芯式过滤器的滤芯损坏原因分析

芯式过滤器的滤芯损坏原因分析

过滤器使用一段时间后，飞灰在过滤器滤芯之间的空隙内形成搭桥现象。飞灰逐渐累积到一定程度后，就能够产生足够的横向剪切力，这种剪切力易将过滤器的滤芯撑断。滤芯断裂之后，大量未经过滤的飞灰就会直接进入芯式过滤器净气腔，使输送到撩烧火炬燃烧排放的气体含尘量超标。此外，由于滤芯断裂之后，含尘气体进入过滤器净气腔，反吹清洁气体将飞灰吹入滤芯内部，污染堵塞滤孔，使滤芯过滤面积不足，导致滤芯过滤失效，直至整个气化装置难以为继而被迫停车。现从以下几方面来分析造成滤芯损坏原因。

1、过滤器积灰架桥

由于清洁过滤后的飞灰从底部排出，可能出现底部锥体部位积灰架桥的情况。当积灰料位涨至滤芯底部，或者掩埋滤芯，就可能导致滤芯折断，进而引起系统停车。因此，如果过滤器中的飞灰出现架桥时，必须将其消除，以确保过滤器锥体部位不积灰。

2、气化炉燃烧温度控制

根据要求，气化炉的操作温度应控制在1500～1600℃范围内，目的是保证碳转化率在99%以上。气化炉操作炉温是根据氧煤比来调控的，氧煤比过低会导致煤粉燃烧不完全，氧煤比过高导致烧坏气化炉耐火衬里，甚至烧坏气化炉。开车初期，氧煤比是按理论计算值来操作的。从气化炉渣和飞灰分析结果来看，初次开车时气化炉炉温偏低，造成煤粉在气化炉内燃烧不完全。因而飞灰混合大量未反应的煤粉，被合成气携带进入过滤器。煤粉及高含碳量的飞灰的粘偏高，很容易粘附在滤芯表面，生成不易反吹掉的滤饼，从而增加飞灰搭桥的机率。飞灰一旦发生搭桥，滤芯就会因为横向剪切力的存在而发生断裂损坏。

3、反吹氮气压力

在反吹清洁期间，若反吹氮气压力过低，则无法保证对滤芯的有效反吹，从而导致滤芯损坏。因此，应严格监控反吹氮气的压力，若出现氮气供应不足或压力过低时应及时处理。

4、反吹氮气温度

若反吹气保温不够，没有达到225℃的要求，则过滤器滤饼会受潮，反吹气无法吹掉滤饼。根据开车记录，本装置的反吹气体温度在39～230℃范围内反复波动，且在较长时间内温度只维持在100℃左右，没有达到反吹气体的设计温度要求。由于反吹气温度低于合成气排放的露点温度，导致过滤器在过滤和反吹工作过程中金属滤芯表面因低温气体冷却产生结露，使得灰尘黏附于金属滤芯外部形成滤饼。滤饼反复受潮后堵塞滤孔，并越积越厚，导致滤芯之间架桥。由于滤芯之间架桥结成硬块状，滤孔被堵塞，在反吹气的作用下，就产生一定的横向剪切力，这种剪切力易将滤芯撑断或者开裂损坏。

5、滤芯表面受潮

由于系统安装、调试期间，过滤器内部环境湿度较大，使得滤芯表面受潮。含飞灰的初合成气流向滤芯表面时，被滤芯拦截的飞灰在滤芯表面粘接凝固，反吹气无法吹掉滤饼，也会导致滤芯损坏。

6、滤芯原因

滤芯本体与滤芯管座通过承插焊接而成，承插深度10mm左右。由于滤芯本体采用金属粉末烧结而成多孔金属材料，其结构致密性较差。当滤芯本体架桥形成横向剪力或由于制造滤芯本体与滤芯管座垂直度偏差较大或运输原因使得滤芯弯曲时，反吹气将导致金属滤芯从管座与多孔过滤材料之间的焊缝处产生较大的弯矩，进而在焊缝处产生裂纹或断裂脱落。

7、过滤器超负荷

由于卸压排气速度流速过快，过滤器进口气量超过设计值0．29m3/s时，导致过滤面积不足，大量飞灰滤饼就会在滤芯间发生累积搭桥，在反吹气载荷作用下，使得滤芯发生撑断损坏。