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工程管理前沿【2020年第01期】

  • ID:271612
  • 浏览:1063
  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-04-05 14:28:27
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

浅谈布袋除尘器运行中的腐蚀问题及解决措施

2019/8/9 15:17:00 工程地质学 刘翠梅
资料简介

【摘要】除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施,用于从烟气中把粉尘分离出来。由于烟气中含有多种腐蚀性物质,且在温度低于露点环境下腐蚀作用更大,尤其是布袋除尘器,腐蚀问题最为严重。本文旨在结合冶金企业烟尘治理实践,分析造成腐蚀的原因,研究提出减缓或防止腐蚀的解决方法,进而延长设备使用寿命,降低运行维护成本,满足环保政策对烟尘治理越来越严的要求。

浅谈布袋除尘器运行中的腐蚀问题及解决措施

刘翠梅

山东莱钢节能环保工程有限公司 山东 济南 271104

【摘要】除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施,用于从烟气中把粉尘分离出来。由于烟气中含有多种腐蚀性物质,且在温度低于露点环境下腐蚀作用更大,尤其是布袋除尘器,腐蚀问题最为严重。本文旨在结合冶金企业烟尘治理实践,分析造成腐蚀的原因,研究提出减缓或防止腐蚀的解决方法,进而延长设备使用寿命,降低运行维护成本,满足环保政策对烟尘治理越来越严的要求。

【关键词】布袋除尘器;腐蚀;解决方法

1 布袋除尘器运行工况及运行中腐蚀介质

布袋除尘器工作时,含尘烟气进入其各单元,大颗粒粉尘经分离后直接落入灰斗、其余粉尘随气流进入中箱体过滤区,过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、排风管排出。随着过滤工况的进行,当滤袋表面积灰达到一定量后,由清灰控制装置打开电磁脉冲阀,吹掉或抖落布袋上粉尘,粉尘落入灰斗,由输灰系统排出。

布袋除尘器运行中,对其产生腐蚀作用的主要是腐蚀性的气体和粉尘。腐蚀性气体主要有:重油燃料中因硫分而存在的硫酸气体;焚烧炉或金属炉熔炼使用熔剂时产生的氯气和氯氧化物以及含氟气体;木屑锅炉产生的木醋酸气体;还有其他如氨气等。腐蚀性气体对布袋除尘器的腐蚀是最严重也是最难以避免的。粉尘对布袋除尘器的影响,主要是粉尘的腐蚀性与水分和温度有密切关系。粉尘遇水分产生各类盐类物质对布袋除尘器有腐蚀影响;当粉尘温度接近露点甚至低于露点时,使含尘烟气中的水冷凝,也会产生严重的腐蚀。

2 布袋除尘器重要部位腐蚀工况

结合冶金企业布袋除尘器使用情况,对其在运行中所出现的腐蚀症况进行分析,如表1所示。

表1 冶金行业布袋除尘器腐蚀症况分析

部位名称

腐蚀产生症况

腐蚀重要因素

腐蚀情况对比

进气口

大颗粒灰尘的滑动磨蚀、撞击磨蚀,少数情况会出现温降产生冷凝水致管壁腐蚀

灰尘浓度、烟气流速、烟气湿度高、温度等

不严重

中箱体过滤区

箱板

烟气流速有所下降,灰尘浓度较高,箱体内部容易结露、附着粉尘及气体溶解后造成腐蚀的环境,钢板之间及钢板与角铁之间的焊接部分腐蚀严重

灰尘浓度、烟气流速、烟气湿度高、温度等

较严重

挡风

一方面为灰尘的撞击腐蚀,另一方面板面上易附着灰尘与气体溶解后产生化学腐蚀

烟气湿度、温度、风速等

严重

布袋

过滤

压缩空气通过喷吹管喷入滤袋,空气突然释放,温度快速下降。袋口与带身结露,滤料结块,滤袋堵塞、腐蚀;袋笼锈蚀,清灰失效

烟气湿度、温度、滤袋材质等

严重

上箱体净气室

上箱

体顶

、盖

顶盖周缘密封的不严,有冷空气侵入,在邻近部位发生结露和锈蚀

雨雪、温度、漏风、密封垫老化等

较严重

喷吹

喷吹管等内部构件在冷凝水的作用下严重锈蚀,管口腐蚀严重,使口径扩大,形状变得不规则,喷吹管下各清灰效果失控

密封性差、漏气、温度、喷吹管安装有缺陷

严重

箱板

在出现露点时,箱体内部,钢板之间及钢板与角铁之间的焊接部分,花板的边缘易被腐蚀

温度、湿度等

一般

灰斗区

灰斗承受温度、湿度变化和震动,灰尘温降结露对灰斗腐蚀严重,温度接近或低于露点灰尘的流动性变差,易引起灰斗堵塞

温度、湿度、灰斗清灰不及时等

一般

通过表格可知,布袋除尘器最容易出现腐蚀问题且导致严重后果的部位是布袋区、喷吹管区,腐蚀较为严重的部位是上箱体顶部和中箱体挡风板。分析造成腐蚀的因素,温度和烟气湿度是导致布袋除尘器腐蚀的主要因素,密封性、烟尘浓度等也有一定影响。温度与烟气湿度是导致结露的两大主要因素,与前面分析造成腐蚀的因素一致。

3 防止腐蚀的解决措施

在控制好除尘温度及烟气湿度,避免出现露点的情况下可以有效降低布袋除尘器的腐蚀程度。针对不同类型的烟气,可采取以下措施:

(1)高温烟气防腐措施

烟气温度可高达550℃,烟气在进入袋式除尘器前应采取降温措施并适当控制降温的程度。

①设置气体冷却器。冷却高温烟气的介质可以采用温度低的空气或水,称为风冷或水冷。

②混入低温烟气。在同一个除尘系统如果处理不同温度的烟气,应先把这部分低温烟气混合高温烟气。

③装设冷风阀。布袋除尘器之前设置吸风冷却阀,防止高温烟气超过允许温度进入除尘器。

(2)低温高湿烟气防腐措施

低温高湿烟气易形成白色烟羽,白色烟羽是烟气中的水蒸气凝结成微小液滴的过程,即产生节露。这需要保证除尘器的工作温度高于烟气的露点。

①如果烟气的温度同露点温度大致相等,需要在除尘器外壳装设加热器,并辅以保温层。除尘器进口风管上采取加热措施,以取得更好的效果。

②如果烟气的温度低于露点,但相差不大,需要通过加热提升烟气温度。比较经济且效果较好的加热方法是远红外加热,其只加热水分而不加热空气,比较节省能量。

(3)其它有效防腐措施

针对不同类型的烟气,还可以采取设置保温层、选择合适材质、提高密封性等措施。

①设置除尘器保温层。除尘器工作温度任何时候都需保持在露点以上,结露造成除尘器腐蚀以及粉料结块,防腐蚀和防止结露的措施是相辅相成的。因此,除尘器必须做好保温措施。至于保温程度,主要取决于烟气的温度和成分、管道和构件制作质料,以及外界情况对除尘体系的限定条件。同时,保温层防火防潮性能要好,以有效抑制高温热量或低温冷量的散失。

②合理选择布袋除尘器箱体材质。布袋除尘器的箱体材质大多是Q235钢板。对于处理由重油、煤炭等材料生成的硫氧化物,用普通钢板时,应涂有耐温和耐酸的涂料;腐蚀严重的地方用不锈钢板或者在钢板上涂刷耐热耐酸涂料外,再加局部表面处理;对于强腐蚀性气体的情况,也可将袋式除尘器箱体内壁做上塑料、橡胶或玻璃钢内衬,选用的塑料、橡胶、玻璃钢必须同时耐高温。304不锈钢,在浓度≤65%的沸腾温度以下的硝酸中,具有很强的抗腐蚀性,对碱液及大部分有机酸和无机酸亦具有良好的耐腐蚀能力,可根据生产状况,适当采用。

③选择合适的布袋材质。过滤材料耐腐蚀性因使用条件不同而各异。聚丙烯滤布一般耐腐蚀性较好,但在有铅和其他金属氧化物等条件下遇高温可促进氧化,耐腐蚀性能下降;聚酯滤布不耐碱;耐热尼龙滤布对酸性气体抵抗性差;玻璃纤维滤布,其耐腐蚀很强,一般使用中问题不大;PTEF除尘布袋,可以说是除尘滤料中最好的。

④保证除尘器各系统密封性完好。除尘器系统密封不好,可能会发生飞灰、漏气、湿气进入等现象,会加重除尘器腐蚀。壳体所有的连接处都要连续焊,焊缝要用渗透法进行检查;上箱体盖选择好密封材料,在密封条老化变质情况时及时更换密封条;防爆门及人口门处需采用双层人孔门,门周围要采用耐热硅橡胶进行密封;喷吹装置保证其制造和安装质量等。

⑤上箱体设置遮雨棚或防雨罩等防雨设施,上箱体顶部结构设计应利于排水。

⑥减少主机开停机及除尘设备中断电、供电次数。频繁开停会导致除尘设备内部的温度多次低于露点,使含尘烟气中的水冷凝,从而腐蚀除尘器。在主机停止运行后,应对除尘器进行保温,同时排灰装置要继续运行,排静灰斗内的灰,以免灰尘结块。

参考文献

1. 张殿印,周品良。脉冲袋式除尘器滤袋失效诱因与防范.冶金环境保护,2004(5):13~17

2. 姜凤有.工业除尘设备---设计、制作、安装与管理. 北京:冶金工业出版社,2007.

3. 中国环保产业协会袋式除尘委员会.高温袋式除尘技术应用实例.中国环保产业协会袋式除尘委员会,2003

4. 王纯,张殿印,除尘工程技术手册. 北京:化学工业出版社2015.10