脉冲喷吹袋式除尘器滤袋磨损问题的原因分析及解决方法研究（侯玲梅 胡瑞 党星 牛田2025

　　

脉冲喷吹袋式除尘器滤袋磨损问题的原因分析及解决方法研究

侯玲梅，胡瑞，党星 牛田

（陕煤集团榆林化学有限责任公司，陕西 榆林 719000）

摘要：本文主要总结了脉冲袋式除尘器在煤粉制备系统中长周期运行中出现的滤袋磨损导致放空带粉尘问题的原因。通过对收粉器结构、材料、运行环境等方面的分析，得出了影响磨损的关键因素。针对这些因素，提出了通过改进袋式除尘器设计、选用耐磨材料、优化运行参数等措施，延长袋式除尘器的使用寿命，减少停车检修次数，降低生产成本。

关键词：脉冲喷吹袋式除尘器；磨损；原因；解决方法

Research on the Causes and Solutions for Filter Bag Wear in Pulse-Jet Baghouse Dust Collectors

HouLingmei HuRui DangXing NiuTian

Abstract: This paper summarizes the causes of dust emission issues in the pulverized coal preparation system due to filter bag wear during long-term operation of pulse-jet bag filters. Through analysis of the dust collectors structure, materials, and operating environment, key factors influencing wear were identified. Corresponding measures were proposed, including optimizing bag filter design, selecting wear-resistant materials, and adjusting operational parameters, to extend service life, reduce maintenance shutdowns, and lower production costs.

Keywords: pulse-jet bag filter; wear; causes; solutions

引言

脉冲喷吹袋式除尘器是一种用来分离气体与细小颗粒物的过滤装置，因为过滤效果好其除尘效率高（达99.99%以上），被广泛运用与电力、冶金、化工等多个领域。主要起到粉尘控制、烟气净化的作用。按照清灰方式可分为机械振打式除尘器、反吹风除尘器、脉冲清灰除尘器三种[1]。 主要被用在钢铁、水泥、火电、化工等行业中控制烟气排放，减轻大气污染问题。

某公司年产180万吨乙二醇项目，主要是利用煤粉气化技术产合成气，合成气经变换和净化，再经H₂/CO深冷分离，将合格CO、H₂产品送往DMO装置和乙二醇装置，产出乙二醇。脉冲喷吹袋式除尘器在煤粉气化技术，煤粉制备过程中被用于分离煤粉和循环干燥气，被分离煤粉的经锁斗高低压转换送往气化炉中进行不完全氧化反应制备合成气。然而，在长周期运行中煤粉制备系统会出现放空冒黑烟的情况，系统设置粉尘含量在线监测表，要求尘含量不高于20mg/m³。，鉴于日渐严俊的环保形式，此时只能停用煤粉制备系统，进行隔离检修，影响气化炉负荷。本文旨在对脉冲袋式除尘器在煤粉制备系统中出现的放空带粉尘的原因进行了分析，并从优化工艺运行参数和技术改造两个方面提出了可行的措施。

二、煤粉袋式收粉器磨损的原因分析

煤粉制备系统是利用负压制粉的原理，依靠循环风机抽力形成负压。原料煤被称重给料机定量送入磨煤机进行研磨。循环气与热风炉所产生的高温烟气混合后，从磨煤机入口进入，将研磨后的煤粉吹制旋转分离器进行分离，不合格的落回磨盘重新研磨。合格的煤粉被循环气携带进入脉冲袋式除尘器，经风粉分离后，煤粉通过纤维分离器和螺旋输送机送入煤粉仓储存。过滤后的循环气一部分被放空用于控制系统水含量，另一部分继续在系统中循环。

当系统的尘含量表高报或者观察系统放空有带粉尘的现象时，说明滤袋有破损破损的情况。经多次检修，失效的原因主要有以下几个方面：

（1） 滤袋磨损

经数次检修，发现滤袋磨损主要有以下三种原因：袋笼对滤袋的磨损、喷吹气流对滤袋的磨损、滤袋的迎尘面磨损。

① 袋笼对滤袋的磨损主要是由于滤笼本身制造有毛刺不平滑或在随着检修频次的增加，滤笼本身有机械性损伤。若是滤笼有损伤，就会划伤布袋导致系统放空带粉尘。

② 喷吹气流对滤袋的磨损主要是由于喷吹压力过高，增加了清灰气流对布袋的冲刷力，从而导致布袋的折损。本厂使用脉冲袋式除尘器使用0.7MPa的氮气作为反吹气源，经减压阀调节，设计压力为0.3MPa，但由于电磁阀动作是间歇性的，反吹压力会波动，高点会达到0.35MPa。

③ 滤袋迎尘面的磨损，主要出现在风道两侧的布袋之间，该处与高流速、高密度的煤粉接触的时间最长，由于长时间的冲刷，此处磨损最常见。

④ 布袋风道加强筋有凹凸面，风粉受流场影响，造成内壁磨损，未经过折流板，导致布袋受风粉直吹，造成布袋损坏。

（2） 滤袋烧损

某厂所选用的滤袋设计温度是130℃，煤粉制备系统操作温度是95-110℃。煤粉制备系统超温时滤袋烧损的主要原因。常见的超温原因主要有两种。①原煤仓锥部架桥：在冬季，煤粉制备系统运行时由于气温低，常常会出现原煤仓锥部架桥，造成给煤机断煤，进而热风炉的热量被循环风带至除尘器，导致大布袋超温，尽管及时补了氮气，温度仍然会涨到130℃左右，如此次数多了会对大布袋造成不可逆的伤害。

②称重给煤机堵煤：堵煤主要分为两种情况，真实堵煤和堵煤信号误触。由于冬季气温低，原料煤中的水分相较夏天来说会比较高，夏季水分在 %，冬季水分在 %。由于水分的变化，原料煤会沾在下料口堵煤探头周围，从而导致堵煤信号触发，磨煤系统联锁停车，布袋超温。另一种情况真实堵煤也和原料煤水分的变化息息相关，由于水分的升高，加上长周期的运行，给煤机下料管壁上会逐层积煤，下料口会越来越小，直至堵煤。

（3） 滤袋堵塞

滤袋堵塞主要是煤粉制备系统水含量高，导致煤粉粘在滤袋上无法被反吹，长时间运行布袋会破损。煤粉制备系统水含量高有两种情况：①大布袋出口放空阀门开度小，煤粉制备系统内的水分无法被循环排除，系统水含量高。②系统操作温度低，低于露点温度。露点温度Td，在空气中水汽含量不变， 保持气压一定的情况下， 使空气冷却达到饱和时的温度称露点温度，简称露点，单位用℃或℉表示。当煤粉制备系统的操作温度低于露点温度时，水汽凝结成水，导致出现滤袋堵塞情况。

（4） 除尘器反吹失效

脉冲袋式除尘器反吹失效主要三种原因，分别是：①反吹管喷嘴未对准滤袋中心口，主要是安装未将喷嘴对准滤袋口中心，导致反吹气流无法进入滤袋，反吹失效；②电磁阀故障不喷吹：主要是因为电磁阀膜片破损电磁阀实际不反吹、气源管与电磁阀连接接头崩开、电磁阀卡涩有异物；③反吹管脱落：主要是反吹管较长，仅靠两头的三道螺丝固定，反吹时喷吹管会有一定幅度的摆动，长此以往，螺丝松动导致反吹管脱落。

三、解决煤粉袋式收粉器磨损的方法

（1） 滤袋磨损解决措施

滤袋磨损主要有三种：袋笼对滤袋的磨损、喷吹气流对滤袋的磨损、滤袋的迎尘面磨损。①针对滤笼对滤袋的磨损，加强对检修的过程管理，提高检修质量。每次检修更换布袋时检查滤笼确保无毛刺、无机械性损伤再回装布袋。回装时使用布套包裹滤袋，防止安装时的磨损；②对于喷吹气流对滤袋的磨损，应通过调整减压阀，将反吹压力低点控制在0.25MPa左右，高点控制在0.3MPa左右，在不影响反吹过滤效果的情况下控制反吹压力减小喷吹气流对滤袋的磨损；

③对于滤袋的迎尘面磨损，在检修时，应将原有的6.9米长滤袋，更换为2.2米的短滤袋。在运行管理上，将磨煤机旋转分离器反转，增加原煤在磨煤机内的研磨时间，降低系统循环风量，将布袋压差控制在900pa左右。这样一方面减少了高风量是煤粉对滤袋的冲刷磨损，延长了滤袋的运行周期，另一方面，煤粉制备系统循环风机风量的降低，可以实现磨煤机高负荷运行，实现单台磨煤机对应单台气化炉。在某厂磨煤系统五开两备的情况下可以降低电耗约3000万度，节约低压氮气消耗约12000Nm³/h，全年可节约86000000Nm³，约206.4万元。

4、对于布袋箱体加强筋受流场影响磨损，加强筋凹凸面全部采用10mm钢板补齐，这样减少风粉对于风道加强筋的磨损，风道内壁贴耐磨陶瓷，减少磨损；

（2） 滤袋烧损解决措施

滤袋烧损主要是由于煤粉制备系统超温。①对于原煤仓锥部架桥：在技术改造方面，为原煤仓锥部增加伴热，减少锥部冻堵大块煤情况的发生；在运行管理方面，首先保证冬季气温低时旋转清堵机运行；其次，原煤仓内不长期积煤，需保证仓内原煤处于流动状态。若是停用时间长，需将仓内原煤排空；②对于称重给煤机堵煤，在技术改造方面，经观察给煤机堵煤检测探头设计过长，导致经常误报，故而采取了改短探头的措施。改造后运行良好。对于给煤机下料管壁上会逐层积导致的真实堵煤情况，在运行管理方面应定期清理下料管壁原煤，早发现早处理。

（3） 滤袋堵塞解决措施

滤袋堵塞主要是因为系统水含量高。①由于在运行时大布袋出口放空阀门与煤粉制备系统压力设置自动控制，所以当出现循环气放散量少导致的水含量高的情况时，应该采取适当设低磨煤系统压力的措施，保证阀门开度在80%以上。②系统操作温度低，低于露点温度。应及时调整系统温度。

（4） 除尘器反吹失效解决措施

脉冲袋式除尘器反吹失效主要三种原因，分别是：①反吹管喷嘴未对准滤袋中心口，此类情况主要是检修安装质量的问题，检修作业应做好过程管理，作业完成及时联系验收，验收合格后再进行回装。②电磁阀故障不喷吹时，及时排查故障原因，并联系仪表专业对电磁阀膜片、气源管接头或电磁阀内异物进行清理。在运行管理方面，应安排专人定期对电磁阀动作情况进行排查，发现问题第一时间处理。③反吹管脱落：某厂采用的袋式除尘器有96个电磁阀，对应96根反吹管，每6跟反吹管用一个气包。对于反吹管脱落的问题，在技术改造方面，使用长条形角钢，在上面钻孔，加在反吹管中部，每6根反吹管一组并用报卡加双螺母固定。改造后效果显著，后续检修无反吹管脱落情况发生。

五、结论

1. 煤粉袋式收粉器磨损问题的复杂性及解决的重要性

脉冲喷吹袋式除尘器在多个领域中发挥着重要的粉尘控制和烟气净化作用。然而，滤袋的磨损、烧损、堵塞及反吹失效等问题严重影响了设备的正常运行。滤袋磨损可能导致系统放空带粉尘，增加环境污染风险，同时频繁的检修更换滤袋也会增加生产成本。烧损问题不仅会损坏滤袋，还可能影响整个煤粉制备系统的稳定运行，甚至引发安全隐患。滤袋堵塞会降低除尘器的过滤效率，增加系统阻力，影响设备的处理能力。反吹失效则无法有效清除滤袋上的积尘，进一步加剧滤袋的堵塞和磨损。这些问题对相关产业的生产效率、环保达标以及设备的可靠性都带来了重大挑战，因此解决这些问题迫在眉睫。

2. 原因分析及解决方法的总结

解决滤袋磨损措施：必须要加强检修过程管理，确保滤笼无毛刺、无机械性损伤，回装时用布套包裹滤袋。调整减压阀，控制反吹压力低点在 0.25MPa 左右，高点在 0.3MPa 左右。更换短滤袋，优化运行管理，降低系统循环风量，控制布袋压差。

滤袋烧损解决措施：技术改造方面，为原煤仓锥部增加伴热；运行管理方面，保证冬季旋转清堵机运行，原煤仓不长期积煤。对于给煤机堵煤，改短检测探头，定期清理下料管壁原煤。

滤袋堵塞解决措施：适当设低磨煤系统压力，保证阀门开度在 80% 以上。及时调整系统温度，避免低于露点温度。除尘器反吹失效解决措施：做好检修过程管理，及时验收。排查电磁阀故障原因，安排专人定期检查。采用长条形角钢加报卡双螺母固定反吹管。

3. 对未来研究和发展方向的展望

煤粉袋式收粉器磨损问题复杂，解决这些问题至关重要。通过对原因的分析，提出了相应的解决方法，包括技术改造和运行管理等多方面措施。未来，应持续关注脉冲喷吹袋式除尘器的技术发展，不断优化解决方案，以提高设备的性能和稳定性，满足环保要求，降低生产成本。

参考文献

[1] 张思华，苏伟，童震松，等 . 燃煤电厂烟尘超低排放控制技术 研究现状及工程应用 [J]. 现代化工，2018，38（2）：162-165.

[2]王永忠，宋七棣 . 电炉炼钢除尘 [M]. 北京 ：冶金工业出版社， 2003

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