水泥廠煤粉制備系統(tǒng)布袋除塵器的選型與使用

近年來，中國新建的新型干法水泥生產(chǎn)線，產(chǎn)品的煤粉制備系統(tǒng)無論采用風掃煤磨還是立式煤磨，無論是采用_收塵還是二級收塵，一般都采用氣箱脈沖煤磨袋式除塵器作為主選收塵設備。煤磨布袋除塵器技術、工藝、設備的發(fā)展在很大程度上，主導了煤粉制備系統(tǒng)工藝的發(fā)展進步。東辰環(huán)保技術人員擬對煤粉制備系統(tǒng)布袋除塵器的選型與使用作一綜述，用來供水泥生產(chǎn)和科研設計單位在選型時參考。

　　 系統(tǒng)工作原理

　　氣箱脈沖煤磨布袋除塵器集分室反吹和脈沖噴吹收塵器的優(yōu)點，克服了分室反吹清灰時動能強度不足，以及脈沖噴吹清灰過濾同時進行的缺點;并具有清灰、收塵效率高，能處理高濃度含塵氣體，防燃、防爆性能優(yōu)異，延長了除塵布袋使用壽命，使用維護方便等優(yōu)點。氣箱脈沖布袋除塵器采用分箱室清灰，清灰時逐箱隔離輪換進行，各收塵室的脈沖噴吹時間和清灰周期由收塵器PLC控制儀自動控制連續(xù)進行。在清灰時將收塵器本體分隔成若干個室，每個室有若干條濾袋，含塵氣體經(jīng)濾袋過濾凈化后經(jīng)過由提升閥板控制通斷的室孔匯入出風管道外排。當收塵器過濾工作_時間(或系統(tǒng)阻力達到設定值)后，收塵器控制儀將發(fā)出信號，接著關閉其中一個室的提升閥，切斷過濾氣流，隨后開啟該室的脈沖閥，使壓縮空氣瞬間沖入該室上部的凈氣室，氣震_濾袋上外附的粉塵后重新開啟提升閥，使該室重新進入過濾工作狀態(tài)。順次循環(huán)執(zhí)行上述動作程序，_終完成各室清灰。

　　設計選型

　　目前國內(nèi)擬建、在建、新建的水泥生產(chǎn)線多為2000～5000t/d生產(chǎn)能力的新型干法水泥生產(chǎn)線。各設計院在設計煤粉制備系統(tǒng)時，采用的生產(chǎn)工藝流程及性能配置也有所不同，配置的收塵器規(guī)格型號也有所區(qū)別，下述僅_通常設計選型、設計配置情況作一介紹。

　　(1)對于5000t/d規(guī)模的水泥生產(chǎn)線，煤磨多采用立式煤磨，收塵器直接作為_收塵設備，其處理風量約為120000m3/h，通常收塵器型號可配置為PPW96-2×10或PPW128-2×7，設備投資約70萬元。

　　(2)對于2500或2000t/d規(guī)模的水泥生產(chǎn)線，煤磨可采用立式煤磨或風掃煤磨，收塵器處理風量約30000～40000m3/h，通常收塵器型號可配置為PPW96—7，設備投資約30萬元。

　　(3)對于1000t/d規(guī)模的水泥生產(chǎn)線，煤磨采用風掃煤磨，收塵器處理風量約為25000～30000m3/h，通常收塵器型號可配置為PPW96-5或PPW96-9，設備投資約30萬元。

　　煤粉制備系統(tǒng)布袋除塵器的設計選型，主要依據(jù)處理風量、過濾風速、過濾面積、進口粉塵濃度等主要參數(shù)進行選型及系統(tǒng)配置。

　　 處理風量

　　根據(jù)所選定的煤磨主機設備及工藝需要確定工況風量，并應考慮5%左右的系統(tǒng)漏風量。收塵器處理風量應當大于煤磨系統(tǒng)風量，備用處理風量設計的太大則設備型號規(guī)格加大，同時會增加投資;設計偏小時則濾袋過濾風速大，濾袋容易堵塞，使用壽命短，壓力損失大，收塵效率低。通常可根據(jù)系統(tǒng)工藝配置情況及經(jīng)驗進行確定。

　 進口粉塵濃度

　　通常煤磨布袋除塵器進口粉塵濃度可達到<1000g/m3n，可以作為_或二級收塵設備使用。

　　 使用溫度

　　煤磨布袋除塵器對于進口風溫有較嚴格的限制，既要防止_溫引起煤粉燃爆，又要防止低溫引起結露，合適的使用溫度范圍是55～75℃。

　　 阻力損失

　　收塵器阻力有濾袋阻力及風道、閥門阻力兩種，其中濾袋阻力隨過濾收塵清灰過程中發(fā)生的變化，總體的阻力損失約為1500～1800Pa。

　　 系統(tǒng)負壓

　　除塵器承受的系統(tǒng)負壓與系統(tǒng)工藝布置有關，一般情況下，可考慮收塵器承受的系統(tǒng)負壓約為9000Pa;如采用立式磨，利用窯尾廢氣作為烘干熱源時，收塵器需承受的系統(tǒng)負壓可達14000Pa以上，配置收塵器時需要特別說明。

　　 過濾風速

　　過濾風速是布袋除塵器的重要技術參數(shù)，直接影響到收塵器的運行效果和濾袋使用壽命。一般在含塵濃度高時，過濾風速應取較低速，反之應取較高速;粉塵顆粒細時，過濾風速應減小;因過濾風速高會加重濾袋負擔，增加系統(tǒng)阻力，_終導致濾袋壽命縮短，清灰效率低;風速過低時則會增加過濾面積，導致設備規(guī)格加大。在一般情況下，煤磨布袋除塵器的過濾風速可選擇在0.8～1m/min左右。

　　 過濾面積及濾袋數(shù)量

　　根據(jù)處理風量及風速可以推算出過濾面積及濾袋數(shù)量，選配出相應的收塵器型號規(guī)格。

　　壓縮空氣耗氣量

　　根據(jù)清灰周期、每室配置的脈沖閥數(shù)、脈沖閥噴吹氣量大致核算，收塵器設備選型樣本中也給出了耗氣量數(shù)據(jù)。當配備空壓機站壓縮空氣時，耗氣量應富余50%;采用獨立空壓機供氣時，則耗氣量應富余_。

　　 設備配置

　　長期以來，各設計院、所及使用業(yè)主對煤粉制備系統(tǒng)總體設備配置較為重視和了解，從安全生產(chǎn)、防燃、防爆的角度出發(fā)，設計配置了諸如防爆閥、測溫元器件、CO氣體濃度監(jiān)測及消防滅火等安全生產(chǎn)監(jiān)控裝置，管道、倉體等設計避免堆積自燃等，對安全生產(chǎn)起到了很好的作用。但對于氣箱脈沖煤磨布袋除塵器設備本身而言，仍有必要進一步了解其內(nèi)部結構配置，以便在設計選型、設備訂貨時做出合理配置。

　　 設備制造企業(yè)的選擇

　　目前，生產(chǎn)制造布袋除塵器的企業(yè)很多，但真正能夠掌握其核心技術、_優(yōu)良產(chǎn)品質(zhì)量、具有良好使用業(yè)績的企業(yè)仍為數(shù)不多，特別是對于煤磨布袋除塵器設備技術、工藝、防燃、防爆性能、設備配置、安全使用等要求_高的專項設備，更應該具有良好的技術和性能_，不能僅偏重于價格因素，以免在設備生產(chǎn)過程中留下隱患。

　　 濾料的選擇

　　目前，因生產(chǎn)濾料廠家很多，所生產(chǎn)的濾料品種也很多;可應用在煤磨布袋除塵器上的濾料有很多種，不同生產(chǎn)企業(yè)、不同材質(zhì)品質(zhì)的濾料價格也有_差異，所以，在選擇濾料時應注意區(qū)分。國產(chǎn)濾料主要有_滌綸針刺氈、_防油防水滌綸針刺氈、_滌綸針刺氈覆膜、_防油防水滌綸針刺氈覆膜等，進口濾料主要有戈爾_滌綸針刺氈覆膜、唐納森_滌綸針刺氈覆膜等濾料。

　　一般而言，上述濾料均能滿足煤磨布袋除塵器_的基本要求，但使用效果及使用壽命存在較大的差異。由于煤磨系統(tǒng)相對運轉率不是很高，經(jīng)常開開停停，特別是有時原煤水分較高，容易造成煙氣結露，因此，建議設計及訂貨時選用國產(chǎn)_防油防水(三防)滌綸針刺氈或_滌綸針刺氈覆膜濾料，以滿足濾料抗結露的要求，同時這兩種濾料價格不算高，使用壽命也比較長，其是綜合性能價格比較為合適的濾料。如果是對粉塵排放濃度、裝備技術水平要求非常高的地區(qū)，資金又有所_，可選用進口(戈爾或唐納森)濾料。

　　 防爆門

　　設置防爆門是_煤磨收塵器及系統(tǒng)安全生產(chǎn)的重要措施。防爆門歸納起來有三種類型：(1)帶安全鎖的可調(diào)式防爆安全閥;(2)重錘式防爆門;(3)防爆膜片。帶安全鎖的可調(diào)式防爆安全閥是通過對鎖的調(diào)節(jié);重錘式防爆門是通過對重錘位置的調(diào)整設定不同的釋爆壓力，防爆門打開卸壓后可以重復使用。防爆膜片是通過對膜片的處理設定不同的釋爆壓力，爆開卸壓后需另行安裝。對于煤磨布袋除塵器，應根據(jù)其防爆通風面積及卸爆壓力配置防爆門，在防爆要求相當?shù)那闆r下，以上三種防爆門均能滿足防爆要求，但還是各有利弊;重錘式防爆門的漏風系數(shù)較大，防爆膜片爆開后需另行安裝;帶安全鎖的可調(diào)式防爆安全閥價格較貴?？紤]到檢修方便和減少漏風量，降低氣體結露的可能性，建議業(yè)主選擇帶安全鎖的可調(diào)式防爆安全閥，也可考慮選擇防爆膜片防爆。

　　 自動滅火裝置

　　配置收塵器滅火裝置的意圖，主要是在收塵器的袋室、灰斗等部位，一旦發(fā)生火災時噴入CO2或氮氣等滅火氣體。但很多業(yè)主為節(jié)省投資，取消了滅火裝置，采用人工滅火，一旦出現(xiàn)燃燒事件，只能臨時開啟滅火氣體鋼瓶閥門，處理事故不及時，并_有可能發(fā)生爆炸事故。因此，建議業(yè)主應配置自動滅火裝置，以達到_安全生產(chǎn)的目的。

　　 卸灰鎖風設備

　　目前常用的卸灰鎖風設備有分格輪和雙層氣動卸灰閥兩種，其使用各有利弊。分格輪卸灰均勻，高度低，但運轉一段時間后，閥體與閥心間隙加大, 鎖風效果有所降低，漏風率將有所上升。雙層氣動卸灰閥卸灰是間歇式的，卸灰不均勻，高度高，其優(yōu)點是在排灰過程中，機械運動件與煤塵相互摩擦小，減少了由于摩擦而引起的煤塵發(fā)熱起火，鎖風效果也比較穩(wěn)定，漏風率不會上升。分格輪有動力消耗，應定期加潤滑油脂，而雙層氣動卸灰閥維修較為方便。

　　 測溫元器件

　　收塵器灰斗和進風管上_配置測溫元器件，其可將信號傳送到中控室，并需設定上、下限報警，同時應與自動滅火系統(tǒng)聯(lián)接。中控室應能自動連續(xù)記錄各部位溫度、壓力曲線，以便分析、總結生產(chǎn)工藝參數(shù)，以便在事故發(fā)生后查找原因之用。

　　 灰斗設備

　　可根據(jù)當?shù)貧夂虻葪l件選擇配置灰斗電加熱器、振動電機等設施。在北方嚴寒地區(qū)，灰斗電加熱器是需要的，當灰斗溫度過低時，防止煤粉在殼體內(nèi)壁結露粘結;在南方可不必配置?；叶沸痘已b置如配置雙層氣動卸灰閥，不必配置振動電機;但如果是分格輪，則應當配置振動電機。

　　 結構設計

　　一般煤磨布袋除塵器承受的系統(tǒng)負壓約為9000Pa，設備本體可以承受，但對于系統(tǒng)負壓高達14000Pa的收塵器本體，_從整體結構上做好強化處理，防止因負壓過大造成設備變形，導致無法正常使用。其它諸如避免積灰、防止煤粉堆積自燃、消除尖角摩擦等，設備制造廠家在制造設備時都應作好考慮和_。

　　 安全生產(chǎn)

　　各水泥廠都制訂有煤粉制備系統(tǒng)安全生產(chǎn)操作規(guī)程;對于新建水泥生產(chǎn)線的設計單位、設備制造單位也都提供了詳細的系統(tǒng)調(diào)試說明書，在投產(chǎn)初期各方面技術的力量應全面_，只要嚴格遵守操作規(guī)程，謹慎操作，并不斷總結經(jīng)驗，一般不會發(fā)生事故。在生產(chǎn)中一方面應注重防止煤粉堆積自燃的情況發(fā)生，更應嚴格防止明火引入煤磨布袋除塵器內(nèi)，避免發(fā)生爆炸事故。需要注意的是，對于煤的揮發(fā)分高低及煤粉細度的控制應有一個綜合的認識，煤粉揮發(fā)分較高對煤粉燃燒有利，但揮發(fā)分高、細度細的煤粉著火點低、容易自燃，有些水泥廠的煤粉揮發(fā)分達到33～35%、細度達到篩余4%時，煤粉_易自燃，因此，多次發(fā)生燃爆事故。因此，建議煤粉揮發(fā)分可控制在30%左右、細度篩余6～10%、水分1～1.5%，既能滿足燒成系統(tǒng)的工藝要求，降低煤粉制備電耗，又能有效防止燃爆事故發(fā)生。

　　

　　水泥是_經(jīng)濟建設的重要建筑材料，但水泥工業(yè)卻是資源和能源消耗型的工業(yè)，同時又是對環(huán)境影響嚴重的工業(yè)之一。為了使水泥工業(yè)成為可持續(xù)發(fā)展的行業(yè)，_通過新型工業(yè)化的道路，采用國內(nèi)外成熟的_科學和技術，降低能源消耗，提高水泥質(zhì)量，降低對環(huán)境的污染，使水泥工業(yè)迅速轉變成為綠色環(huán)保的產(chǎn)業(yè)，這是每一個水泥生產(chǎn)、科研設計者所面臨的緊迫任務之一。當前水泥工業(yè)對大氣污染的影響已經(jīng)引起越來越多的重視，特別對引起溫室效應和酸雨的氣體排放已受到越來越多的關注。