1 前言
随着国家对环保要求的不断提高，冶金企业对烟尘的治理越来越重视，低压脉冲袋式除尘器因其处理风量大、能耗低、处理效率高等优点已成为烟尘治理的主要设备，炼铁厂出铁除尘以及部分槽上除尘均采用该种类型的除尘器。目前，这几套除尘器使用状况良好，所处理的扬尘均有较明显的控制，对炼铁厂环境的改善起到了积极的作用，本文就低压脉冲布袋除尘器在使用维护过程中的一些问题以及处理方法作简单的介绍。
2 低压脉冲布袋除尘器除尘原理及结构
2.1 袋式除尘器的工作原理(见图1)
图1 袋式除尘器工作原理图
袋式除尘器除尘机制主要可分为三步:①形成粉尘初层，依靠滤料纤维产生的筛滤、拦截、碰撞、扩散以及静电吸引等作用，将粉尘粗粒阻留在滤料上，逐渐在滤料上形成粉尘初层，除尘器过滤作用主要就依靠粉尘初层以及以后逐渐堆积起来的粉尘层进行的。②收尘，初层形成以后，除尘效率随之提高，滤料只起到形成粉尘初层以及支撑的骨架作用，随着粉尘在滤料上堆积，此时滤布两边的压力将逐渐增大，除尘器的收尘作功能主要在这一阶段得以实现。③清灰，当压力增加到一定程度，会将滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降，系统风量减少，这时需要采取各种手段将滤料上的粉尘清除。
清灰的强度应根据实际工况进行调节，强度过大会破坏粉尘初层造成排放超标，同时会损坏布袋以及清灰装置，强度过小会造成系统压力持续上升，从而使系统运行状况恶化。
2.2 低压脉冲袋式除尘器的结构
低压脉冲袋式除尘器的除尘原理和其他袋式除尘器都是一样的，主要的区别是结构以及清灰方式的不同，低压脉冲布袋除尘器按照功能划分一般可分为:喷吹系统、布袋箱体、灰斗以及排灰系统、电器控制系统等几个部分，除尘器本体一般由上中下三个箱体构成，上箱体为喷吹室，布置喷吹清灰装置以及花板，中箱体布置布袋，是主要的除尘部位，下箱体为灰斗以及卸排灰装置。低压脉冲袋式除尘器一般采用圆口长袋，炼铁厂目前使用的布袋长度在6m左右，口径125mm，布袋固定在上箱体花板上，袋口有弹簧圈，卡在花板孔口上，装入笼架后将布袋密封压实。
清灰采用压缩空气进行喷吹，空气压力一般保持在0.2～0.3MPa，经过油水分离以及干燥处理后，由脉冲阀闪动对布袋进行清灰操作，在脉冲阀开启瞬间，气包中的压缩空气经脉冲阀进入喷吹管，经过喷嘴射向滤袋袋口，同时诱导数倍于压缩空气的二次气流一同进入滤袋，使布袋上的粉尘被清落，落入灰斗中的粉尘由卸灰装置排除，完成整个清灰过程。
3 低压脉冲布袋除尘器运行中的故障及分析
按照除尘器发生故障的部位大体可以分为:喷吹系统故障、滤料故障、电气控制系统故障等几个部分，以下分别对各个系统可能出现的问题分别进行讨论。
3.1 喷吹系统故障
喷吹系统是将压缩空气经过油水分离、加温干燥、稳压输出、脉冲阀闪动进行喷吹操作的一组构件。油水分离的作用是将压缩空气中的油水分离出来，避免油污损坏脉冲阀以及造成布袋糊袋，油水分离器的主要故障是:堵塞、油水分离不清，造成除尘器故障主要有:脉冲阀膜片卡死，不能闪动;水和油污进入布袋、造成布袋糊袋;水和油污在气路中，造成其他的一些机械类故障。加温干燥是提升压缩空气的温度，提高其露点，减少压缩空气的含水率，是对压缩空气进行油水分离后的进一步处理。
稳压输出是将主管或自备压缩空气机的压力通过减压阀调整到工艺规定的压力进行喷吹的一组减压装置，喷吹压力过高会造成除尘器袋口磨损偏大，严重影响布袋的使用寿命，同时也会造成脉冲阀膜片损坏以及脉冲阀密封装置被击穿，喷吹压力过小会造成喷吹无力不能有效清灰喷，低压脉冲除尘器一般的喷吹压力保持在0.2～0.4MPa，新建布袋除尘器喷吹的压力一般偏低一些，保持在0.3MPa以下，布袋役期较长的除尘器，喷吹压力偏高一些，一般在0.3MPa以上，不能超过0.45MPa。
脉冲阀闪动是实现脉冲喷吹的最终实现手段，目前炼铁厂所使用的脉冲阀全部采用电气信号由PLC模块集中控制，脉冲阀一次喷吹时间一般为65～85ms，喷吹间隔为1～3s，脉冲周期过长，造成喷吹效果下降，除尘器压阻变大，脉冲周期过断，喷吹过度，破坏粉尘初层，影响布袋使用寿命以及除尘效果，应根据适时调整喷吹间隔，在工艺表现上，综合喷吹压力的设定，一般保持除尘器压力在1200Pa以下即为合适的喷吹间隔。脉冲阀主要故障一般为:1)脉冲阀密封垫被击穿，2)脉冲阀电气控制失灵，3)膜片损坏等几个故障，其中以前两个故障常见，布袋除尘器的顶部一般都是敞开的，由于工况的影响，脉冲阀的密封橡胶垫很容易老化失效，在压缩空气的作用下，容易发生漏气的现象，当漏气现象发生后，泄漏点会逐渐增大，最终导致击穿，造成喷吹气包中的压力下降;电气控制线路由于灰尘、雨水等因素的影响，会造成锈蚀或短路，从而使电气脉冲阀得不到电气信号，造成脉冲阀不动作，膜片的损坏，从目前我厂使用的状况来看，还没有碰到，发生的频率比较少。
3.2 滤料故障
滤料是布袋除尘器的心脏，布袋除尘器的主要除尘功能都是通过滤料来实现的，在正常使用过程中，滤料的故障主要有两种类型:1)滤料积灰过多或糊袋，2)滤料洞穿。种故障会造成除尘器的压阻持续上升，吸尘口风量减少，系统运行状况恶化;第二种情况会造成烟囱排放超标。滤料的这两种故障的发生一般都和喷吹系统、控制系统、本体漏风以及系统设计有一定的关系。滤料的选型和质量、安装工艺的合理程度以及布袋笼架的质量直接影响到布袋的有效运行。
在正常使用过程中滤袋和含尘气流直接接触，滤袋的质量不好，在系统压力以及含尘气流的摩擦作用下，布袋很容易洞穿，如果粉尘含有一定的水分或油分，粉尘的粘性较强有一定的吸水性，如果采用一般的布袋处理，将会造成糊袋的现象发生;安装质量在使用过程中对布袋的影响比较明显，花板的平整度不高，将会使布袋的喷吹中心偏移，造成袋口在使用过程中过早磨损，笼架焊接过程中质量差或表面处理不良，有毛刺等现象，布袋在气流的作用下相互摩擦，造成笼架磨布袋的现象发生，缩短布袋的使用寿命。系统设计过程中，过滤风速选择不当和滤料不匹配，造成风速过高，本体漏风率较大等都会造成布袋寿命缩短或影响除尘效率。在梅雨季节，本体漏风过大对布袋的影响尤为明显，极易造成糊袋的现象发生。
3.3 电气控制系统故障
低压脉冲布袋除尘器一般采用PLC模块进行系统控制，炼铁厂目前使用的布袋除尘器将脉冲控制、放灰控制、风机电机在线监测以及除尘器本体运行基本参数的监测都集中到PLC模块进行控制，从目前使用状况来看，控制系统运行还是比较稳定的，故障率比较少。PLC模块在工况比较恶劣的情况下，尤其是粉尘以及水分的影响会使模块短路或误动作，坚持周期性地对PLC模块进行吹灰清扫对除尘器的正常运行有比较重要的作用。
影响低压脉冲布袋除尘器的因素很多，一种故障可以是多种因素综合作用的结果，一种因素也可能产生多种不同的故障，对除尘器故障的诊断需要从多个不同的方面，系统的进行分析和处理，熟悉影响除尘器运行的各种因素，根据除尘器运行的各种状态，分析和判断某个功能单元的运行状况，对除尘器的运行和维护有十分重要的作用。
4 低压脉冲布袋除尘器正常维护及故障对策
根据炼铁厂目前几台除尘器的日常维护以及点检情况来看，保障低压脉冲布袋除尘器长期稳定运行应从这几个方面入手:
(1)掌握除尘器运行的各种参数，根据运行参数确定除尘器运行的状况，对各种不同运行参数在一定时间内的变化进行分析判断，对除尘长期稳定运行有着十分重要的意义。炼铁厂几台除尘器都是同时为几座高炉服务的，停机检查的机会极少，很难经常有机会打开箱体直接对除尘器内部进行检查，只有通过除尘器运行的参数来分析除尘器的使用状况。如:一段时间内除尘器压差升高，可以从喷吹压力、脉冲阀的使用状况，喷吹间隔等几个方面调节;压差在有负荷运行的时候非正常降低，可以结合烟囱的排灰情况，分析布袋洞穿的可能，对风机、电机各种参数的监控，对风机、电机长期稳定运行具有十分重要的意义，忽视对运行参数的监控以及变化，极易造成重大设备事故。
(2)对除尘器不同的功能系统开展有预见性的点检或维护，可以极大提高除尘器同步运行率，对长期在用的除尘器，仅仅对出现问题进行点检处理是远远不够的。通过故障分析可以看出一个部件损坏很容易影响其他部件的功能，除尘器在运行一段时间以后，对脉冲阀、压力表、减压阀以及各种控制元件等易损耗件要加强点检和维护，运行一年以上的除尘器，应加强对排放数据的监控。新上设施对设计以及验收应严格，设计的不合理以及施工过程质量出现问题都会直接影响到除尘器的长期有效运行，增加除尘器的故障率。
(3)重视对除尘器放灰工作的管理，放灰顺畅，才能保障除尘器的有效运行，每次放灰都应将灰仓全部放空，不能留有余料，特别是处理烟气温度较高的除尘器或本体漏风较大以及役期较长的除尘器，一旦灰仓中的粉尘受潮，将会产生悬料，一旦发生故障，难以进行处理。
(4)针对不同的季节特点，采取有效的针对性措施。冬季严寒季节，应加强对气路管道以及阀门的防冻工作，压缩空气中含有一定的水分，管道弯头以及阀门等部位很容易在严寒天气被冻住，夏季的雨水比较多，对除尘器的密封应加强，除尘器的漏风率较大，大量的水汽被吸到除尘器内，将会造成除尘器糊袋以及其他故障的发生。
5 结语
低压脉冲布袋除尘器的稳定运行受到多种不同因素的影响，分析除尘器使用过程中影响因素并采取有效的针对性措施，对保障除尘器长期稳定运行有十分重要的意义。目前炼铁厂大小有9台布袋除尘器，其中大部分是低压脉冲布袋除尘器，分析布袋除尘器日常运行的影响因素，对除尘器运行，确保排放以及岗位粉尘的治理都有积极的作用。