1．概述
近年來泊頭一恒除塵設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)開發(fā)的HXS型高溫分室反吹風(fēng)玻纖袋式除塵器應(yīng)用于窯尾過濾面積8688m2、窯尾除塵器過濾面積10860m2各一臺(tái)，上述幾臺(tái)濾料采用玻纖膨體紗濾布，過濾風(fēng)速較低，除塵器體較大，而13678m2分室反吹風(fēng)除塵器采用復(fù)膜玻纖濾布過濾風(fēng)速也只能達(dá)到0.6m/s，因此由于清灰方式帶來低過濾風(fēng)速使收塵器設(shè)備體積龐大，在這種情況下，我們提出了采用長袋脈沖清灰方式來處理大型水泥窯尾煙氣。
由于上述的原因人們不斷地尋求新的收塵器來取代窯尾電收塵器。20世紀(jì)80年代窯尾玻纖袋除塵器應(yīng)運(yùn)而生，經(jīng)過國內(nèi)外多年來的不斷改進(jìn)，反吹風(fēng)技術(shù)應(yīng)用于窯尾等高溫?zé)煔鈨艋傮w是成熟的，尤其是開發(fā)玻纖覆膜技術(shù)和玻纖膨脹紗后，更能較穩(wěn)定地運(yùn)行。但由于普通玻纖布的耐磨性能、抗折性較差，不能配制高強(qiáng)度的脈沖清灰裝置，使過濾風(fēng)速不能太高，因此反吹風(fēng)除塵器體積龐大，一次性投資較大，尤其是對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)位置局限的場(chǎng)合，除塵器的布置就非常困難，隨著國際、國內(nèi)過濾材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，新型耐高溫過濾材料相繼被開發(fā)出來，如QG061覆膜玻纖、FMS、亞酰胺(Conex．Nomex)、P-84、Ryton等，與玻纖濾料相比，這些材料的力學(xué)性能(如抗折性能、耐磨性能)得多，并且在高溫及化學(xué)腐蝕的氣氛中能保持良好的穩(wěn)定性，因此可以采用高能脈沖清灰方式，使清灰的效果大為改善，其三維的織造結(jié)構(gòu)使濾料的透氣性大大提高，過濾風(fēng)速還可達(dá)到1.0—1.2m／min，與傳統(tǒng)的反吹風(fēng)除塵器相比，脈沖除塵器的體積大為下降，占地面積可減少1／3，現(xiàn)場(chǎng)的布置非常靈活，其總體造價(jià)降低。
2003年10月，某水泥有限公司新建一座5000t/d水泥生產(chǎn)線，由于地理?xiàng)l件，傳統(tǒng)的電收塵器無法滿足嚴(yán)格的環(huán)保要求且投資和占地的限制，決定采用LCMG530-2X14長袋脈沖除塵器，在設(shè)計(jì)過程中由于工藝布局的關(guān)系除塵器外形也相應(yīng)的調(diào)整。
2．收塵系統(tǒng)
系統(tǒng)簡介
廢氣處理系統(tǒng)主要有三臺(tái)風(fēng)機(jī)、一臺(tái)生料磨、一臺(tái)增濕塔、四個(gè)旋風(fēng)筒和一臺(tái)長袋脈沖除塵器組成。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，從窯尾出來含塵高溫?zé)煔膺M(jìn)人增濕塔的溫度在340℃左右，人口負(fù)壓—30Pa；出增濕塔含塵氣體溫度在200℃左右、出口負(fù)壓—334Pa；生料磨的設(shè)計(jì)產(chǎn)量為380t／h，當(dāng)磨機(jī)開機(jī)時(shí)進(jìn)入脈沖袋式除塵器煙氣溫度150℃左右、人口負(fù)壓—1162Pa；脈沖袋式除塵器出口煙氣溫度145℃左右、出口負(fù)壓—2396Pa；當(dāng)磨機(jī)停機(jī)時(shí)進(jìn)入脈沖袋式除塵器煙氣溫度194℃左右、人口負(fù)壓—910Pa；脈沖袋式除塵器出口煙氣溫度188℃左右、出口負(fù)壓—1600Pa，因此采用增濕塔直接噴水對(duì)窯尾煙氣降溫處理是佳方案，比摻冷風(fēng)和風(fēng)冷器冷卻更實(shí)用，運(yùn)行費(fèi)用低，該廠于2004年6月投產(chǎn)，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
3．LCMG窯尾長袋脈沖除塵器開發(fā)設(shè)計(jì)
3.1 LCMG型耐高溫脈沖除塵器概述
LCMG型長袋脈沖除塵技術(shù)廣泛應(yīng)用于水泥、燃煤鍋爐、鋼鐵、化工、鑄造等，在新型干法回轉(zhuǎn)窯窯尾、窯頭等。以前采用脈沖除塵器已在小型回轉(zhuǎn)窯窯尾有成功的應(yīng)用。我公司較早地開發(fā)了長袋脈沖噴吹技術(shù)，并成功地應(yīng)用于某鋼鐵公司電爐除塵上，為適應(yīng)市場(chǎng)的需要我公司又即時(shí)地開發(fā)了LCMG型窯尾耐高溫長袋脈沖除塵器，并被四川峨眉山水泥有限公司1500T／t、重慶騰輝水泥有限公司2500T/t、建德三獅水泥公司5000T/t、云南東峻水泥公司4000T/t、浙江尖峰5000T／t新型干法窯、阿聯(lián)酋聯(lián)合水泥公司10000T/t水泥生產(chǎn)線新型干法窯窯頭窯尾采用。
3.2 LCMG型耐高溫長袋脈沖除塵器工作原理和特點(diǎn)
LCMG型耐高溫脈沖除塵器采用分室，中間風(fēng)道進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，含塵煙氣由中間進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)入風(fēng)道，由氣流分流裝置將氣流均勻地分配給各過濾室。含塵氣體在進(jìn)入過濾室時(shí)，由擋板的折擋使較大的塵粒，由于慣性和重力的作用直接落入灰斗中，其他塵粒隨氣流上升進(jìn)入各過濾室濾袋，經(jīng)過濾袋過濾后，塵粒被阻流在濾袋外側(cè)，凈化后的氣體由濾袋內(nèi)部進(jìn)入凈氣室箱體，再通過提升閥，出風(fēng)口排入大氣?；叶分械姆蹓m經(jīng)卸灰閥以下的輸送設(shè)備送至窯灰儲(chǔ)存?zhèn)}。
隨著過濾時(shí)間的不斷延長，濾袋外側(cè)附積的粉塵不斷增加，從而導(dǎo)致袋除塵器本身阻力也逐漸升高。當(dāng)阻力達(dá)到預(yù)先的設(shè)定值時(shí)，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，首先命令一個(gè)噴吹單元的提升閥關(guān)閉以切斷該室的過濾氣流，接著給出指令打開電磁脈沖閥，壓縮空氣以短的時(shí)間0.1—0.2s，通過噴吹管和特制的噴嘴向?yàn)V袋噴人，由于壓縮空氣的誘導(dǎo)作用把凈氣箱中大量的凈空氣吸人濾袋，濾袋面自上而下順序開始膨脹，并順序達(dá)到限位置，此時(shí)又在濾袋張力的作用下產(chǎn)生反向加速度，這樣濾袋產(chǎn)生了高頻振動(dòng)變形，使濾袋外側(cè)所吸附的塵餅變形脫落。在粉塵沉降時(shí)間時(shí)間后，提升閥打開，此噴吹單元再次于過濾狀態(tài)，而下一個(gè)噴吹單元?jiǎng)t進(jìn)入清灰狀態(tài)，如此周而復(fù)始地清灰一停止一過濾，使收塵器阻力始終處于范圍值內(nèi)，實(shí)現(xiàn)長期連續(xù)運(yùn)行。
3.3 LCMG型耐高溫脈沖除塵器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)LCMG型耐高溫脈沖除塵器在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，充分考慮了收塵器在高溫狀態(tài)下運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)采取了鋼材受熱膨脹伸縮措施，防止焊縫被拉裂造成收塵器漏風(fēng)；除塵器采用分室結(jié)構(gòu)，模塊化組合，濾袋下部有較大的空間，使含塵氣體在到達(dá)濾袋前得到沉降，減輕對(duì)濾袋的負(fù)擔(dān)，延長濾袋的使用壽命。
(2)LCMG型耐高溫脈沖除塵器因?qū)儆诖笮统龎m器，處理風(fēng)量很大，根據(jù)我們實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)量均分于各室的要求顯得尤為重要，為使各室氣流分配較為均勻，在進(jìn)風(fēng)道上、各室的出風(fēng)口等部位我們?cè)O(shè)計(jì)了氣流均化裝置。
(3)窯尾煙氣粉塵有的粘性和濕度，為提高清灰效果，一般習(xí)慣用高壓直通式脈沖閥其自身的阻力較大，故改用低阻淹沒式閥，根據(jù)所用濾袋的袋徑、長度、每排數(shù)量、離線或在線清灰型式、過濾速度來確定脈沖閥的大小，還有分氣箱大小應(yīng)滿足脈沖閥一吹噴量的需要，供氣管路要滿足在噴吹間隔內(nèi)提供所需氣量，我們采用了世界的噴吹清灰技術(shù)，使清灰強(qiáng)度進(jìn)一步提高，確保每條濾袋都保持高的工作效率。
(4)采用的焊接工藝和檢驗(yàn)手段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮高溫因素，除的隔熱保護(hù)比如出氣閥氣缸采用密封支座、抬高氣缸的辦法，人孔門等密封材料選用陶瓷纖維盤根等雙重密封措施，使漏風(fēng)率小于<2％。
(5)在收塵器內(nèi)部采用了耐高溫的有機(jī)硅涂料，使收塵器的壽命大大延長，主體設(shè)備的壽命大于15年。
(6)濾袋骨架采用二十四縱筋優(yōu)質(zhì)冷拔鋼制作，骨架縱向筋采用直徑3.5—4.0mm鋼絲，骨架縱向筋的中心距在20rnrn以內(nèi)，采用多點(diǎn)焊接自動(dòng)生線生產(chǎn)，既確保了濾袋骨架強(qiáng)度，防止了焊接毛刺對(duì)濾袋的影響，減少與濾袋的磨擦，并采用了鍍鋅防銹措施，延長濾袋骨架的使用期，當(dāng)與覆膜玻纖濾袋組合時(shí)要求緊密，直徑大小相差<3mm左右，確保濾袋具有的張力。
(7)采用了較小的噴吹單元，減少了噴吹面積，大限度地減少清灰時(shí)對(duì)窯處理風(fēng)量的影響。風(fēng)機(jī)的恒功率特性可以彌補(bǔ)負(fù)載阻力的波動(dòng)，但是限制在范圍內(nèi)的，與所選廢氣風(fēng)機(jī)的特性相關(guān)，因此尖峰登城水泥有限窯尾袋收塵器設(shè)計(jì)為28個(gè)室，經(jīng)實(shí)際使用一室離線時(shí)阻力變化很小，對(duì)系統(tǒng)的影響幾乎為零。
(8)電氣控制上可提供集中控制(DSC遠(yuǎn)程控制)和機(jī)旁控制，采用了的PLC程序控制器與上位HMI觸摸屏自動(dòng)控制系統(tǒng)，除塵器各個(gè)運(yùn)行參數(shù)在線任意可調(diào)，使用方便，尖峰登城水泥有限公司5000t／d窯尾收塵器投產(chǎn)后實(shí)際除塵器運(yùn)行阻力控制在1160Pa左右，可提供定阻定時(shí)兩種清灰方式。