芯式過濾器的濾芯損壞原因分析

過濾器使用一段時間后，飛灰在過濾器濾芯之間的空隙內形成搭橋現象。飛灰逐漸累積到一定程度后，就能夠產生足夠的橫向剪切力，這種剪切力易將過濾器的濾芯撐斷。濾芯斷裂之后，大量未經過濾的飛灰就會直接進入芯式過濾器凈氣腔，使輸送到撩燒火炬燃燒排放的氣體含塵量超標。此外，由于濾芯斷裂之后，含塵氣體進入過濾器凈氣腔，反吹清潔氣體將飛灰吹入濾芯內部，污染堵塞濾孔，使濾芯過濾面積不足，導致濾芯過濾失效，直至整個氣化裝置難以為繼而被迫停車。現從以下幾方面來分析造成濾芯損壞原因。

1、過濾器積灰架橋

由于清潔過濾后的飛灰從底部排出，可能出現底部錐體部位積灰架橋的情況。當積灰料位漲至濾芯底部，或者掩埋濾芯，就可能導致濾芯折斷，進而引起系統停車。因此，如果過濾器中的飛灰出現架橋時，必須將其消除，以確保過濾器錐體部位不積灰。

2、氣化爐燃燒溫度控制

根據要求，氣化爐的操作溫度應控制在1500～1600℃范圍內，目的是保證碳轉化率在99%以上。氣化爐操作爐溫是根據氧煤比來調控的，氧煤比過低會導致煤粉燃燒不完全，氧煤比過高導致燒壞氣化爐耐火襯里，甚至燒壞氣化爐。開車初期，氧煤比是按理論計算值來操作的。從氣化爐渣和飛灰分析結果來看，初次開車時氣化爐爐溫偏低，造成煤粉在氣化爐內燃燒不完全。因而飛灰混合大量未反應的煤粉，被合成氣攜帶進入過濾器。煤粉及高含碳量的飛灰的粘偏高，很容易粘附在濾芯表面，生成不易反吹掉的濾餅，從而增加飛灰搭橋的機率。飛灰一旦發生搭橋，濾芯就會因為橫向剪切力的存在而發生斷裂損壞。

3、反吹氮氣壓力

在反吹清潔期間，若反吹氮氣壓力過低，則無法保證對濾芯的有效反吹，從而導致濾芯損壞。因此，應嚴格監控反吹氮氣的壓力，若出現氮氣供應不足或壓力過低時應及時處理。

4、反吹氮氣溫度

若反吹氣保溫不夠，沒有達到225℃的要求，則過濾器濾餅會受潮，反吹氣無法吹掉濾餅。根據開車記錄，本裝置的反吹氣體溫度在39～230℃范圍內反復波動，且在較長時間內溫度只維持在100℃左右，沒有達到反吹氣體的設計溫度要求。由于反吹氣溫度低于合成氣排放的露點溫度，導致過濾器在過濾和反吹工作過程中金屬濾芯表面因低溫氣體冷卻產生結露，使得灰塵黏附于金屬濾芯外部形成濾餅。濾餅反復受潮后堵塞濾孔，并越積越厚，導致濾芯之間架橋。由于濾芯之間架橋結成硬塊狀，濾孔被堵塞，在反吹氣的作用下，就產生一定的橫向剪切力，這種剪切力易將濾芯撐斷或者開裂損壞。

5、濾芯表面受潮

由于系統安裝、調試期間，過濾器內部環境濕度較大，使得濾芯表面受潮。含飛灰的初合成氣流向濾芯表面時，被濾芯攔截的飛灰在濾芯表面粘接凝固，反吹氣無法吹掉濾餅，也會導致濾芯損壞。

6、濾芯原因

濾芯本體與濾芯管座通過承插焊接而成，承插深度10mm左右。由于濾芯本體采用金屬粉末燒結而成多孔金屬材料，其結構致密性較差。當濾芯本體架橋形成橫向剪力或由于制造濾芯本體與濾芯管座垂直度偏差較大或運輸原因使得濾芯彎曲時，反吹氣將導致金屬濾芯從管座與多孔過濾材料之間的焊縫處產生較大的彎矩，進而在焊縫處產生裂紋或斷裂脫落。

7、過濾器超負荷

由于卸壓排氣速度流速過快，過濾器進口氣量超過設計值0．29m3/s時，導致過濾面積不足，大量飛灰濾餅就會在濾芯間發生累積搭橋，在反吹氣載荷作用下，使得濾芯發生撐斷損壞。