柳靜獻(xiàn)，毛寧，孫熙，王金波

（東北大學(xué)濾料檢測(cè)中心，沈陽(yáng) 110004）

1 概述

袋除塵作為控制煙塵排放的最有效途徑，在工業(yè)煙塵治理，尤其是微細(xì)顆粒物控制方面發(fā)揮著重要作用。由于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用條件的不同和濾袋本身的差異以及除塵器的設(shè)計(jì)安裝等因素的影響，濾袋在使用中過(guò)早失效的案例時(shí)有發(fā)生。如何確保濾袋安全可靠的應(yīng)用，一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)[1～3]。

針對(duì)失效事件的致因，可以采用故障樹分析，配合割集合、徑集合來(lái)研究失效事件發(fā)生與不發(fā)生的可能性[4]；針對(duì)預(yù)防失效發(fā)生措施的研究，可以應(yīng)用故障樹的對(duì)偶樹—成功樹來(lái)分析[5-6]。本文應(yīng)用成功樹來(lái)研究袋除塵器濾袋失效的預(yù)防措施，為現(xiàn)場(chǎng)安全可靠使用袋除塵器提供幫助。

2 濾料不發(fā)生失效的條件

袋除塵器濾袋失效包括：濾料破損失效、濾料阻力大失效或?yàn)V料透濾所致排放超標(biāo)失效。要使濾料不失效，必須保證濾料無(wú)破損失效、濾料無(wú)阻力大失效、濾料無(wú)透濾所致排放超標(biāo)失效，事件的關(guān)系可用成功樹表示（圖1）。

圖1 袋除塵器濾料不失效的成功樹

成功樹通常由故障樹的對(duì)偶樹轉(zhuǎn)化而來(lái)，把原故障樹中的失效事件加上否定詞，變成了“不失效”，也即成功事件；另外，故障樹中的邏輯“與”門變成“或”門，“或”門變成“與”門。與門用“”表示，或門用“”表示。能使“S袋除塵器濾料不失效（即濾料安全可靠使用事件）”發(fā)生的條件為“S1濾料無(wú)破損失效”“S2濾料無(wú)阻力大失效”“S3濾料無(wú)透濾致排放超標(biāo)失效”，即S1、S2和S3三個(gè)事件同時(shí)發(fā)生，頂事件S才會(huì)發(fā)生。

3 濾料不發(fā)生破損失效的措施

通過(guò)理論分析及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，濾料破損包括空氣動(dòng)力損傷破損、機(jī)械損傷破損、化學(xué)損傷破損和熱損傷破損四個(gè)方面。針對(duì)這些事件，可以畫出防治破損事件發(fā)生的成功樹（圖2）。

圖2 濾料無(wú)破損失效成功樹分析

要保證濾料無(wú)空氣動(dòng)力損傷，就需要濾料能抗氣流沖刷，或者除塵器中不僅無(wú)噴吹氣流頂部沖刷，而且也沒(méi)有濾袋外塵氣流沖刷。噴吹管安裝正，或者濾袋口有金屬保護(hù)筒，這些是濾料不發(fā)生噴吹氣流頂部沖刷破損的條件。要避免濾袋外部塵氣流的沖刷，需要做到箱體入口風(fēng)流均勻風(fēng)速適中，并且各倉(cāng)室間分風(fēng)均勻，還要保證灰斗維持正常料位，不能超限。

要保證濾料不產(chǎn)生機(jī)械損傷，需要濾料能抗機(jī)械損傷，或者除塵系統(tǒng)不存在機(jī)械損傷因素。欲使除塵系統(tǒng)不存在機(jī)械損傷因素，則要保證濾袋安裝垂直、相互間底部不摩擦；并且濾袋之間、濾料與袋籠、濾袋與箱體間不磨碰；而且濾袋在安裝過(guò)程中不能由于掛碰致漏；還要保證濾袋在裝運(yùn)、存儲(chǔ)、運(yùn)輸過(guò)程中不損壞。

濾袋的化學(xué)性損傷來(lái)自煙氣組分的影響，包括酸堿腐蝕、氧化、水解損傷。要保證濾袋不產(chǎn)生酸堿腐蝕，需要濾料能夠耐酸堿，或者煙氣無(wú)酸堿腐蝕；能使煙氣無(wú)酸堿腐蝕的條件包括煙氣本身無(wú)酸堿腐蝕組分，或者煙氣溫度在酸露點(diǎn)以上；煙氣溫度高并且除塵器保溫性好是保證煙溫在酸露點(diǎn)以上的必要條件。欲使濾袋無(wú)氧化水解損傷，濾料本身具有抗氧化和水解是途徑之一；途徑之二是控制爐窯燃燒時(shí)空氣過(guò)剩系數(shù)低、煙氣在緊急情況時(shí)摻風(fēng)噴水適量、煙道無(wú)漏風(fēng)，以避免煙氣中氧和水的含量超標(biāo)。

要保證濾料無(wú)熱損傷，除了要濾料本身耐溫性能好外，還要保證煙氣溫度不超限，始終保持正常，或者降溫措施可靠。

4 濾料不發(fā)生高阻力失效的條件

濾袋在使用中由于阻力增大而導(dǎo)致失效，分兩種情況：1）濾料使用時(shí)間到其使用壽命，濾料內(nèi)部被粉塵堵塞；2）由于異常因素導(dǎo)致濾料發(fā)生堵塞。針對(duì)濾料阻力增大失效預(yù)防，畫出成功樹如圖3所示。

要避免濾料由于阻力增大而失效，就要求濾料尚未到壽命期限，并且濾料內(nèi)部未發(fā)生異常的粉塵堵塞。要保證濾料不發(fā)生異常堵塞，濾料就應(yīng)該沒(méi)有表面黏塵堵塞，也沒(méi)有濾料內(nèi)部粉塵堵塞。濾料無(wú)表面黏塵堵塞就要求濾料不結(jié)露而且無(wú)黏性粉塵糊袋。保證無(wú)結(jié)露糊袋的條件包括煙氣含濕量小，或者煙氣溫度高于露點(diǎn)，即煙氣不結(jié)露。煙氣不結(jié)露需要煙氣預(yù)熱器吸熱不要過(guò)多且除塵器保溫性好，還要煙氣含硫量小。防止黏性粉塵糊袋的措施包括：濾袋要預(yù)涂灰，或者濾料經(jīng)過(guò)拒水防油的表面處理，或者沒(méi)有黏性煙氣塵。如要避免產(chǎn)生黏性煙氣塵，就要保證濾料上無(wú)油性污染物，煙氣中粉塵為非黏性粉塵，并且煙氣中的粉塵遇水不會(huì)生成水解性粉塵。

保證濾料不產(chǎn)生內(nèi)部塞滿粉塵導(dǎo)致堵塞的條件包括：濾袋本身對(duì)粉塵的剝離性好，并且有合適的清灰強(qiáng)度。清灰強(qiáng)度受多個(gè)因素影響，要保證清灰強(qiáng)度合適，就需要清灰方法得當(dāng)、清灰周期短、脈沖壓力清灰的波形正常、清灰用的壓力動(dòng)力足。

圖3 濾料無(wú)阻力增大失效成功樹分析

5 濾料不發(fā)生透濾排放超標(biāo)失效的條件

袋除塵器粉塵排放濃度是工程項(xiàng)目關(guān)注的焦點(diǎn)，針對(duì)濾料透濾排放超標(biāo)失效，做出預(yù)防其發(fā)生的成功樹，（圖4）。

圖4 濾料無(wú)透濾排放超標(biāo)失效成功樹分析

要保證濾料無(wú)透濾排放超標(biāo)失效，不僅要求濾料無(wú)破損失效、濾料本身不透濾、袋縫制質(zhì)量好，還要求除塵器的過(guò)濾風(fēng)速不過(guò)高。濾料本身不透濾則要求粉塵的粒徑不能太細(xì)，要適合濾袋，或者濾料無(wú)質(zhì)量問(wèn)題。針對(duì)未覆膜濾料，不僅要求克重達(dá)到一定值，而且濾料透氣度合適，還要有好的后處理。針對(duì)覆膜濾料而言，不僅要求表面覆的膜不脫落，而且膜不能破損，還要保證膜孔不能大。

保證濾料縫制的質(zhì)量，要求濾袋縫針孔不能太大，縫針和縫線之間配合緊密，或者對(duì)較大的針孔進(jìn)行涂膠或密封處理。

過(guò)濾風(fēng)速不能高，則要保證除塵器設(shè)計(jì)風(fēng)速不能高（正常），系統(tǒng)處理的煙氣量不能超過(guò)設(shè)計(jì)值，除塵器的安裝質(zhì)量要有保證。

6 結(jié)語(yǔ)

要保證濾袋在使用中不失效，則需要同時(shí)采取一些預(yù)防措施，滿足一定的條件。

（1）袋除塵器濾料失效可分為濾料破損失效、濾料阻力大失效和濾料透濾致排放超標(biāo)失效三種類型。要預(yù)防濾料失效，就需要采取措施同時(shí)避免這三種形式的失效。

（2）針對(duì)失效事件的預(yù)防，可以采用故障樹的對(duì)偶樹—成功樹來(lái)分析。

（3）針對(duì)濾料不產(chǎn)生破損失效、濾料不產(chǎn)生阻力大失效和濾料不產(chǎn)生透濾致排放超標(biāo)失效，分別畫出其成功樹，通過(guò)邏輯演繹推理，得出相應(yīng)的失效防止措施。