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脈沖單機除塵器的滿足工況環(huán)境及應用條件
濾料屬周期性更換產(chǎn)品，即濾料應用存在使用壽命的問題。目前，應用中最為典型的問題表現(xiàn)為濾料的化學腐蝕及清灰過程中的機械磨損。
1、應用條件
我國是世界上少數(shù)幾個以煤炭為主要能源的國家之一，據(jù)統(tǒng)計，其中70%煙塵排放量來自于煤炭的燃燒。其中，燃煤電站、燃煤工業(yè)鍋爐、燃煤爐窯等煙氣排放污染問題最為突出。國內(nèi)脈沖單機除塵器應用條件與國內(nèi)存在差異，例如煤種：國外使用精煤與國內(nèi)使用原煤，在熱值、灰份、含硫量等存在差異。因此，在袋式除塵器使用濾料時，借鑒但不能盲目照搬國外經(jīng)驗，應考慮國內(nèi)鍋爐實際情況，針對性地選用濾料，以保證濾料的使用壽命。
以燃煤鍋爐為例，電廠燃煤鍋爐除塵使用的袋式除塵器要求與鍋爐設(shè)備大修期同步，濾料壽命30000小時成為電廠要求的基本使用期。
因此，濾料使用壽命的保證不僅需要正確的選擇，還需滿足合理的工況環(huán)境，即正確的應用。
2、化學腐蝕
通常在化工廢氣和各種爐窯煙氣中含有酸、堿、氧化劑、有機溶劑等多種化學成分，且處在高溫、高濕條件下，對濾料的腐蝕作用受多種因素的交叉影響。
濾料在應用中的化學腐蝕主要包括兩種：一種是氣體腐蝕，即煙氣中的腐蝕性氣體在高溫條件下，與濾料發(fā)生緩慢的化學反應而腐蝕濾料；另一種是液體腐蝕，主要是指煙氣中的腐蝕性氣體結(jié)露損傷濾料。
2.1氣體腐蝕
濾料材質(zhì)的耐溫程度是有限的，因此含塵氣體的溫度對濾料性能是一個首要因素。當煙氣溫度過高時，煙氣中的腐蝕性氣體(如SOZ)容易與濾料發(fā)生化學反應，煙氣中的氧和氮氧化物容易對濾料有氧化腐蝕作用，不僅可對濾料造成緩慢的腐蝕作用，也可直接造成濾料失效，影響濾料的使用壽命。例如，高溫條件下，含氧量過高容易造成覆膜濾料的膜因高溫氧化而脫落失效。
應用中要保證鍋爐穩(wěn)定燃燒，煙氣溫度必須控制在濾料使用溫度范圍內(nèi)，減少濾料使用的瞬間高溫的影響。據(jù)瑞典化學家Arrhenius發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，溫度每升高10℃，化學反應速度加倍。因此，在高溫煙氣進入除塵器之前一般先進行降溫處理，使溫度處于濾料的最佳應用條件。氣體對濾料產(chǎn)生的緩慢腐蝕一般發(fā)生在高溫的夏季。
2.2液體腐蝕
液體腐蝕主要包括酸性腐蝕和堿性腐蝕。酸性腐蝕主要是指煙氣含酸性氣體濃度較高的條件下，煙氣溫度低于酸性氣體的露點溫度時，氣體在濾料表面結(jié)露而腐蝕濾料。液體結(jié)露腐蝕易使濾料在短時間內(nèi)產(chǎn)生表面結(jié)垢甚至堵塞，脈沖單機收塵器導致運行阻力過高，清灰性能失效，或造成濾袋破損，過濾性能失效，嚴重地將腐蝕除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料。同時，當煙氣中水蒸氣含量較高時，加速煙氣中酸性物質(zhì)的腐蝕作用，并對濾料的氧化水解也起到催化作用，使得濾料因強度大幅度下降而失效，進一步降低濾料的使用壽命。
防止濾料的液體結(jié)露腐蝕必須采取針對性的防護措施，要保證運行溫度高于露點溫度10℃-30℃，尤其是冬季溫度偏低的情況下更要加強箱體的保溫。
3、機械磨損
清灰過程是濾袋膨脹、收縮、扭曲、拉伸的過程，煙塵(灰份)的變化改變煙氣含塵濃度，從而改變?yōu)V料的清灰周期，而目前濾料清灰周期的設(shè)定往往依賴于經(jīng)驗值。清灰周期設(shè)定不正確往往容易引起清灰頻繁，造成濾袋與濾袋之間、濾袋與骨架之間因相互摩擦或碰撞頻繁。
3.1建袋的運動
清灰過程中濾袋受到了：加速度、剪切、屈伸一拉伸、扭曲、逆向氣流和最大反向加速度等因素的作用。目前大多數(shù)研究者認為最大反向加速度起主要作用。脈沖噴吹時，當高速氣流進入文氏管內(nèi)時，當即成為受限氣流，動壓轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，形成高壓氣團作用于濾袋壁，濾袋內(nèi)的壓力急速上升。對于剛性濾袋則克服了濾袋對粉塵的附著力，粉塵脫落；對于柔性濾袋這使濾袋迅速向外膨脹，當袋壁“膨脹”到極限位置時，很大的張力使濾袋受到強烈的沖擊振動并獲得最大反向加速度，從而開始向內(nèi)收縮。但附著在濾袋表面的粉塵層卻不受張力作用，在慣性力的作用下從濾袋上脫落。隨著高壓氣團由上向下的移動，濾袋的粉塵層逐次被清除掉。
3.2法袋損傷
在清灰過程中，濾袋與濾袋之間、袋與骨架之間易發(fā)生相互摩擦、碰撞。較多案例中發(fā)現(xiàn)濾料局部損傷較嚴重的現(xiàn)象，且出現(xiàn)的部位為濾料與骨架接觸的地方。
對袋與骨架之間的相互摩擦、碰撞問題通常采取增加袋籠的豎筋數(shù)量，以降低濾袋表面的受力。從延長濾袋使用壽命的角度而言，增加袋籠確有好處。但引起的負面影響包括：(1)濾袋的清灰效果與濾袋自由變形的程度有很大的關(guān)系，在橫筋和豎筋所處的位置，是清灰的薄弱的環(huán)節(jié)。筋的數(shù)量(特別是豎筋的數(shù)量)越多，清灰不良的面積就越大；另一方面，由筋構(gòu)成的面積減小，使得濾袋變形的程度降低，也削弱清灰強度。(2)筋的數(shù)量過多將減小濾袋的有效過濾面積。導致實際過濾風速顯著提高，提高袋式除塵器的阻力，單機脈沖除塵器對延長濾袋的壽命也會起到負面作用。
因此，通過改變除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料來延長濾料的使用壽命是有限的，而合理的清灰周期設(shè)定才能真正地降低濾料的機械磨損，保證其使用壽命。
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