，未发现其他原因，经采用上述第二条措施，设备阻力下降到1500Pa以下。
案例2、L厂新建4000t/d生产线，窑尾袋收尘处理风量60万m3/h。用Φ160×6000P84复合毡复膜滤袋。2011.4月厂方反映，在约3200t/d产量下，收尘器阻力已达2000Pa，大大超过设计指标≤1500Pa，后排风机电流接近额定值，证明收尘器阻力确实高。
原来，由于各种原因，该生产线从首次点火起，点火烘窑一共进行了七、八次，又未能次次用点火烟囱，可见是发生了糊袋事故。后来采取挽救措施无效而换袋。
案例3.湖南 Z厂4500t/d线，Φ3.8×7m风扫煤磨，配的煤粉收集器FDPM96-2×8，风量11万m3/h，入口浓度1000g/N m3。投用后相当一段时间，设备运行状况正常，阻力在1400Pa以下。后来因检修，煤磨停用；恢复开窑后，收尘器阻力便一直居高不下，最高达到2700Pa，
经本公司派员现场析查、差压仪表、压缩空气压力、脉冲阀及提升阀动作，都没有问题，虽经采取多种措施，阻力还是下不来，最后更换滤袋，便一切恢复正常。
四、故障3，粉尘排放浓度超标
这种情况在新设备刚投用或使用一段时间后都可能发生。袋式除尘器由于依靠滤料的纤维（或复膜）层过滤，粉尘排放浓度一般可达30mg/N m3甚至更低。
1、 粉尘浓度超标的原因：
a， 滤袋口（一般配有弹性胀圈）与花板孔的配合不好，密封不严；
b， 风道内导流板与两侧板的焊缝有孔洞或开裂；
c， 风道导流板上方侧板的拼合缝，或它们与顶部花板间的焊缝有孔洞或漏焊；
这些因素都使部分含尘烟气不经过滤直接窜入排放风道；
d， 滤袋质量低劣，单位面积克重和厚度太小，过滤性能不佳，这四个情况设备一投用就能发现。
e， 滤袋上有孔洞或开裂。由喷吹系统的喷咀偏斜、袋笼表面毛刺焊疤、袋笼滤袋的配合尺寸不当等都会产生此情况。它们主要在设备投用一段时间后才会出现。
2、 对策：
主要为把好设备的设计、制造、安装的质量关，不给用户留下任何隐患。
五、故障4：超温和收尘器内燃爆。
1、超温
袋式除尘器使用各类有机或无机（或复合）滤料。它们的使用都有一个温度上限。见表1
各类滤料的允许温度 表1
滤料名称
聚丙烯
（PP）
亚克力
（PAN）
聚酯
（PES）
聚苯硫醚
（PPS）
聚酰胺
（Nomex）
原酰亚胺
（P84）
玻纤
（GL）
聚四氟乙烯
（PTFE）
耐温
℃
连续
90
125
140
180
200
240
250
260
瞬间
100
140
150
200
220
260
280
280
供货商根据业主提供的烟气温度，配置了相应的滤料（还结合烟气中酸、碱、氧化等条件），使用上一般不应发生问题。但在实际应用中，由于异常工况，时有超温发现，又调控不及时，滤料一经较长时间超温发生纤维收缩。老化加烈，变脆，必然大大缩短其寿命。
解决此问题，制造商无能为力，只有靠用户提高认识，实施科学管理，温度异常时进行及时的调控，严防温度超标，才能保证设备的正常使用
2、燃爆：
这主要发生在煤粉制备系统或易燃气体（天然气或煤气）过滤器上。这类事故国内不胜枚举。
为了防止这类设备的内部燃爆，设备设计制造上一般采取以下措施：
（1）采用防静电滤料。收尘器壳体可靠接地。要求接地电阻≤4欧姆，以防粉尘跟滤袋的摩擦。引起静电积聚电火花，导致燃爆；
（2）灰斗壁面仰角≥70°，防止壁面积灰、确保及时排空；
（3）对设备内部不可避免的水平段，加敷溜灰板，溜灰板对地仰角≥60°。
（4）为防止灰斗内部积灰，还采取以下措施：
——灰斗底部设电加热器。保证壁面温度，干燥不粘灰：在严寒地区甚至对整个灰斗壁面进行伴热。
——每一灰斗设一电振器，定期开动振打；
——设置外保温，既防滤袋结露糊袋，也防内壁淌水糊料。
（5）设进出口温度监视、报警。
（6）每一灰斗底部设一热电阻，严密监视此处温度有否异常，判断有否积灰自燃或温度过低情况；
（7） 设备外壁设置足够大面积的防爆阀，以备内部一旦发生燃爆能及时泄压，保护整台设备；必要时还可设置CO检测器及CO2自动灭火装置。
（8）要求业主方做好以下防爆工作：
a，尽量消除系统的水平管道，管道风速不低于10-12m/s，
b，严格控制入袋收尘器的温度≤80℃而又高于露点约20℃；
c，严格防止热风炉明火进入煤磨系统；
d，系统各个部位（磨机、选粉机及管道）按规范设计，并设置各自的防爆阀，以免一旦在这里发生燃爆殃及收尘器；
e，停磨时间稍长要排空灰斗内的积料，并清除干净滤袋表面积灰；因为积料的长期贮存，会发热而自燃，一开磨引起燃爆。应该说，只要设备和用户都做好了上述工作，使用时严格执行操作规程，煤磨袋收尘器的燃爆事故是完全能够防止的。国内不少厂家一再发生此类事故，据其原因主要是大家防爆意识不够，操作管理不严，新线人员缺乏经验也是原因之一。
六、故障5内部构件的严重锈蚀。辽宁FS厂和湖北HS厂都曾出此类故障。
袋式除尘器内侧壁和袋笼、喷吹管等内部构件的严重锈蚀，是威胁除尘器长期正常运行的又一常见故障，它使壁面逐渐减薄，强度降低，久而久之甚至烂穿；袋笼的锈蚀会加快滤袋与之接触面的腐蚀；喷吹管特别是管口的腐蚀，使口径逐渐扩大，形状变得不规则，既使压缩空气耗量增加，又使同一喷吹管下各条滤袋的清灰效果失控，这是大家所不希望的。
1、严重锈蚀的原因。
对大多数袋除尘器而言，只要制造时的除锈涂装保护工作到位，设备的长期使用应无问题。但在以下四种特殊情况下，问题还是会变得严重起来：
（1）烟气中SO2含量高、水分高，是产生腐蚀的主因。因为一旦在壁面有所结露，它们会形成硫酸亚硫酸，在防护的薄弱部位，便产生腐蚀。
（2）烟气温度过低，为SO2的成酸和腐蚀创造了条件；
（3）有的用户认识上有误区。象窑尾袋收尘器，为了防止糊袋，对袋室做了外保温，而对净气室，认为反正烟气要外排了，四壁未做外保温。结果烟气在这里严重结露，产生了不该发生的严重锈蚀。
（4） 顶盖周缘密封的不严，有冷空气侵入，也在邻近部位发生结露和锈蚀。
2、防锈的对策:
（1）设备设计制造时。要针对烟气性质特别是SO2和H2O的含量高低，采取相宜的防锈措施，包括涂装应达到的除锈级别（一般为Sa2.5）、底漆和面漆的选择，涂装层数和各层的厚度；并确保施工到位；漆的耐温等级要高于可能出现的最高烟气温度，避免因超温使涂层失效；高腐蚀条件下的袋笼不能采用一般的镀锌，而应采用喷塑、采用沥青漆或耐高温耐湿漆；净气室内壁和喷吹管等内部构件也宜采取类似的处理，不能作一般涂装。
（2）对窑炉型和煤磨系统用的设备，一定要做好全面的外保温，不为结露留下隐患；
（3）生产操作要确保作业温度比露点高20~30℃以上，既防糊袋，又防结露锈蚀；
（4）做好设备的密封维护。
六、故障6 滤袋使用寿命短。
滤袋在一台收尘器设备中占有很高的比重，按所用材质的不同。达15~40%。一台处理百万风量的窑尾收尘器，滤袋费高达一、二百万元。供货要求担保寿命起码二年以上。滤袋寿命短，既影响使用效果，也给供货商或业主造成巨大经济损失；由于数量大，更换起来又很费时。可见其危害之大。
1、几个实例：
a，河南JR厂5000t/d线。窑尾袋除尘器。风量90万m3/h。Φ160×6000滤袋玻纤复膜总过滤面积14855m2.08.8月投产，至09.9月已换过二次袋。寿命只7个月。
b， 河南TR厂5000t/d线，窑尾除尘器。风量83万m3/h。Φ160×7000滤袋。玻纤复膜投用后同样使用寿命短，纵筋处磨破开裂、复膜脱皮，上口段穿洞；
c， 江苏JF厂，矿渣/烘干机收尘。风量9万m3/h。滤袋Φ130×3750。玻纤总面积2144m2，使用不到二年，先后换滤袋几次。先二次（不同供货商）虽然袋不破但排放浓度不达标，后换南玻院产品1000g/m2无碱玻纤针刺毡，配合在喷吹管也做了些改进。设备才进入正常使用。
d， 河北BS厂。窑尾袋收尘器。风量18万m3/h。滤袋Φ130×6000共3676m2.同样是滤袋破损率高，15个月换袋3次，一是在袋口下27~47cm范围内出洞。二是骨架处出开裂条纹。
2、 破袋原因：
大多为设计和制造问题。主要为喷吹清灰系统设计不合理，如喷吹气流歪斜或过于强烈，滤袋和袋笼间配合过紧等，也有如C厂，滤袋本身的质量问题。
3、 对策：
供货厂要提高设备的设计制造质量，避免出类似事故；用户要选择声誉好、技术成熟的供货商。
七、结论
袋式除尘器之所以出现各类故障，一类由设备制造商遗留的先天不足，包括喷吹清灰系统设计缺欠，滤袋等元器件质量差，安装质量缺陷，内部涂装不切合烟气实际等，它们给用户造成了很大损失和麻烦；一类为用户自身的不当使用所致，包括低温作业、结露糊袋、超温，以及不适当的维护和操作等，只有通过这两个方面的共同努力，才能使我国的袋式除尘器走上健康发展的轨道。