技術分析除塵濾袋的選擇，對比ptfe濾袋的重要性

點擊數：6488發布：2019-08-10　來源: 原創

某電廠為適應環保的要求，于2008年對其#3爐電除塵器進行了改造，改造成了袋式除塵器。其#3爐袋式除塵器概況如下。

1.1 #3爐袋式除塵器的性能參數

型號：LPPJFF1120×8 低壓旋轉脈沖清灰袋式除塵器；

設備型式：平進平出式、外濾式、在線清灰；

處理風量：1760000m3/h；

入口粉塵濃度：40g/Nm3；

入口溫度：130~165℃；

濾袋總數：8960條；

濾袋材質：PPS纖維+PTFE基布；

過濾風速：0.99m/min； 

設備運行阻力：800~1500Pa； 

出口設計排放濃度：＜30mg/Nm3； 

1.2 #3爐袋式除塵器的運行情況

#3爐電除塵器改造為袋式除塵器后，到停爐大修為止，#3爐除塵器已運行近20024h，總體運行工況較好。停爐檢修后對 #3爐除塵器宏觀檢查發現濾袋破損158條，濾袋內積灰約40余條，近200條濾袋需更換。 

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對破損濾袋使用情況分析

針對#3爐除塵器的破袋情況，該廠抽樣對其破損的濾袋委托相關單位進行了監測及技術分析。

2.1 對抽檢破損濾袋的外觀分析

濾袋長803cm，折徑為：20.08cm ；新濾袋長度為811.0~813.5cm， 折徑為：20.1~20.3cm，即濾 袋縱向熱縮率為：0.91%~1.22%，橫向熱縮率為 ：0.10%~1.08%。整條濾袋破損嚴重，尤其是濾袋上半段。整條濾袋存在多處由內向外磨損大小不一的破洞，破洞處邊沿可見基布 ；在袋籠橫筋處也存在由內向外磨損的破洞。濾袋多處表面纖維層被磨損，可見基布；凈氣面存在纖維層脫落、縱向裂開。經強力清灰后，粉塵仍粘結在濾料表面，說明粉塵粘性大，且纖維為棕綠色。粉塵為酸性，pH=2。

2.2 對抽檢破損濾袋的常規性能分析

抽檢濾袋的常規性能測試結果 ：

（1）斷 裂 強 力（N/5cm）：新袋 ：橫向 ≥ 1200、縱向 ≥800；舊袋平均：橫向≥702、縱向≥842 ；

（2）透氣量（L/dm2.min）：新袋：150；舊袋平均：載灰時22.3、清灰后153；

（3）克重（g/m2）：新袋：550；舊袋平均：橫向883、縱向598；

（4）斷裂伸長率（%）新袋 ：橫向≤30、縱向≤20 ；舊袋平均 ：橫向16.27、縱向9.73。

由以上數據可以看出，橫向抽檢濾袋橫向強力明顯下降；清灰后，局部透氣氣量偏大，歸因于濾袋局部纖維層被磨損裸露基布 ；克重偏大，歸因于濾料表面仍粘結粉塵。

2.3 對抽檢破損濾袋的材質分析

通過對抽檢濾袋纖維層紅外圖譜分析，PPS分子結構發生 變化，PPS受到了氧化及磺化等腐蝕。

2.4 對抽檢濾袋熔點、分解溫度分析

抽檢濾袋PPS分子結構發生變化，受腐嚴重。

2.5 對抽檢濾袋電鏡掃描分析

抽檢濾袋迎塵局部纖維依然粘附較多的粉塵，粉塵呈酸性，腐蝕纖維，進一步說明有粉塵板結現象。

通過以上分析，測試結論如下。

（1）粉塵沖刷、機械力等硬力作用導致濾袋表面纖維磨損。 

（2）濾袋與袋籠互相磨損，導致濾袋出現多處由內向外 的破洞及多處豎筋方向的開裂。

（3）濾袋局部粉塵板結，粉塵為酸性，煙氣溫度可能頻繁穿越酸露點，導致濾袋纖維層受腐蝕嚴重。

（4）纖維層受損斷裂，濾袋橫向強力明顯下降。

（5）化學腐蝕和機械損傷導致濾袋失效。

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濾袋選型需考慮的因素

鑒于對濾袋的檢測結果，濾袋需盡快進行更換。根據檢測情況看，原設計材質為PTFE基布，迎塵面和背塵面為100% 聚苯硫醚纖維，已不在適用該廠運行工況，需對濾袋材質進行改型。

為了選取高質濾袋，本廠技術人員與相關濾袋生產廠家進行了技術交流，并結合本廠煙氣特點分析考慮了以下因素。

3.1 常用濾料材質的性能比較

見表1。

表1 電廠布袋除塵器常用濾料材質的性能進行了比較

濾料品種很多，通過表1的比較，不同的濾料具有不同的特性，各有其適用條件。電廠布袋除塵器常用的濾料有 ：PPS、P84、ptfe濾袋，采用哪種濾料需根據煙氣工況等條件合理選擇。 

3.2 化學腐蝕因素

濾袋的化學腐蝕主要有：酸露點的腐蝕和硫酸氣溶膠的腐蝕。經了解，該廠#3爐改為布袋除塵器后，燃煤情況由于燃煤市場變化，燃煤煤種發生了變化，燃煤硫分明顯增大，由原來進入濾袋的煙氣 SO?的濃度：800~3000mg/Nm3，增大到：800~4500mg/Nm3，且有一大部分時間段進入濾袋的煙氣中SO?在4000mg/m3左右工況下，煙氣中較高SO?，煙氣的露點越高，除塵器在使用過程中存在著結露現象，加之酸性氣體對濾袋的腐蝕，濾袋極易失去強度。 

根據表1，就應對化學腐蝕影響，電廠常用的相關濾料材質，ptfe濾袋優于PPS和P84。 

3.3 氧化因素

該廠#3爐袋式除塵選取的濾料是PPS纖維+PTFE 基布，面層為PPS纖維。從表1可以看出，PPS濾料耐堿、耐酸性能比較好，但的弱點抗氧化性能較差。要確保PPS濾料的使用壽命不低于3000h，就應當使之在煙氣溫度不超過150℃、含氧量不超過8%、含NO?不超過15mg/m3的條件下使用。 

從表1可以看出PTFE纖維、P84纖維耐氧化性優于 PPS 纖維。 

3.4 水解因素

水解是化合物與水反應而起的分解作用。PPS、PTFE不會水解，P84易水解。在濾袋應用中，有的電廠采用是將少量P84纖維混合針刺摻入PPS濾料的迎塵面中，可以提高濾袋的過濾精度。但其極易水解問題對于燃煤濕氣比較大、有結露現象的需慎重考慮。水解問題上PPS、PTFE不會水解。 

3.5 溫度因素

不同的原料制成的濾料，所具有的長期連續承受溫度的能力是不同的。有些老電廠排煙溫度較高，夏季溫度在170℃左右，在長期高溫運行，其濾袋僅使用14000h，不到兩年就發現大量破袋，糾其原因就是排煙溫度過高，損壞了濾袋。 

PPS、P84、PTFE 三種濾料，PPS實際長期承受溫度要小于160℃，P84、PTFE長期承受的溫度在200℃左右。為此，在選擇濾袋時一定要考慮鍋爐排煙溫度對濾料的影響。

3.6 濾料的熱收縮率因素

由于濾料大部分是用化纖制造的，在一定的溫度條件下濾料會發生熱收縮，所以濾料生產中必須進行熱定型處理，熱定型工藝很關鍵。該廠#3爐袋式除塵器濾袋，從檢測報告看出，濾袋與袋籠互相磨損導致濾袋出現多處由內向外的破洞及多處豎筋方向的開裂，判斷和其熱收縮率有一定的關系。為此， 濾料生產時，要求濾料在200℃下的熱收縮率＜1%，濾料的熱收縮率是一個不可忽視的指標。 

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終濾料的選型

通過對濾袋選型需考慮的因素的分析，該廠在#3爐濾袋選型方面，技術人員結合機組燃煤情況、排煙溫度、工況變化、粉塵特性、脫硝等因素，終濾料選用了PTFE基布+50%PTFE/50%PPS，并對濾料的熱收縮率等參數進行了嚴格的約束。

該廠#3爐布袋除塵器改型為100%PTFE基布，面層：50%PPS+50%PTFE 混紡針刺濾料，改型后已運行三年多，目前，抽樣檢查，未發現異常。該廠通過優化運行方式，合理控制差壓，確保濾袋的塵餅形成，并保持一定的厚度，達到了濾袋保護及一次塵過濾二次塵目的，經所在地市環境監測站測 試，煙囪煙塵排放濃度僅為10.9mg/m3。從該廠現運行情況看， #3爐袋式除塵器濾袋改型是比較切合實際的。