布袋式除塵器濾料檢測

袋式除塵器作為高效除塵設(shè)備在各行業(yè)應(yīng)用歷史悠久。濾料是袋式除塵器的核心部件，濾袋的質(zhì)量與性能對袋式除塵器的運行及應(yīng)用范圍具有影響，為此世界各國都十分關(guān)注袋式除塵器濾料的性能檢測與評價。
　　1．濾料檢測的意義
　　1.1 袋式除塵器的大型化
　　袋式除塵器是依靠濾袋對煙氣（塵氣）中固體微粒的截留使煙氣（塵氣）得以凈化的。濾袋是袋式除塵器的心臟。近年來隨著工業(yè)設(shè)備的大型化，袋式除塵器的大型化隨之而來。80 年代，袋式除塵器單機處理風(fēng)量多在3000m3/h～30000m3/h，處理風(fēng)量達(dá)到50 萬m3/h 的已算大型除塵器了，鮮有處理風(fēng)量在100 萬m3/h 以上的。但近年來處理風(fēng)量在100 萬m3/h以上的袋式除塵器應(yīng)用已很普遍。例如600MW 火電機組、日產(chǎn)5000t 的水泥旋轉(zhuǎn)窯、2000m3煉鐵高爐等大型設(shè)備目前均為常見設(shè)備。用于這些大型設(shè)備的除塵器多是處理高溫?zé)煔?，所用濾袋多為耐高溫濾料，不僅除塵器的費用大大提高，而且使得濾料在除塵器總費用中的比
重從1/8 上升到1/3 以上，從而對濾袋質(zhì)量與性能的要求有了很大的提升。建設(shè)一臺150 萬m3/h 風(fēng)量的除塵器，整體造價為1800 萬元，其中濾袋費用為600～700 萬元。對于如此巨大費用的部件，如果質(zhì)量得不到保證，其損失是可想而知的。同時需要指出的是，一臺風(fēng)量為150 萬m3/h 的除塵器，其濾料總面積達(dá)25000m2，濾袋數(shù)接近萬條，如果制造質(zhì)量相差較大，甚至有一個小洞就會影響整體性能。
　　1.2 袋式除塵器的高性能
　　近年來，由于環(huán)境問題越來越引起世界各國人民及政府的重視，大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)及大氣排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)方面國外已提出PM2.5 的控制標(biāo)準(zhǔn)，我國大氣標(biāo)準(zhǔn)也對PM10的值作了限定。大氣排放對于煙塵排放濃度限值，國外已限定為50mg/m3，水泥、冶金也相繼準(zhǔn)備強化對排放濃度限值的要求。對于一些大型車間，凈化后的空氣直接排放到車間內(nèi)的袋式除塵器，其排放標(biāo)準(zhǔn)通常要求在1mg/m3，甚至更低。由上述技術(shù)指標(biāo)要求不難看出，對袋式除塵器用濾料的效率及阻力的要求具有相當(dāng)高的標(biāo)準(zhǔn)，從而對其內(nèi)在品質(zhì)的要求必然是相當(dāng)嚴(yán)格的。
　　1.3 換袋費用高
　　袋式除塵器本體壽命應(yīng)當(dāng)在 15 年甚至更高，但濾袋的使用壽命一般為2－3 年，有些企業(yè)可達(dá)5－6 年，但很多情況下只使用一年甚至半年，一般濾袋作為消耗品。對于大型除塵器換袋費用很高，如前述150 萬m3/h 的除塵器，換一次袋需要600～800 萬元，同時換袋還可能影響生產(chǎn)。以20 萬機組為例，停電1 天少發(fā)電480 萬千瓦時，損失近200 萬元。提高濾料質(zhì)量增加濾料壽命，減少換袋次數(shù)，不僅降低了除塵器運行費用，而且有利于主體設(shè)備產(chǎn)量的提高。
　　2．檢測的作用
　　2.1 濾料生產(chǎn)廠檢測
　　一個濾料生產(chǎn)廠根據(jù)企業(yè)的規(guī)模，每年生產(chǎn)幾十萬到幾百萬平米的濾料。濾料生產(chǎn)廠的生產(chǎn)工藝、材料選用、生產(chǎn)設(shè)備、管理水平都會影響生產(chǎn)濾料的質(zhì)量。一個好的濾料生產(chǎn)廠，由于其生產(chǎn)設(shè)備***，選用優(yōu)質(zhì)材料、生產(chǎn)工藝合理、管理水平好，其產(chǎn)品與較差的廠會有很大差別。明顯的差別可從外觀上看出，大多數(shù)情況下是看不出來的，只有通過測試才能確定。
　　表 1 是幾個不同廠生產(chǎn)的濾料的熱收縮率，從外觀上它們的差別是看不出來的，但其熱收縮率卻相差很大。
　　表 1 不同廠商濾料的熱收縮率
　　編號 1 2 3 4 5 6
　　經(jīng)向熱收縮率（%） 3.00 0.20 4.60 0.50 0.25 3.10
　　緯向熱收縮率（%） 1.33 1.20 3.80 0.80 0.57 3.30
　　濾料經(jīng)向熱收縮率大，對脈沖除塵器常導(dǎo)致袋籠被頂出花板，而緯向熱收縮率大會使濾袋緊箍袋籠，降低了清灰能力，導(dǎo)致阻力升高。
　　濾料質(zhì)量好的企業(yè)不僅對生產(chǎn)的濾料進(jìn)行檢測（出廠檢測），同時還對生產(chǎn)過程中的濾料實時檢測。作為濾料的使用單位應(yīng)要求濾料生產(chǎn)廠提供實時的濾料質(zhì)量檢測的數(shù)據(jù)，以確定所購濾料產(chǎn)品的各項性能可以達(dá)到所要求的指標(biāo)。
　　2.2 使用方的抽檢與評估
　　作為除塵器的使用單位在除塵布袋安裝之前，應(yīng)對濾袋的性能和品質(zhì)進(jìn)行檢測，以確保安裝的濾袋符合設(shè)計（或招標(biāo)文件）的要求，為除塵器的長期穩(wěn)定運行創(chuàng)造必要條件。同時還可以起到以下作用：
　　（1） 可避免由于發(fā)貨錯誤而在濾袋安裝、運輸中出現(xiàn)問題；
　?。?） 可防止商家的欺詐行為。
　　2.3 招標(biāo)評判的檢測
　　大型除塵器的用戶現(xiàn)在對濾袋大多采用招標(biāo)采購制度。濾料質(zhì)量的差異會使濾料使用的壽命相差很大，對大型設(shè)備而言，濾料的成本很高，如果濾料壽命延長一年，意味著可以節(jié)省百萬元以上的費用。因此在招標(biāo)過程中，用戶都希望把濾料的風(fēng)險降低到*小。
　　通常在投標(biāo)過程中，濾料的參數(shù)指標(biāo)由商家自己提供，鑒于濾料在生產(chǎn)制造過程中的質(zhì)量偏差和商家自己提供數(shù)據(jù)的主觀性，因此該數(shù)據(jù)的權(quán)威性受到質(zhì)疑。
　　濾料招標(biāo)用戶應(yīng)該對投標(biāo)單位的產(chǎn)品進(jìn)行抽樣，并統(tǒng)一到***認(rèn)定的第三方權(quán)威檢測機構(gòu)進(jìn)行性能測試，按照檢測結(jié)果進(jìn)行評標(biāo)，可以拋棄質(zhì)量較差的產(chǎn)品，選擇品質(zhì)優(yōu)良，且價格合理即性價比高的產(chǎn)品，有助于招標(biāo)工作的透明化，同時規(guī)避濾料選擇過程中的風(fēng)險，減少招標(biāo)責(zé)任。
　　2.4 運行中監(jiān)測檢驗
　　濾袋運行中的質(zhì)量監(jiān)測，應(yīng)由使用單位進(jìn)行。有遠(yuǎn)見的濾料制造商常會主動配合使用單位進(jìn)行此項工作，通過對在用濾袋的監(jiān)測，能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行中的問題，以便采取相應(yīng)措施，延長濾袋的壽命，降低運行成本。
　　運行中濾袋監(jiān)測的作法是：濾袋在安裝前，抽取 1－2 條對其進(jìn)行測試；系統(tǒng)啟用后，每間隔一定時間，一般以半年為宜，根據(jù)情況在不同部位抽取若干條有代表性的濾袋進(jìn)行測試分析；在使用后期通常以三個月間隔周期進(jìn)行抽取。
　　通過對濾袋使用的跟蹤，不僅可以對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，而且還可對其壽命做出估計，判斷更換濾袋的時間，及早購買濾袋，預(yù)先制定好停機更換濾袋工作的方案，從而防止濾袋損壞沒有準(zhǔn)備，不僅造成臨時停機的損失，而且在無濾袋可更換時采購，其質(zhì)量就得不到保證，留下問題隱患。
　　內(nèi)蒙古豐泰電廠 2003 年將其使用中的濾袋送東北大學(xué)檢測，根據(jù)檢測結(jié)果，對濾袋的更換作了預(yù)先準(zhǔn)備，是一個成功的事例。東北大學(xué)與某電廠合作，連續(xù)2 年對其在用濾袋進(jìn)行跟蹤，在檢測結(jié)果的基礎(chǔ)上，提出了延長濾袋壽命的系統(tǒng)調(diào)整方案，并順利實施；表 2 是豐泰送檢濾袋的部分檢測數(shù)據(jù)。表3 和圖1 是某電力企業(yè)新濾袋、使用250 小時和600 小時后送檢濾袋的部分?jǐn)?shù)據(jù)。
　　2.5 故障分析檢驗
　　經(jīng)常遇到一些濾袋在短期內(nèi)出現(xiàn)問題而提出檢驗要求，這類檢驗大致分為二類，一類是阻力居高不下，要求對濾袋進(jìn)行檢驗；另一類是濾袋破損，要求對濾袋進(jìn)行檢驗。這種濾袋的檢驗難度很大，如果不是對除塵有豐富的經(jīng)驗，又對濾料性能十分了解，很難得出讓人信服的科學(xué)的結(jié)論。
　　國內(nèi)某煙廠購置一臺濾筒式除塵器，使用半個月即大批濾筒損壞，由于使用進(jìn)口濾筒，造成數(shù)十萬元損失。送東北大學(xué)檢測，發(fā)現(xiàn)濾筒本身的性能很好，到現(xiàn)場進(jìn)行考察，發(fā)現(xiàn)除塵器中濾筒大面積損壞，且損壞部位均方向朝上。經(jīng)對除塵器及使用現(xiàn)場使用條件的反復(fù)研究、分析后，認(rèn)定是除塵器設(shè)計不合理，而且使用條件不合適更加速了濾筒損壞的進(jìn)程。圖2 是這種濾筒除塵器，圖3 是濾筒的阻力曲線。
　　一般說來，進(jìn)行這種檢驗，必須有分析人員到現(xiàn)場取樣，并對設(shè)備及運行狀態(tài)進(jìn)行充分了解。
　　3 濾料標(biāo)準(zhǔn)
　　二十世紀(jì) 80 年代，我國在濾料技術(shù)上有著較大的突破性進(jìn)展。東北大學(xué)和撫順第三毛紡廠研制出針刺氈濾料之后，又研制了高溫針刺氈濾料及玻纖針刺氈的工藝，并建立了復(fù)合針刺氈的基本思路。上海寶鋼設(shè)計院和上海火炬工業(yè)用布廠研制了729 濾料，南京玻纖研究設(shè)計院在玻纖針刺氈后處理工藝上有較大突破，研制出玻纖氈濾料，且使玻纖針刺氈廣泛推廣應(yīng)用。
　　在上述情況下，為了加強濾料質(zhì)量控制，規(guī)范濾料市場秩序，給除塵設(shè)計人員及袋式除塵器使用人員、袋式除塵器制造企業(yè)提供有關(guān)濾料的技術(shù)規(guī)范，在當(dāng)時勞動部主持下，袋式除塵委員會組織，東北大學(xué)負(fù)責(zé)制定了我國的過濾材料標(biāo)準(zhǔn)“袋式除塵器用濾料及濾袋技術(shù)條件”，即GB12625-90，標(biāo)準(zhǔn)制定以來，*推動了我國濾料產(chǎn)業(yè)和袋式技術(shù)的發(fā)展，近年來，我們匯編了袋式除塵器標(biāo)準(zhǔn)，先后印制了2000 余冊，尚遠(yuǎn)未滿足需要。
　　標(biāo)準(zhǔn)頒布至今已 15 年，這些年國內(nèi)濾料行業(yè)得到了較快發(fā)展，無論技術(shù)準(zhǔn)備、企業(yè)規(guī)模、技術(shù)開發(fā)能力，均有較大發(fā)展，濾料產(chǎn)品總體水平得到提高，種類增多，PPS、P84 濾料廣泛應(yīng)用。在這種形勢下，對濾料標(biāo)準(zhǔn)的修訂已勢在必行，目前由東北大學(xué)負(fù)責(zé)的濾料標(biāo)準(zhǔn)修訂工作正在進(jìn)行，將于近期完成。
　　2000 年，由日本粉體工業(yè)技術(shù)協(xié)會牽頭，開始濾料國際標(biāo)準(zhǔn)制定工作，日本、中國、德國、美國、奧地利五國作為發(fā)起國和起草國的濾料國際標(biāo)準(zhǔn)（ISO）于2005 年在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織正式立項啟動。東北大學(xué)作為中國代表正參與此項工作，我們期望通過此項工作使我國的濾料行業(yè)與國際迅速接軌。
　　修訂中的濾料標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括除塵濾袋的織物性能和過濾性能、消靜電性能。本文摘錄正在轉(zhuǎn)為***環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的原***環(huán)保認(rèn)定技術(shù)條件中濾料的部分內(nèi)容，如表4－表8 所示 表 4 濾料檢驗項目及技術(shù)要求
　　4．檢測方式與項目
　　4.1 檢測方式
　　濾料檢測通?？煞譃槲袡z測、認(rèn)證檢測和仲裁檢測。
　　委托檢測由委托方提交需檢測的樣品，委托檢測單位按委托項目進(jìn)行檢測，檢測后提交檢測報告，委托檢驗只對樣品負(fù)責(zé)，所以要求送樣方應(yīng)選擇*具代表性的樣品。
　　認(rèn)證（認(rèn)定）檢驗是環(huán)保局為規(guī)范環(huán)保產(chǎn)業(yè)市場，改進(jìn)環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量，減少環(huán)保設(shè)備停運時間，提高環(huán)保投資有效運營率，針對環(huán)保產(chǎn)品制造、經(jīng)營企業(yè)進(jìn)行的一項工作。檢測單位要到企業(yè)成品庫或車間按標(biāo)準(zhǔn)采樣程序進(jìn)行采樣后，再進(jìn)行檢測，其檢測結(jié)果具有代表性，按***環(huán)?？偩汁h(huán)保產(chǎn)品認(rèn)證（認(rèn)定）程序通過后，該項產(chǎn)品發(fā)給認(rèn)定證書。國內(nèi)幾個老的企業(yè)均進(jìn)行過產(chǎn)品認(rèn)證。
　　仲裁檢驗是發(fā)生濾料、濾袋損壞后為鑒定問題的原因所進(jìn)行的檢驗，這種檢驗有時是一方，有時是雙方提出送檢的，這類檢驗一般要求出具檢測報告、并要求對損壞原因做出說明。這類檢驗難度較大，檢測單位承擔(dān)風(fēng)險大。
　　4.2 檢測項目
　　濾料的檢測項目包括織物性能、過濾性能、防靜電性能、耐熱性能、耐腐蝕性能、疏水疏油性能、材質(zhì)鑒別等。
　　通常情況下不需要作全部項目，只作織物性能、過濾性能，對高溫濾料補做耐熱性能，對特殊場合使用的補做其它性能。需要指出的是，目前大多數(shù)單位只做織物性能測試，這實際上是把濾料作為普通民用品看待，而忽視濾料的主要功能——過濾凈化。過濾性能對濾料是*重要的。80 年代前使用的滌綸絨布其強力是高于針刺氈的，但其過濾阻力、除塵效率和粉塵剝離率三項指標(biāo)較針刺氈相差很大。表9 是幾種不同濾料的除塵效率。
　　表9 幾種不同濾料的除塵效率
　　濾料名稱 針刺氈 覆膜針刺氈 729 濾料玻纖布 玻纖膨體紗
　　除塵效率(%) 99.99 99.999 99.95 99.5 99.9
　　4.3 檢測與研究的不同
　　濾料檢測是為了判斷送檢樣品與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)之間的差異，進(jìn)而作出某種判斷。這種標(biāo)準(zhǔn)可以是企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也可以是根據(jù)需要而制定的標(biāo)準(zhǔn)，還可以是國外的某個標(biāo)準(zhǔn)。各檢測單位對委托檢驗只做出數(shù)據(jù)不出結(jié)論，樣品單位或得到報告的人員應(yīng)按自己選定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較并做出判斷。
　　一些單位做濾料研究時，需要對濾料送檢，進(jìn)而得到數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)在一些情況下較容易得出，但大多數(shù)情況下均難以達(dá)到要求。主要是因為用于檢測的儀器、設(shè)備是按照要求購置和調(diào)試的。在測試條件改變時常常超出儀器工作范圍，所以看來簡單的工作實現(xiàn)卻很難。例如，一個單位要求在0.2m/min～2m/min 這樣的濾速范圍測試阻力和效率，其實送檢人員不了解，要在這樣大范圍改變測試參數(shù)，對風(fēng)機、流量計、發(fā)塵裝置等均要保持在一個合適的精度范圍內(nèi)幾乎是不可能的。所以應(yīng)當(dāng)把產(chǎn)品檢測和研究檢測區(qū)分開來，研究測試通常需要對測試裝置進(jìn)行必要的調(diào)整，投入的人力、物力也更多。
　　5 結(jié)束語
　　隨著環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的提高，袋式除塵器正成為除塵行業(yè)的主要方向。濾料是袋式除塵器的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量決定著除塵系統(tǒng)的成功與否。通過對濾料性能的檢測，不僅可以發(fā)現(xiàn)濾料的缺陷，找出提高其質(zhì)量的方法；而且還可以使*終用戶合理評價濾料性能，在系統(tǒng)實施前選擇高質(zhì)量的濾料，從而把除塵系統(tǒng)的風(fēng)險降為*小。通過連續(xù)的跟蹤，有助于合理的優(yōu)化系統(tǒng)，并預(yù)測濾料的使用壽命。濾料的測試與分析依賴于堅實的理論基礎(chǔ)和豐富的除塵與過濾經(jīng)驗，必須權(quán)威檢測機構(gòu)來實施。