袋式除尘器笼骨变形原因分析及对策

袋式除尘器笼骨变形原因分析及对策

钱宏伟 房涛荣 朱卫国

江苏宏伟除尘配件研发有限公司 江苏溧阳 213300

摘要：随着社会经济的发展，企业对袋式除尘器的需求量越来越大，但在实际应用袋式除尘器的过程中，由于除尘器长期不断的运行，极易发生笼骨变形问题，导致滤袋慢慢出现脱落并掉入仓式泵中，使仓式泵不能正常进行运灰，最终发生排尘浓度超过标准的问题，因此文章重点分析了袋式除尘器笼骨变形的原因，并提出相应的措施，来规避笼骨变形问题的发生。

关键词：袋式；除尘器；笼骨；变形；原因

1袋式除尘器的概述及发展历程

1.1袋式除尘器的概念

袋式除尘器被称为干式除尘器，通常用来对烟气中细小及干燥的颗粒进行捕捉，当含有灰尘的气体被输入滤袋之后，在重力的作用下含有污染物的颗粒开始出现下降，从而使气体中的颗粒物质含量得到减少，最终使气体得到净化。在经过一系列的筛分、滞留、静电等处理以后，一层被捕集的颗粒堆积在除尘器的滤袋表面，有了这层颗粒物可以提高袋式除尘器的过滤效果，但是随着时间的增长，颗粒物越来越多，除尘器滤袋的压力将非常大，部分颗粒将从滤袋中挤出，迫使袋式过滤器的过滤效率逐渐降低，直接对袋式除尘器的质量造成影响。

1.2袋式除尘器的发展历史

袋式除尘技术已经存在很长时间。它首次出现在1880年，但当时的除尘效率普遍偏低，消除气体中颗粒物的效果达不到预想效果。在1980年时，德国有名的科学家将机械振动技术应用在普通除尘袋中，并将其应用在某工厂中，处理污染的烟气，从而使袋式除尘器的除尘效率得到提升。 在1950年时某科学家将逆喷型吹气环清灰技术应用在机械振动袋式除尘器中，使袋式除尘器的除尘效率得到了进一步的提高，实现了袋式除尘器的连续性除尘工作，使袋式除尘器的滤袋工作更加稳定，提高了除尘的效率。在过了3年后，又有一位科学家发明了脉冲袋式除尘器，并将其应用在实际中，进一步使滤袋的工作得到稳定，使袋式除尘器的除尘效率得到了进一步的突破。因为可以有效将振动、除尘等设备从除尘器内部去掉，大大延长了袋式除尘器的使用年限，并使袋式除尘器出现故障的机率得到降低。

1.3袋式除尘器的应用及发展

1970年后，美国、日本和欧洲将袋式除尘器应用在热电厂、电炉、焦化厂等地方，并利用干式除尘使工业生产中排出的污染物得到减少，大大降低了工业生产对环境的污染，在发展工业的同时达到保护自然环境的目的。1950年时，我国将袋式除尘器应用在工业生产中。当时我国使用的袋式除尘器为机械振动类型的，并在此基础上对除尘技术进行了进一步的分析研究，并开始对袋式除尘器进行了生产，直到今天，我国袋式除尘器的研发和生产已达到世界先进水平。

2.布袋除尘器运行情况简介

文章以某企业为例，某企业采用的循环流化床锅炉除尘设备为国外进口的喷吹脉冲袋式除尘器，过滤的总面积为6192平方米。实际每小时能处理的烟气量为33000立方，运行温度是136度左右，进口处烟气中的粉尘浓度在50.6g / m3，出口烟气的排放浓度不超过50mg / m3。

自从在实际中投入运行以来，由于仓式泵的运输效率无法达到实际设计要求，并且燃煤的质量越来越不好，导致煤的灰分直线增加。通常，袋式除尘器处于高压工作状态，经常发生滤袋和笼骨掉落在仓式泵的现象，导致仓式泵无法正常输送灰尘，并且造成出口烟尘排放浓度超过规定标准。在停车之后，随机对滤袋进行抽取，并使用织物拉伸试验的方式检查滤袋的径向和纬线强度，结果表明滤袋强度在规定范围内。

但在后续的年检中，对除尘器的内部进行检查发现：（1）洁净室中袋口与壳体靠近的位置出现局部灰尘堆积，周边的滤袋壁发黑现象严重，笼骨和滤袋无法正常被拉出；（2）灰斗中央附近的横撑位置左右1-3排笼骨出现不同程度的弯曲，弯曲状态呈倒7字形，并且距离横撑位置越近的，笼骨变形越大，横撑相邻的两排滤袋大部分都被损坏，变形问题严重的笼骨和滤袋已经无法被拉出；（3） 滤房的下段笼骨弯曲度不同；（4）滤室内的两个导流板上都有灰分积聚，并且积灰较多；（5）几根远离灰斗中心的笼骨向着灰斗中心这边开始倾斜。（6）十分之一的滤袋笼骨上部和下部出现分离现象，导致此部分滤袋的长度高出其他滤袋，高出长度为150毫米左右。

3.导致袋式除尘器失灵的原因

当除尘器灰斗出现堵灰问题时，发电厂大多数都是对仓式泵进行加压，当压力达到一定水平时，则采用打开进料阀的方法进行排灰操作，这是一种非常有效的排堵方式。但是，当大量的压缩空气通过灰斗瞬时释放，靠近灰斗中心的滤袋将遭受非常大的冲击力，导致笼骨大幅度摇摆，与横撑发生强烈的碰撞，并造成笼骨变形，滤袋被损坏。

从仓式泵到除尘器的灰斗之间有一条排气管（也被称为排堵管），排气管与灰斗的连接处向上倾斜，排气管的位置在灰斗中心区域，并与中心滤袋呈正对状态。因此，在打开仓式泵的排气阀门排气或排堵时，吹到中心滤袋和笼骨的几率较大，从而引起笼骨摇摆。

安装或操作滤袋时，如果发生不平行问题，在工作过程中，脉冲空气如果吹到滤袋的内壁，将不可避免的发生笼骨与滤袋摇摆的问题。

由于灰斗堵塞会引发笼骨变形或滤袋破裂问题。一般情况下，灰斗内的灰烬积聚成倒圆锥形（无论是在堵塞灰烬时还是在卸载灰烬时），即周围的灰分都处于高位状态，而中间的灰分处于低位状态。由于灰烬被阻塞，在加上热灰烬的流动性比较强，因此当灰烬的含量比滤袋底部高时，沉积在滤袋和笼骨中的灰烬将会在重力的影响下慢慢流向低洼处（即灰斗中心位置），最终导致锁扣发生移位，笼骨的下部与灰斗中心的横撑发生碰撞并出现扭曲变形。同样，在排灰过程中，由于灰分在灰斗中央排放的迅速较快，因此导致滤袋和笼骨朝着仓斗倾斜，在倾斜的过程中受重力作用的影响，导致左右笼骨和横撑互相碰撞，进而引发笼骨变形。此时，如果灰斗长时间处于高料位状态就会容易发生堵灰，在人工排灰过程中，滤袋、笼骨与壳体横撑多次互相碰撞，这样不仅损坏了除尘器的滤袋，而且还易导致笼骨发生变形。

4.治理对策

目前，此企业煤炭类型与设计类型之间存在较大差距，且灰分含量过大。除尘器入口处的灰尘浓度比设计类型高，此外，气灰输送系统的输送效率小于设计的输送效率，导致灰斗常发生高料位预警提示。当某些与横撑位置接触的滤袋损坏时，最初是利用盖帽来阻塞，在堵塞后滤袋中积聚了灰尘，当滤袋中的灰尘太多，超过规定承载量时，滤袋将自行脱落掉入相应的仓式泵内，结果导致仓式泵无法正常完成输送灰烬的工作，必须通过人工操作将其切断并完成检查。

根据此企业当前的运行状态，可以采取以下措施:(1)对除尘器中全部的过滤袋进行检查，取下原有的防堵帽，对损坏的滤袋和笼骨进行更换，然后重新捆扎两个笼骨锁脱节的位置；（2）用旧滤袋将灰斗横撑和壳体槽钢进行包裹，避免在灰斗处于高料位时滤袋与横撑相互碰撞，损坏滤袋导致灰分严重被泄漏。（3）对煤种进行调整，将高热值和低灰分煤种与低热值和高灰分煤种混合在一起进行燃烧，使除尘器入口处的粉尘浓度得到减少，并降低气动灰分输送系统的压力。（4）改造现有的气动灰输送系统，来达到提高输灰效率的目的。用一个装有2.0立方的仓式泵锅炉代替原有的1.0立方的仓式泵，并增加粉煤灰管道的直径。同时，对气动输灰方法进行优化调整，用双仓仓式泵代替原来的单仓式泵，降低粉尘输送时间，提高输送效率。

结束语

随着社会经济的不断发展，我国工业生产数量越来越多，但是环境污染问题却越来越严重，因此，必须不断对袋式除尘器笼骨变形的问题进行研究，从而提高除尘的效率和质量，减少工业生产对环境的污染，从而在提高工业生产水平的同时，达到环保的目的，促进我国工业的持续发展。

参考文献：

[1]陈龙树，袋式除尘器技术手册[M]，北京：机械工业出版社，2015.

[2]袁永涛，火电厂气力除灰技术及其应用［Ｍ］，北京：中国电力出版社，2017.