除塵器

防爆型低壓長袋脈沖除塵器的設計與應用

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-05-24 13:49:46

0引言

20世紀80年代末以來,在我國水泥、鋼鐵等狼人香蕉香蕉在线28煤粉制備系統中,大多采用球磨機+粗粉分離器+細粉分離器+布袋除塵器或立磨+氣箱脈沖除塵器的系统模式。随着近年来技改项目的增加,如何利用先进技术在不增加占地面积的前提下,对现有设备进行改进,提高袋除塵器的处理风量,是磨机提高产量、减少污染排放的前提条件,也是急待解决的课题。

近两年来,钢材及其它原材料的价格不断上涨,土地资源日益紧缺,土地使用成本上升,使新上项目环保治理的投入成本大幅增加。因此加快研制开发占地面积小,单位过滤面积钢耗低的高效煤磨布袋除塵器意义重大。

根据煤粉制备系统的特点,结合长期的布袋除塵器设计经验,我们开发了防爆型LMC低压长袋脉冲除塵器,由于采用行(管喷吹)式脉冲清灰技术,滤袋长度可达到6~8m,因此该设备具备结构紧凑、占地面积少、造价低等优点。

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1LMC防爆型布袋除塵器的特点

1.1防燃、防爆安全措施設計

根據煤粉制備系統特點在設備內部結構上采取:

1)防積灰設計,防止積灰自燃

为了防止煤粉内部构件上积灰,所有梁、分离板等均设置防尘板,而防尘板和灰斗的溜角>70°,同时为防止两斗壁间夹角(谷角)太小而积灰,两相邻侧板焊上溜料板,加大谷角,消除煤粉的沉积,在除塵器内部所有平台、死角处加焊坡板。

2)選用專用防靜電過濾材料

由于煤粉随空气流动,粉尘与滤布的冲击摩擦等都能产生静电。静电的积累会产生火花从而引起燃烧和爆炸,因此采用抗静电滤料,同时对除塵器壳体进行接地,确保接地电阻小于4Ω,消除静电效应。

3)計算防爆通風面積確定相應的防爆門尺寸

目前常用的计算方法有德国工程师协会提出的VDI3673的诺模图,根据美国防火协会卸压面积计算图和易燃粉尘的通风比(卸压面积与设备容积之比),煤粉的通风比一般为1∶35(m2/m3)左右。根据以上经验公式,确定煤磨防爆型脉冲喷吹长布袋除塵器的卸压面积。

4)采用CO2自動滅火裝置

为了防止除塵器内部的煤粉自燃和爆炸,通过数控仪测量出除塵器入口、出口和灰斗的温度,超温时既可产生报警信号,又可输出控制信号给相应的执行机构,从而保证了除塵器的安全运行。一组由除塵器PLC可编程序控制仪进行全自动控制的消防单元模块—CO2自动灭火装置,提供可靠的安全保障。

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1.2行(管噴吹)式脈沖清灰技術

該技術具有清灰能力強、噴吹壓力低、除塵效率高,每個脈沖閥最多能爲18~20條濾袋同時進行噴吹並實現最好的噴吹均勻性的特點。噴吹壓力的降低及噴吹均勻性的特點可延長濾袋的使用壽命,降低設備阻力,同時,濾袋長度可達到6~8m,且技術成熟,近年在國內及發達工業化國家廣泛應用,但在煤粉制備系統還沒有應用先例。

1.3低壓脈沖噴吹方式

清灰压力设计为0.3MPa,属低压脉冲喷吹清灰,压力仅为高压脉冲的一半。高压喷吹方式是在线清灰,在清灰的同时重新开始过滤,喷吹臌胀的滤袋会迅速返回袋笼上。经验证明,当滤袋离开袋笼返回到它正常位置的速度快得与它离开的速度相等,粉尘在清掉的同时一部分将重新黏附到滤袋上,而过细的颗粒进入普通毡制成的或编织的袋内,则出现除塵器清灰时喷出粉尘超标排放现象,降低了除尘效率。这样除塵器阻力上升很快,需加快清灰周期频率,结果会缩短滤袋寿命。

LMC低壓脈沖噴吹方式完全可以控制清除細顆粒而沒有噴出現象。它在清灰時需要一個低壓高流量脈沖氣體,與普通高壓低流量不同,具有兩個特點:

1)當瞬間濾袋快速膨脹時具有高流量低壓降的清灰風給濾袋提供加速力。

2)清灰後可控制減緩濾袋返回速度(控制出風閥重新打開時間)實現濾袋清灰後“軟著陸”。

1.4選用淹沒式脈沖閥

脈沖閥選用淹沒式,噴吹阻力低,適合低壓噴吹。采用方形氣包,脈沖閥直接安裝在氣包上(見圖1)。

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1.5取消文丘裏管

加装文丘里管时,过滤气流通过此处产生局部阻力,使除塵器的整体阻力增加。与直接脉冲喷吹相比,并不能使引射流量增加,反而不如直接喷吹的引射流量大。文丘里管主要功能是保住喷射压力,将其有效地传递到达长滤袋的底部。现在制作的大型长袋脉冲除塵器,在一般工况下已经不使用文丘里管,在清灰系统设计上已充分考虑了能有效喷吹滤袋的数量及到达袋底的喷吹强度,因此取消使用文丘里管。

1.6結構緊湊、占地面積少、鋼耗低

表1 为与FGM 型除塵器的技术性能对比。

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通過表1可以看出,相近過濾面積的LMC比FGM鋼耗低近20%,占地面積小近50%。其它配件同樣配置情況下價格低10%以上。

2結構及工作原理

2.1結構

由箱體、灰鬥、防爆門、濾袋、袋籠、脈沖清灰系統、進(出)風口、離線閥、CO2自動滅火裝置(選配)等組成,其結構示意見圖2。

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2.2工作原理

含尘气体进入除塵器进风管,然后折下进入灰斗,再上升由滤袋过滤。由于气流断面的突然扩大,气流中一部分大颗粒粉尘因惯性而落入灰斗,颗粒小的粉尘进入滤袋,细粉尘被阻留在滤袋外表面。过滤后气体通过各滤袋汇集到净气室,经由出风管、风机排入大气。

LMC布袋除塵器设计为离线清灰,每单元滤袋分数组,每组若干条,随着过滤过程的不断进行,滤袋外表层积尘逐渐增多、增厚,需对滤袋清灰。清灰时,PLC控制仪发出信号,首先关闭某一单元离线阀,使该室离线,滤袋处于无气流通过状态,脉冲清灰系统工作,向该单元每条滤袋喷射压缩空气,在滤袋膨胀产生的震动和反向气流的作用下,使粉尘脱离滤袋并落入灰斗,达到清灰目的。清灰结束数秒后(粉尘沉降时间),离线阀再次打开,该单元又重新进入过滤状态。清灰过程是按一定的时间间隔逐个单元依次轮流进行的,当某个单元清灰时,其余单元仍在过滤,互不干扰,附积在滤袋外表面的积灰脱离滤袋落入灰斗后,由卸灰机构排出。离线阀、电磁脉冲阀、卸灰阀等装置,由PLC可编程序控制仪进行全自动控制,循环工作。

3運行效果

以太原鋼鐵公司和青島鋼鐵公司使用情況爲例,其設計參數及實際運行效果見表2和表3。

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由表2和表3看出,兩家公司使用的設備在2005年先後投入使用,在近兩年的運行中達到了設計要求,出口排放濃度<50mg/m3,達到了國家標准,設備隨主機運轉率達到100%,滿足系統需要。

4結束語

該系列設備自2005年以來已在十幾條煤粉制備系統應用並出口到印度等國家。由于占地面積小、設備結構緊湊,造價比傳統設備降低近10%;噴吹壓力的降低及噴吹均勻性的特點延長了濾袋的整體使用壽命;完備的防燃防爆安全措施設計,保證了設備的安全運行。

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