浅析影响袋滤器滤袋过滤效果和使用寿命的因素
王雪宁
(江西省黑豹炭黑有限公司,江西萍乡337034）
摘要：通过对进袋滤器的气体温度、压力;箱体、阀体的密闭性，滤袋安装以及频繁开停机等方面,阐述影响滤袋过滤效果和使用寿命的因素。
关键词：袋滤器温度压力密闭性滤袋安装开停机过滤性寿命一, 袋滤器原理及作用
袋滤器是炭黑生产装臵中主要设备之一,它分为主袋滤器,废气袋滤器和再处理袋滤器。
其中主袋滤器负责对炭黑反应过程产生的烟气进行过滤和收集。
废气袋滤气负责对干燥机中干燥炭黑过程产生的含炭黑粉尘的废气进行过滤和收集。
再处理袋滤器负责对主要设备吸尘产生的含炭黑烟尘和不合格品罐下来的炭黑进行过滤和收集。
现国产1.5万吨/年以上炭黑生产线上使用的主、废气袋滤器大部分采用反吹风结构形式, 滤袋材质采用由无碱或中碱玻璃纤维制作,并经有机硅和石墨处理，以增加其强度,耐磨性和耐温性。
国内外现最新的还有用聚四氟乙烯纤维制作,它有较好的耐化学腐朽性能,但价格高。
以及还有在玻璃纤维外覆涂层处理，以增加透气性.提高过滤效果。
再处理袋滤器采用脉冲结构形式, 滤袋材质采用针刺毡，内有白钢框架。
以上袋式除尘器也称为过滤式除尘器，是一种干式高效除尘器，它是利用纤维编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装臵。
其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被
拦截。
细微的尘粒(粒径为1微米或更小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向，由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径，尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。
其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。
滤布材料是布袋除尘器的关键，现使用的性能良好的滤布，除特定的致密度和透气性外，还应有良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度。
耐热性能良好的纤维，其耐热度目前已可达到250—350℃。
目前，在炭黑行业中，滤袋在正常的生产工艺条件多为260—280℃，基本能够达到或超过质保期12个月。
二,影响滤袋过滤效果和使用寿命的因素
1, 生产工艺方面
1.1, 进主袋烟气和废袋废气温度高低的影响
1.1.1温度过高
现国内玻璃纤维材质的滤袋长期运行最高耐温不超过300℃, 超过300℃就会使滤袋板结或烧毁。
一般进主袋滤器的烟气温度控制在为260-280℃, 进废气袋滤器的废气温度为220-240℃。
1.1.2温度过低
由于生产炭黑的原料油中含有微量的硫元素,检测数据如下:
油种乙烯焦油蒽油中温油煤焦油
硫%(质量分数) 0.4 0.74 0.18 0.63
因此，炭黑反应产生的烟气,经主袋滤器滤袋过滤后产生的尾气以及干燥机干燥炭黑产生的废气都含有硫元素。
其中，尾气中含有H2S, 经燃烧后转化为SO2，干燥废气含有SO2。
以下是尾气和废气中H2S、SO2含量。
炭黑尾气废气袋滤排气干燥火箱排气H2S mg/m3 300-800 ----- -------
SO2 mg/m3 ------ 500-1000 500-1000
H2S, SO2气体在露点以下可变成H2S和H2SO3酸液。
烟气露点温度受烟气中水蒸气含量等方面的影响，一般低于190℃。
为了保证滤袋和袋滤箱体不被酸腐蚀, 必须保证进袋滤器的烟气和干燥废气温度在露点以上,防止气体在箱体室内冷却到露点以下，特别是在负压下使用袋式除尘器更应注意。
由于其外壳常常会有空气漏入，使袋室气体温度低于露点，滤袋就会受潮，致使灰尘不是松散地，而是粘糊地附着在滤袋上，把织物孔眼堵死，造成清灰失效，使除尘器压降过大，无法继续运行，有的产生糊袋无法除尘。
要防止结露，必须保持气体在除尘器及其系统内各处的温度均高于其露点２５～３５℃，以保证滤袋的良好使用效果。
1.2, 烟气和废气压力的影响
主袋滤器压力：主袋滤器进口压力不超过406mmH2O，
袋滤器的操作最大压差为250 mmH2O
废气袋滤器压力：废气袋滤器进口压力将不超过457mmH2O。
袋滤器的操作最大压差为250 mmH2O
当压差经常超过以上数值时 ,特别是使用一段时间6个月后, 滤袋强度已经下降, 会对滤袋造成损伤,发生个别滤袋撕裂,造成停机检查和换袋。
1.3,紧急停炉的影响
1.3.1当生产线由于突然停电、联锁等情况造成紧急停炉时,会经常由于现场操作人员处理不当或处理不及时,造成油气进入主袋滤器内,粘覆在滤袋表面, 严重影响滤袋的透气性并缩短使用寿命。
1.3.2紧急停炉时，当一急冷水和二急冷水未能有效阻止或降低燃烧室产生的高温热能,使高温烟气进入主袋滤器,当 PI131阀打开过早,造成局部负压,使空气进入主袋滤器内,通过高温烟气把箱体花板周边底部沉积的炭黑粉尘助燃,造成局部滤袋板结或烧毁。
2,设备的密闭性方面
2.1袋滤器箱体、箱门的密闭性影响
新制作的袋滤器箱体，焊缝要用煤油试漏，检查其严密性，作用是保证箱体的压力，使滤袋起到过滤、反吹振打、捕集物料的目的。
然而，袋滤器的箱体是由碳钢材质制作的，随着时间推移箱体的材质也随之疲劳老化，焊缝开裂，造成箱体不严密，导致箱体内的压力泄压，影响反吹效果.当箱体压力时高时低，时正时负，尤其在负压时，加大了安全隐患，使空气进入箱体,会造成局部炭黑粉尘偶尔助燃着火，滤袋短时间内受到高温而板结和碎化.当生产稳定后，袋滤又处于微正压状态，进入箱体内的湿烟气使箱体内的着火点随之熄灭，但是滤袋已造成损伤。
袋滤箱体门随着生产连续运行，受高温和腐蚀而变形，也会导致袋滤
箱体的不严密，其后果同袋滤器箱体不严密是一致的。
2.2气密阀的密闭性影响
由于气密阀的严密度与袋滤器箱体的严密性密切相关，气密阀的作用是阻隔气体、通过物料。
新制作的气密阀，要求阀瓣与阀体之间有0.5mm 的间隙，但是，现在制作的气密阀多数采用的是不锈钢材质，焊接制作过程中阀体多少都有变形，同心度有偏差，冷态时虽然运转灵活，但袋滤箱体温度与物料温度在200℃以上时，气密阀的热膨胀，导致局部刮壳，甚至卡死，严重时导致烧电机等现象。
因此，人们有意将阀瓣与阀体之间的间隙扩大到1mm至1.5mm。
那么，阀瓣与阀体的同心度本身就差，有的部位间隙则更大，因此气密阀也就不气密了。
其它箱体的气体通过输送管道也会相互串通，影响出料器的下料，增加箱体压力和容易造成滤袋灌肠;并随着箱体压力的递增而形成脉冲式的下料。
使输送风机的电流波动较大，影响输送效果，严重时会造成输送管线堵塞，导致造粒系统不稳定。
2.3，反吹阀与进气阀密闭性影响
反吹阀与进气阀是袋滤器捕集物料与振打的一种工艺措施，通过它们之间有规律的连续交替开关，起到对滤袋的振打与尾气或废气的排出作用。
它们的密闭等级要求是零泄露。
然而，随着多年连续运转，阀板与阀体也有不同程度的间隙，有的阀门由于驱杆与阀板轴之间的磨损，导致阀板关闭不严，造成反吹效果差。
灰积滤袋的程度也有间歇性的递增，随着箱体的压力增加，虽然不断捕集物料，但是整体入口压力会随着时间的推移而递增，直至袋滤入口压力达到上限，直接影响滤袋的使用寿命。
以我司1.5万吨袋滤器为例,2006年2月至今年由于设备的状况不佳，
气密性较差，滤袋的使用寿命多数不足10个月。
3, 滤袋运输、搬运、安装方面
3.1在运输、搬运过程中由于不注意,造成磕碰损伤滤袋，不同程度的影响到滤袋使用寿命。
轻则可以用上一段时间才显现，重则刚安装完的滤袋就有泄漏现象。
3.2在安装滤袋时，安装人员没有按照规范要求正确的安装滤袋，同样会不同程度影响滤袋的使用寿命。
正确方法:A安装前对仓内检查:包括花板内孔是否有毛刺,不平等。
B安装前对滤袋检查:包括是否有马蹄形,线缝是否垂直等。
C安装后对滤袋检查: 线缝处是否朝向45℃, 挂钩长度,弹簧张力等。
如果以上任何环节出现问题,都会给滤袋使用寿命造成影响。
4，开停车频繁方面
当由于设备或经营方面,造成开停车频繁时,会使滤袋经常处于温差较大的工况条件下,特别是在冬季，严重影响滤袋过滤性和寿命。
以我司1.5万吨袋滤器为例，自2003年7月18日投入使用，由于第一年工艺设备方面不断调整，加之产品销售和原料采购方面的原因，经常开开停停，一年累计生产不足7个月，滤袋只用了不到10个月，距滤袋的质保期还差2个多月。
2004年10月至2006年元月，设备状态最佳，生产连续运行，停产次数少。
因此，主袋的滤袋使用了13个月，超质保期1个月，废气袋滤的滤袋用了17个月，超质保期5个月，超袋滤使用期，创出纪录。
结束语
滤袋过滤效果的好坏和寿命的长短,直接影响生产的稳定,环境的好坏和经济效益的高低。
通过对以上各影响因素的说明,可以看出如保持滤袋有一个好的过滤效果和较长的使用寿命，将需要一个系统工程来保证，包括从滤袋材质的选择，进厂检验，正确的安装，袋滤器及相关阀体设备的密闭性到生产工艺参数的合理范围以及经营活动满足生产的连续运行等方面。
但在以上诸多影响因素中，经过本人多年的生产实践证明，袋滤箱体的密闭性是影响滤袋使用寿命的主要因素之一，要想正常使用好滤袋、稳定工艺，必须解决袋滤箱体上的诸多密闭性为先决条件，才能真正保证滤袋的使用寿命。
2008年6月4日于萍乡。