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。因此，气化炉系统燃烧温度控制偏低是导致滤芯架桥断裂的原因之一。

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。因此，反吹气温度偏低是导致飞灰架桥滤芯断裂的原因之一。

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。

改进措施：根据上述分析，采取以下措施进行改进。

1）重新调整氧煤比，进而使气化炉炉温达到合理的温度。

2）增加反吹气入口管道伴热，将反吹气管线由有一根蒸汽伴管伴热改为两根蒸汽伴管伴热。改善伴热效果，确保反吹气的温度高于烟气露点温度，以达到设计要求。

3）降低泄压速率。通过计算，将排放管线的节流孔孔板开孔面积进行适当调整，使飞灰排放的速率适当降低。延长飞灰排放时间，确保飞灰排放处理负荷不超过设计负荷。

4）确保滤芯质量。整改更换新滤芯，对滤芯管座与滤芯本体承插深度适当加长，同时为提高滤芯管座与滤芯本体之间的连接强度，在滤芯管座与滤芯本体的焊缝处增加加强保护套。同时，在安装中对滤芯的弯曲度、垂直度等进行检查，以确保滤芯的安装质量，

5）安装时新旧滤芯采用交叉混装，均匀分布。

如果每次更换都采用新滤芯，会造成不必要的浪费。根据使用经验，清洗过的旧滤芯在性能上没有问题，但通透性比新滤芯略差，如果新旧分装合成气会优先通过新滤芯，造成新滤芯负荷过载断裂损坏。因此，安装时新旧滤芯采用交叉混装，均匀分布。

滤芯是芯式过滤器的主要过滤部件，一旦损坏整个过滤器的使用效果都会大大降低，甚至无法进行过滤工作，所以平时一定要多加注意对滤芯的检修以及保养。