袋式除尘器技术在燃煤电厂的使用分析及解决方案

1、 袋式除尘器技术在燃煤电厂的使用分析及解决方案 江得厚 (河南电力试验研究院，河南 郑州 )摘要：电力行业燃煤电厂近年来为达到烟尘更严格的减排指标，使脱硫设备安全稳定运行，而电除尘器在某些煤种和烟尘物化特性很难满足达标要求，在性能价格比中袋式除尘器更有优势，所以，袋式除尘器得到迅速的发展，在应用中为使滤袋满足3万小时运行寿命的要求，本文对几种常用的袋式除尘器从设计、制造、运行中总结巳取得的经验和教训，特别对电-袋复合式除尘器发生的问题作出分析，建议釆用更合适的方法来达到滤袋更长应用寿命。关键词：袋式除尘器 电袋除尘器 运行寿命 分析1 袋式除尘器是今后发展的必然趋势 有以下几方面的原因，促使袋

2、式除尘器成为今后发展的方向；1.1 超微细粉尘对大气质量和人体健康的影响 2009年底，燃煤装机容量6.52亿kW，发电量29867亿千瓦时,发电用原煤14亿t、烟尘排放量376万t左右，其中约有300万t左右PM10及以下的超微细粉尘可长期在空气中漂浮，影响大气质量和能见度。特别是PM2.5粉尘可吸入肺部颗粒物，危害人的呼吸系统和心脏等循环器官带来和加重疾病，已引起各国的重视，制定可吸入肺部颗粒物和重金属的相关环境标准。德国20mg/m3，日本10mg/m3，美国30mg/m3。袋式除尘能较好地收集更多的重金属和99.8%以上PM10以下的粉尘。1.2 烟尘治理环境标准要求越来越高 2010

3、年全国都会实行小于50mg/m3的控制标准和准备出台新的标准，新机组控制在30mg/m3，老机组改造控制在50mg/m3以下，还准备增加PM2.5细颗粒、重金属等控制指标。各省市根据本地的状况也制定出更严格的地方标准。使用5、6电场电除尘器很难达到此标准。老电厂改造增加电场就更困难，只有采用袋式除尘器才有能达到新标准。1.3 粉尘对脱硫塔安全稳定运行的危害 脱硫塔本身是有除尘作用，将脱硫塔一般考虑有50%除尘效率，有些甚至设计为80%除尘效率。 一台300MW机组双室3电场电除尘器，按脱硫塔除尘效率50%设计，就有253kg/h掺入石灰石浆液系统循环，影响脱硫效率，也加剧了循环泵和喷淋系统的磨

4、损，运行不到半年，循环泵及喷淋系统部件都因磨损更换(Al2O3和SiO2非常坚硬表面粗糙)。使除雾器和GGH结垢、堵塞、腐蚀、坍塌等。其结垢、堵塞物质的成分50%是粉煤灰中的SiO2、Al2O3、Fe2O3；35%是CaSO31/2H2O；10%是CaCO3。可看出粉煤灰占一半以上,是形成可溶性盐等硬垢的主要原因。大量粉煤灰也影响石膏结晶、脱水和品质不利于销售。更重要的是PM10以下的粉尘不能去除，只有采用5电场或6电场的电除尘器才有可能得到改善，但在占用场地和技术经济比较方面电除尘就失去优势了。 图1 GGH结垢堵塞情况 图2 GGH防腐层脱落腐蚀情况 图3 除雾器堵塞严重情况 图4 除雾器

5、堵塞坍塌情况 护板 图5、河南某电厂某机组运行10个月后的循环泵的损坏情况。一点建议：脱硫塔不应作除尘器使用，脱硫塔只应作脱硫用，入口烟尘浓度应小于50mg/m3，使脱硫系统可用率高于95%长期稳定运行。1.4 烟尘物化特性对电除尘器的影响1-2 电除尘器理论上除尘效率可达到99.5以上，但受烟气性质、烟尘的比电阻、浓度、粒径分布、温度、湿度和运行等因素影响，除尘器效率会显著下降，一年后大多运行在9699.5之间。最适合比电阻为1061011cm，比电阻低或高都造成电除尘器效率明显下降。含硫量和其他元素的影响很明显，某电厂含硫量分别为2.0%和0.5%，对应的除尘效率99.75和90%。飞灰中

6、SiO2加Al2O3的含量超过85%时，除尘效率显著降低，这是因为SiO2、Al2O3是以极微细的粉体存在难收尘，Al2O3会在极板面上附成一层膜，难以清灰，它还是极好的绝缘材料，比电阻也很高，导致粉尘粘附力相当大，其粒径微小对其荷电和收集都很难，还会形成所谓电气扬尘和造成电晕电流的急剧增加。微量的K2O和Na2O在有水汽的条件下对降低比电阻是很有效的，但当Al2O3和SiO2的含量较高而K2O和Na2O的含量低且灰很轻时，电除尘器难以收尘。改为双室4电场效果不明显，所以有一些电厂改用了袋式除尘器。 电除尘器对微细粉尘捕捉能力有限，故大量的微细粉尘排入大气中。当含尘浓度达到某一极限时通过电场的

7、电流趋近于零，极易发生电晕闭塞而降低除尘效率。 较低烟温和较高的湿度或调质可提高除尘效率，但也应考虑到烟气中含有SO3或氨导致除尘器出现糊板、腐蚀、破坏绝缘、影响电除尘器正常工作。1.5综合效益比较3 袋式除尘器与4电场电除尘器投资大体相当，当前滤袋价格略有下降，所以投资和运行费用比4电场电除尘略低一些。但除尘效率比电除尘器高，袋式除尘器排放浓度低于30mg/Nm3，而电除尘器则在80150 mg/Nm3左右，甚至更高。1.6 采用袋式除尘器是发展的必然趋势 减少大气污染越来越严环保指标要求，要达到烟尘排放浓度低于50 mg/Nm3，电除尘要使用5电场甚至6电场，增加投资和场地，在维护工作量及

8、费用和投资上均比袋式除尘器大得多。而且电除尘器对煤种、燃烧方式和烟尘物化特性很敏感而影响除尘效率。并且难以满足脱硫系统安全稳定运行的要求。袋式除尘器从技术经济分析也有明显优势，所以，近年来迅速的增加，特别是老电厂改造更为明显，成为今后燃煤电厂除尘应用的必然趋势。同时也要清醒的看到电除尘正加快湿式和移动电极电除尘器研究和应用，很快将成为强劲的对手。2 国内袋式除尘器发展现状 随着大型脉冲喷吹长袋式除尘器的出现，新型耐折、耐高温、耐腐蚀滤料开发应用，清灰和保护系统、自动化程度的提高，使得袋式除尘器应用于电厂的技术问题得到了较好解决。所以，目前袋式除尘器发展很快。目前100MW机组及以上正建和使用约

9、234多台，己投运的大约128台，电袋复合除尘器约30多台。相当50MW的锅炉使用袋除大约已超过150台，合计约370台以上。其它35t/h以上工业锅炉约450台，总计大约超过820 台。袋式除尘器使用大多数都运行较好，含尘浓度都低于30 mg/m3。其中也有出现一些问题：锅炉爆管产生的水雾、启动点火用油雾化不好，使粉尘成粘性造成糊袋；当前电站锅炉大都采用性价比较高的聚苯硫醚(PPS)滤袋，但它应用中也有不足之处，主要是在烟气中O2和NO2作用下，随着温度越高，造成PPS氧化腐蚀越严重、阻力大等，运行不当时滤袋寿命在23年之间，只要运行得当国内也有相当一部分电厂使用超过5年以上。存在的问题，大

10、多已经改进后得到解决，运行维护和可靠性都有很大提高。使用的技术有引进的ALSTHOM高粉尘浓度有内外沉降室低压脉冲行喷吹袋式除尘器、鲁奇的低压旋转喷吹袋式除尘器，其他大部分是国产自己设计开发的产品，其中包括反吹风袋式除尘器。目前有德国4家、澳大利亚1家、美国1家公司都在我国设厂生产各种滤袋，国内已有多家公司可以提供国产滤料的滤布和滤袋，或用国外滤料（纤维）生产滤布和滤袋。提供袋笼（笼架）的厂家也很多，达到国外质量要求的也有45家。这些公司对水泥、冶金、化工、电力等各行业提供各种规格的不同要求的滤袋和袋笼。电厂大机组所使用的脉冲阀以澳大利亚的高原和ALSTHOM公司产品较多，国内已有几个公司的脉

11、冲阀质量也很好，在许多行业中得到应用。总体来说，我国已具备了自行设计袋式除尘器的能力，配套的各种部件和加工在国内都很齐全，为燃煤电厂袋式除尘大发展创造了条件。2.1燃煤电厂袋式除尘器的几种工艺技术 (1)旋转式低压脉冲喷吹袋式除尘器； (2)固定式脉冲行喷吹袋式除尘器； (3)电-袋(串连式)复合型除尘器。 (4)反吹袋式除尘器(目前很少采用)。2.2旋转式低压脉喷吹袋式除尘器 (1)采用614大型脉冲阀，用阀少，喷吹压力低0.0800.12MPa； (2)1308000mm椭园形袋笼，间距小，不利于气流分布，对自平衡能力不利； (3)一般使用PPS面层掺15叶状不规则截面P84滤袋，有降阻利

12、于收细粉尘效果； (4 )有边转边吹旋转驱动部件和带上千条滤袋的大型脉冲阀，发生故障影响较大； (5)要购买专利，不易随便推广。2.3固定式脉冲行喷吹袋式除尘器(1)脉冲阀多，喷吹压力稍高0.20.3MPa，但脉冲阀故障只影响十多条滤袋运行 ；(2) 多采用PPS滤袋，也有采用PPS+P84滤袋；(3) 分室顶盖可打开的结构，便于在线检修；(3)便于推广应用，国内大多采用这种工艺技术。2.4两种工艺技术简要分析 两种工艺技术在200MW以上火电厂都有3万小时以上(5年)的成功运行的案例，也有出现过这样或那样的问题，设计、应用得当都是可行的方案； 同是使用旋转喷吹袋式除尘器，一个厂应用较好，正常

13、运行烟温大约在140左右，烟气含氧量低于9已运行77个月。另一个厂则稍差，这个厂用旋转空气预热器漏风率大(15), 易卡涩容易超温4，含氧量较高达12，甚至达到25020多分钟(发生过2次)保护不当使布袋老化，由于煤种多变，含硫量有时较高，易产生的酸结露，使布袋酸腐蚀更换部分滤袋。 同一个电厂两台炉都使用行喷吹袋式除尘器，一台气流分布较差、水冷壁爆管较多而点火油枪露化也不好，所以运行效果不理想。一台运行较好已运行了72个月。也是这个厂用NID半干法脱硫，行喷吹袋除器入口浓度高于1000g/m3，现已运行3年7个月。 关键是；设计时注意到热力系统状况、烟气参数、粉尘物化特性，运行中要规范，应急保

14、护到位，两种工艺都会得到很好效果。但从充分发挥袋式除尘器自平行能力(行喷吹袋间距较大)和节省空间来看，行喷吹系统较为有利。下图是新安装的旋转喷吹滤袋排列情况，右边是花板开孔状况，都可看出袋间距太小，造成部分袋间速过高、部分过低。 图6滤袋底部仰视图 图7花板开孔袋间距图2.5反吹风袋式除尘器在2008年5月份以前都因反吹风量、风压和大量玻纤滤袋破损等原因进行改造，目前反吹风加了增压风机和喷吹系统、滤袋、袋笼等一系列改造，基本能运行，由于运行时间较短，尚待考验。2.6电-袋复合式除尘器 在后面有专门分析。3. 袋式除尘器设计、制造、调试及运行的要点 (1)设计时基本参数要准确可靠 考虑到煤种多变

15、的影响，要适当加大余量；要考虑气流分布均匀性，它直接影响滤袋的使用寿命、除尘器的效率及设备磨损等情况，因此，每项工程要对气流分布分别做计算机模拟和101的物理模拟试验，验证进气方式、分室方式、排列方式等方面的合理性5-8。尽量利用袋式除尘器自平衡能力的特点，充分发挥烟气在箱体内均匀分布，对提高滤袋延长寿命起关链作用。 投运前要做冷态及热态气流分布检测和调试，避免中间两列烟气大，两外侧少，造成中间两列易破袋；喷吹系统要有除水、除油和干燥措施，运行时要维护这些设备，防止返烟造成酸腐蚀；(2) 滤袋的选择5-7 电厂烟气温度一般在120160，适合在这种温度段使用的只有Nomex、PPS、P84（聚

16、酸亚铵）、PTFE。Nomex化学性能较后三种差，都不选用，P84、PTFE适宜高过200使用，而价格贵得很多，电厂一般选择性能价格比较好的PPS（聚苯硫醚），但其抗氧化性能较差，运行中要防止高含氧量运行。值得注意的是：其理化特性标明连续使用温度190，瞬时温度220，这种指标是在试验室做出的数据，与实际条件有一定差距。所以，目前制造厂家大都改为连续使用温度为180以下，瞬时高温200，甚至建议的使用温度已戏剧性地下降到160。因此，在运行使用时一定要留一定余量。实际运行中要求在160运行PPS的滤袋含氧量低于8%（Vol）、NO2小于15mg/Nm3左右长期使用，若含氧量达到12%建议温度降

17、在140运行。总之，含氧量越高，使用的温度就要越低，因每增加10，化学反应成双倍的增加5。根据国内、外的使用经验，PPS滤料在以上的烟气条件下使用寿命可达30000h以上。PPS浸渍PTFE或V V处理可延长滤袋使用寿命，另一种观点认为浸渍和表面涂层不会起太大的作用，只对含湿量较高的粉尘防粘灰和利于清灰有一定作用，浸渍后使PPS表面光滑更易进入细粉尘，而在反复清灰过程也易将浸渍层脱落失效。如果选用表面具有混合P84纤维结构的的PPS等复合滤布，使用寿命会得到稍微延长，这在我国已有2个电厂得到证实。考虑到滤袋物理特性、抗折和透气性及较长的使用寿命，滤布应选单位克重为600g/为宜。根据国外和我国

18、运行经验4-6，使用PPS滤袋保证使用寿命30000h，过滤风速一般选择1.0m/min左右，电+布可以选用1.21.3m/min，高粉尘浓度的袋式除尘器选用0.8m/min以下，对气流均匀分布及延长滤袋寿命较为合理。(3)清灰方式电站锅炉应用袋式除尘器清灰大体有低压脉冲行喷吹、低压脉冲旋转喷吹以及在低粉尘浓度中使用的反吹风等方式。清灰方式对袋式除尘器使用寿命非常重要，清灰不足阻力增大；清灰过度（频繁喷吹）缩短滤袋使用寿命，而且导致较高的排放浓度6，设计时要加以重视。 清灰过程，从实验室喷吹过程的录波图和观察看到，脉冲气团冲向滤袋，使滤袋快速从上而下产生振动波型，将滤袋表面灰层振动下来，喷吹压

19、力过大，产生振幅也大，形成粉尘飞扬，造成二次吸附，恰当的喷吹压力的振幅形成块状脱落为最佳。调整脉冲宽度，可调整振幅大小，达到最佳清灰效果。同时，振幅过大，滤袋疲劳寿命缩短；振幅过小不利清灰。其次是选用无油无水容量足夠的压缩空气机，气包大小要保证有足夠的储气量能喷吹后压力很快回升，喷吹管要校正到正好吹到袋口中心后牢靠固定，固定不好而吹偏造成大量破袋。所用的控制设备灵活可靠，能夠调整脉冲宽度小于100ms和必要的喷吹间隔。不要过份追求低阻力运行，最合适运行12001500Pa在之间，有利收集超微细粉尘和重金属。(4)烟气系统防止漏入空气除尘器本体、烟道以及锅炉本体、空气预热器等要进行检漏，热交换系

20、统要提高效率，是降低烟温防止氧腐蚀的重要措施；(5)烟风系统要做好保温措施避免低于酸露点温度PPS滤袋，长期运行中除了烟气温度要低于170、含氧量低于9外，还要特别注意到N02小于15mg/m3和高于烟气酸露点温度20运行，才是滤袋长寿命运行的关键；(6）启动前做好滤袋预喷涂滤袋预喷涂直到布袋表面积存23mm厚的粉尘层(大约需3h以上)，并检查预喷涂效果锅炉方可投油点火。点火油枪要很好雾化、燃烧完全，防止大量油滴未燃尽而带到尾部，造成糊袋。新除尘器建成后第一次预喷涂时，最好使用细度45m以下的CaCO3或90m以下的Ca(OH)2，表面形成防护层又可防酸性物质作用。4 电-袋复合式除尘器运行存

21、在问题和解决的办法针对有些袋式除尘器滤袋寿命较短的情况，出现了电-袋复合式除尘器，其构思也很简单，就是在原有的电除尘器保留一电场，二、三电场拆除加装袋式除尘器，这样大部分的粉尘由电除尘除去，下游只有较少的细粉尘，减轻滤袋的负担。可选取较高的过滤风速，节省投资，由于荷电的粉尘相互排斥、迅速扩散，使得后级滤袋粉尘易浓度均匀，粉尘排列疏松，阻力低、清灰容易，清灰周期长，使滤袋寿命得到延长，充分发挥两种除尘器的长处，是除尘器的“最佳组合”。但实际应用中发现，其中隐含着更为难以解决的问题。欧洲未见有应用的报导，在日本据一位专家称只有一台相当25t/h的小锅炉在应用。美国试验过各种形式的电袋除尘器，工业实

22、际应用也未见报道。4.1 电-袋复合式除尘器存在的问题由于电-袋复合式除尘器有诸多的特点，在50MW及以下机组也有运行几年的业绩，但这些机组容量小，每年运行时间短，而且运行负荷低，特别是这些机组都运行1020年以上，电除尘效率都很低，保留一电场相当于沉降室有些除尘作用。所以，不能简单放大使用。下面就对100MW及以上机组的电-袋复合式除尘器存在问题提出分析讨论。4.1.1 气流分布很难满足要求静电除尘器和袋式除尘器不是简单的结合，烟气均布很重要，气流均布影响电除尘效率，也会影响滤袋的使用寿命，大型电除尘最佳是烟气流动平进平出的方式，而袋式除尘器最佳是下进风方式。为了满足两者之间的要求，在两者之

23、间加上两层或一层有均流孔的均布板，这种方式对于两者都达不到最佳，只能是一种折中方案；另外带电荷的粉尘流过接地的阳极均布板孔经过碰撞，将失去电荷，也失去电袋均匀扩散附着到滤袋松散易清灰的特性。在某电厂看到大量的粉尘堵塞均布板孔，均布板成为收尘极。见图8 图8 均布板孔堵塞情况不设均布板，烟气直冲布袋而没有下进风的作用，可能还会损伤前排滤袋。设均布板可能使电除尘效率和布袋收尘效果、清灰效果都受到影响。所以，电-袋复合除尘器气流分布还待深入的分析研究。4.1.2 不易收超微细粉尘和重金属滤袋式除尘器的工作原理，就是利用滤袋上的粉尘层过滤粉尘，粉尘层越厚效果越好，利用这个特点来过滤超微细粉尘、重金属和

24、控制低排放浓度。由于电-袋除尘器的滤袋上挂粉松散稀薄，超微细粉尘或重金属易穿越滤袋，一部分留在滤布中，一部分排到大气造成污染。从一台运行5个月使用电-袋复合式除尘器的300MW机组，取袋样检查发现滤袋下部已有粉尘进入。目前正进一步收集有关案例。 图9 底部滤料截面可以看到有深层的粉尘穿透4.1.3 臭氧（O3）对PPS（聚苯硫醚）滤袋的腐蚀4.1.3.1 臭氧的产生电除尘是利用强电场使气体电离，即产生电晕放电，使粉尘荷电，将荷电粉尘驱进到收尘极收尘。电晕放电必定会产生臭氧，特别是火花放电时更为严重。设计时会用最佳火花放电频率和最佳电压控制，但每分钟火花放电3070次，产生较多的臭氧。臭氧很不稳

25、定，在高温和一定湿度下易与烟气中其它成分迅速反应，特别与NO、SO2反应生成NO2、S03是侵蚀性强氧化剂对PPS滤袋有很强的腐蚀性，SO3还提高酸露点温度，烟温低于它时结露造成酸腐蚀。O3因与其它成份反应迅速，很难单独测到O3的存在。PPS不会水解，但会因氧化而降解，以致变色发脆，严重时毡体的纤网会破碎而脱离基布。温度一旦超过100，PPS能够承受的氧含量就要随着温度的上升而减小9。除氧外，另一个危害PPS的因素是烟气中的NO2。因为燃烧时空气中的氮和燃料中的氮化物在高温下会氧化成NOX，其中既有NO，也有NO2，主要为NO，大约占总NOX的95%。通常NO通过下式反应转化为NO2；NO+O

26、3N02+O2NO对PPS是无害的，有害的是侵蚀性氧化剂NO2，NO2对PPS的氧化作用见下式； 温度越高，烟气中允许的NO2含量越低；NO2含量越高，温度就必须越低。见图10 9。 图10 PPS能承受的NO2浓度与温度的关系注意：虽然PPS耐化学腐蚀好，但不耐氧化性酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸、王水等，在应用中、在样袋检测中要注意这些物质是否存在。4.1.3.2 臭氧对PPS的影响试验室检测结果10制成的PPS针刺毡滤料，由于其优越的性能被认为是电厂锅炉烟尘捕集的首选滤料。同时指出现场应用表明其抗氧化性欠佳，需要在低氧环境下使用。电厂应用时，通常建议烟气中氧量要在9%以下。实验主要研究不同臭

27、氧浓度、时间和温度条件对PPS滤料强力的影响，其结论如下：（1）随着臭氧浓度增高、温度上升、作用时间的延长，PPS滤料的断裂强度呈现明显的下降趋势。（2）扫描电镜显示，经过臭氧化后的PPS纤维表面变得粗糙，部分纤维出现断裂，从而导致了PPS滤料整体断裂强度的降低，见图11。 图11 2.4mg/LO3 190 72h O3氧化后图像 （3）臭氧与PPS的反应主要发生在带负电性原子（S原子）上，分子链上氧的加入导致纤维强力下降、颜色的加深和脆性增加。（4）在工业实际应用中，要尽可能的降低氧含量，避免和减少PPS滤料与臭氧等氧化介质接触，才能延长滤料的使用寿命。(5)PPS的经、纬强力随NOX和S

28、O2浓度增加而有一定影响，NOX作用稍强。在工业实际应用中更为复杂，在烟气中同时有O3、NO、NO2、SO2、SO3、Cl、水等物质存在，综合对PPS作用，强力下降的结果可能更为严重。特别是SO2在O3作用下生成SO3，在水份较大时，对PPS影响会更大。下面三种不同容量电厂检测报告分别提到酸腐蚀、硫酸气溶胶、硫酸磺化、硝化等酸腐蚀，是值得注意的重要信息。4.1.4燃煤电厂应用中滤袋失效的分析（1）6135MW机组电-袋复合式除尘器运行情况 三个电厂共6台135MW等级机组双室三、四电场电除尘器作预除尘，下游为NID脱硫除尘一体化设备，使用纯PPS加浸渍处理滤袋的袋式除尘器，5台使用不到8个月，

29、1台运行21个月强力严重下降破袋更换。经分析为氧化腐蚀。滤袋失效的原因应与臭氧有关联的氧化腐蚀。另一个电厂一台200MW机组，燃用无烟煤同样使用半干法NID袋式除尘脱硫一体化工艺，没有电除尘器作预除尘，而且袋式除尘器入口浓度高达1000g/m3以上，已经运行三年多，没有发生上述强力严重下降的情况。（2）国内某3200MW机组电-袋复合式除尘器运行情况该厂分别在2007年9月和10月、11月分别改造投运的3台电-袋复合式除尘器，分别在4个月后开始出现滤袋破损更换，二年内已全部更换第三次。破袋原因分析；经现场检查、电镜(SEM) 、红外光谱分析等测试结果，其结论：1）滤袋表面覆膜完好，透气指标保持

30、良好，滤袋强力基本丧失；2）电镜分析表明(见图12、13)，滤料纤维受腐蚀严重，纤维表面出现裂痕，甚至开裂；3）红外光谱分析表明，滤料材质PPS分子结构发生变化，主要是氧化与硫酸磺化所至(要有浓硫酸、S03存在)，由此推断工况烟气含硫气体、氧气浓度较高，且有结露。 图12 电镜显示裂痕或开裂 图13 新样品照片 在东北又有3200MW机组电袋复合式除尘器也同样不到3年第三次更换滤袋，另一台同容量机组运行不到一年强力已明显下降。（3）国内某电厂300MW机组电-袋复合式除尘器滤袋失效分析在最近停机大修中，发现将近有2000多条滤袋破损， 经检查大部分破损裂口沿框架竖筋线上，初步分析认为与滤料强力

31、下降有关，滤袋破损经差示扫描量热法(DSC)和傅立叶变换红外光谱分析法(FTIR)等方法进一步检测得出如下结果：被测滤袋的PPS 纤维因为受到高的烟气氧化成份如NO2 以及H2SO4 气溶胶造成酸损伤的共同作用影响而发生了强烈的化学损伤。样本滤袋上未发现酸结露的斑点，但是从滤袋头部至底部有完全一致的受损表现。另有一台300MW机组运行不到一年强力也明显下降。（4）600MW机组电-袋复合式除尘器运行状况这是一台2008年6月由四电场电除尘器改造为电-袋复合式除尘器。8个月后发现强力严重下降大面积破袋。沿经向、横断面强力大大低于300N的临界值，纬向均值为153N。电镜看到纤维受损照片如图14、

32、15可看到纤维的裂痕和断裂，说明严重氧化。 图14 SEM - 受损纤维照片 (放大3000倍) 图15 SEM - 受损纤维照片 (放大700倍)化学分析显示纤维网和基布里纤维为PPS。光谱分析表明PPS聚合物严重氧化损坏。滤料水溶液PH值2.3，说明工况环境为酸性。经电子能谱仪检测表面全谱分析，碳、硫分谱分析。表1 各元素的表面原子百分含量ElementAareaQfactorA/QAt%Cls13482.10.49327347.177.4Ols4961.20.9145428.015.4Nls338.60.813416.51.2S2p735.51.62454.01.3Fls1709.311

33、709.34.8-35354.9100.0从以上所得数据分析得出如下结论：1)、从检测中材料中氧原子的比例是15.4%，所以其现有材料中一定含有O2，可以得出聚苯硫醚已被氧化。2)、聚苯硫醚中的S原子比例是14.3%，但现有材料S原子的比例是1.3%，说明S大多已不存在于分子中，可能已被脱掉，说明烟气中有很强的脱硫物质NO2、O2，使PPS中的S被氧化。3) 、现有材料中含有N元素，说明PPS被硝化了，而硝化反应的发生必须具备有浓H2SO4的存在的条件下才能与NO2发生硝化反应，说明烟气中不仅有NO2还有浓H2SO4 。4)、现有材料中含较高的F元素，可能是聚苯硫醚被氧化后与HF的反应产物也再

34、次证明聚苯硫醚已被氧化。5)、红外光谱分析表明PPS聚合物严重氧化和酸腐蚀损坏，滤料水溶液PH值2.3，说明工况环境为酸性。6) 、从受损纤维电镜照片看到PPS断裂严重，及以上分析，认为严重的氧化损坏及酸腐蚀的结果。4.1.5 电-袋复合式除尘器滤袋破损综合原因分析及措施4.1.5.1滤袋破损综合原因分析（1）使用NID半干法脱硫除尘一体化工艺中，由于脱除大量的SO2和SO3，滤袋上覆盖了CaSO3和CaO有一定保护作用，相比之下可以延长滤袋破损时间；（2）电-袋复合式除尘器的使用，关键是延长滤袋使用寿命。从目前收集的材料来看，恰恰相反，臭氧的存在，转化为NO2、SO3而对滤袋造成氧化及酸腐蚀

35、损伤。硫酸、SO3都是磺化剂、NO2是硝化剂，可以取代苯环中碳原子上的氢直接磺化、硝化加速了滤袋破损，这种新的特征要深入研究。另外SO3的增加提高酸露点温度，产生酸腐蚀机率。4.1.5.2 延长PPS滤袋运行寿命还可以用其他方法：（1）降低过滤风速，由1.0m/min降为0.9或者0.8，都可延长清灰间隔，达到降低阻力的结果，一次性投资大体与电-袋差不多，简化了系统，更好维护管理；（2）还可以采用有重力和撞击(又称惯性)沉降室的低压脉冲行喷吹袋式除尘器结构设计，可做到粉尘到达滤袋时不到40%。同样可以延长清灰间隔和降低阻力的作用，达到延长寿命目的，还非常容易实现在线检修。河南豫中3OOMW机组

36、已采用此方法。（3）同时将上述两种方法结合更为理想。除此之外还有很多的其它方法，不一定非用电-袋结合的一种除尘方式。（4）已经建成的电袋除尘器，最好降低电压、电流、电场强度和减少电火花次数，使电场除尘效率由80%90降低到40%以下运行，目的是尽量延长滤袋运行寿命。有条件时最好还是将一电场也改为袋式除尘。（5）研究高效低价适合燃煤电厂使用、抗氧化的复合滤料。目前有用PTFE做基布的PPS的滤袋和PPS掺PTFE加PTFE作基布的滤袋、采用600g/m2等增加付加代价的措施。（6）锅炉经常低负荷运行烟温低时结露带来的危害也应引起注意，对滤袋及袋笼和喷吹阀带来酸腐蚀和NO2氧化损伤综合性危害。4.2电-袋复合式除尘应用分析总结 (1)目前运行36台电袋除尘器中：巳有16台强力严重下降大面积破损， 占 44.44；投运后降低电除尘电压、电流相当沉降室运行约有30； 其余大多运行不到1年或己停运， 尚未爆露出问题。 (2)纯袋与电