燃煤电厂锅炉袋除尘器用PPS滤料失效原因分析.doc

燃煤电厂锅炉袋除尘器用PPS滤料失效原因分析
作者:蔡伟龙，罗祥波，洪丽美，郑锦森，郑智宏
摘要:分析了燃煤电厂锅炉袋式除尘器用聚苯硫醚（PPS）破损滤袋样品的性能，并与新袋样品进行对比，得出工况含氧量、SOX浓度偏高，且有结露现象为滤袋破损的主要原因。
关键词:聚苯硫醚,失效分析,扫描电镜,傅立叶红外光谱
袋式除尘器是高效控制烟尘污染的设备之一。它具有很高的除尘效率，出口粉尘排放浓度可控制在50mg/m3，甚至10mg/m3以下，特别对PM5、PM2.5等微细颗粒物的去除有显著效果。而HYPERLINK"http://air.chinaep-tech.com/sws/76199.htm"\l"#"滤料是袋式除尘器的核心，其性能优劣与寿命长短决定了袋式除尘器的整体使用效果。聚苯硫醚HYPERLINK"http://air.chinaep-tech.com/sws/76199.htm"\l"#"滤料是一种广泛应用于燃煤电厂锅炉袋式除尘器中的典型材料，有着诸多成功的示范工程，然而也不乏存在一些失效的工程案例，本文旨对某电厂除尘器破损的PPS滤袋进行测试分析，推断PPS（聚苯硫醚）HYPERLINK"http://air.chinaep-tech.com/sws/76199.htm"\l"#"滤料失效的可能原因。
1实验部分
1.1样品
PPS滤袋（PTFE覆膜处理），某电厂除尘器300MV，使用1年破袋。
1.2主要测试仪器
YG461E-Ⅱ数字式透气量仪、YG026C电子织物强力机、DXS-10A扫描电子显微镜、WQF-510型FTIR分析仪。
2结果与讨论
2.1现场检查
现场检查滤袋破损严重，净气室的积灰与腐蚀情况严重，箱体周围也受到很严重的腐蚀。带锈的灰块有的直接脱落下来，且喷吹HYPERLINK"http://air.chinaep-tech.com/sws/76199.htm"\l"#"管上的油污也很多，安装和拆除喷吹HYPERLINK"http://air.chinaep-tech.com/sws/76199.htm"\l"#"管时，由于喷吹HYPERLINK"http://air.chinaep-tech.com/sws/76199.htm"\l"#"管上的螺丝都已经被腐蚀，无法正常拆除，只能用切割焊全部切割开。电极板上粉尘粘性大，无法正常清洁。失效除尘器现场情况（局部）见图1。
2.2样品滤袋强力与透气量（见表1）
由表1可知，相对新袋而言，样品滤袋强力保持率不足15％，而透气量保持良好（表面覆膜完好），可以初步推断为HYPERLINK"http://air.chinaep-tech.com/sws/76199.htm"\l"#"滤料纤维受化学腐蚀而失效。
2.3粉尘酸碱度分析（见表2）
由表2数据可以看出，粉尘呈酸性且带油，粘性较大，由此推断该工况烟气中酸性气体浓度高，且经常掺烧油性燃料。
2.4样品SEM分析（见图2、图3）
由图2SEM照片可以看出，表面覆膜基本完好，没有受到严重损伤，说明滤袋破损与覆膜无关。
由图3SEM照片可知，迎尘面纤维表面受到严重化学腐蚀，纤维表面变得粗糙，出现裂痕甚至开裂。
2.5样品FT-IR分析
各样品FT-IR光谱分析见图4。
从图4可知，新滤袋PPS纤维的FT-IR主要振动吸收峰为3066cm-1处苯环上的C-H伸缩振动，1386cm-1、1471cm-1、1571cm-1处苯环骨架上C=C伸缩振动，1180cm-1处C-S振动吸收峰（较弱）以及742.5cm-1、703.9cm-1主链上-Ar-S-Ar（芳烃的苯环上去掉一个氢原子所剩下的基团叫芳基，通常用Ar-表示[1]）吸收振动。
破袋样品过滤面（迎尘面）纤维、基布、净气面纤维的FT-IR谱图与新袋PPS纤维谱对比，有较明显的变化，主要表现在高频区出现宽峰3425cm-1（基布、净气面为3440cm-1），表明存在-OH，可能HYPERLINK"http://air.chinaep-tech.com/sws/76199.htm"\l"#"滤料含水率较高或苯环上有－OH取代，说明HYPERLINK"http://air.chinaep-tech.com/sws/76199.htm"\l"#"滤料使用环境湿度较大（或有结露），3066cm-1苯环上的C-H伸缩振动峰变宽，1905cm-1为苯环上C-H面外弯曲振动峰消失，1386cm-1、1471cm-1、1571cm-1、处苯环骨架上C=C伸缩振动明显变弱且发生偏移（特别是过滤面吸收峰变为1444cm-1、1562cm-1，低频峰1386cm-1消失），表明苯环结构出现交联反应或断链，出现1159cm-1、1319cm