1 窯尾廢氣性質(zhì)及除塵系統(tǒng)介紹

廣東塔牌集團(tuán)公司惠州龍門分公司5 000 t/d 熟料水泥生產(chǎn)線于2006 年8 月建成投產(chǎn), 隨著水泥窯的正常投運(yùn), 窯尾廢氣處理系統(tǒng)也隨之同步運(yùn)行。窯尾煙氣成分有CO2, O2, CO, N2, 其體積分?jǐn)?shù)分別為:31.1%, 3.8%, 0.26%, 64.8%。廢氣處理系統(tǒng)工藝流程見圖1, 其中廢氣除塵采用了LCMG530- 2×14 型高溫長(zhǎng)袋脈沖除塵器。其煙氣基本參數(shù)為: 煙氣量小于920 000 m3/h; 含塵濃度( 標(biāo)況) 分別為<150 g/m3; 氣體溫度90～150 (最大280) ℃; 氣體壓力<107000Pa。

2 除塵器的結(jié)構(gòu)、原理和特點(diǎn)分析

2.1 結(jié)構(gòu)和除塵原理

LCMG530- 2×14 型高溫長(zhǎng)袋脈沖除塵器主要由濾袋、清灰機(jī)構(gòu)、外殼和灰斗構(gòu)成。其工作原理為采用分室, 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, 經(jīng)氣流分配機(jī)構(gòu)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在慣性力和重力的作用下直接落入灰斗中, 其它塵粒隨氣流上升進(jìn)入各過濾室濾袋; 經(jīng)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; 灰斗中的粉塵經(jīng)卸灰閥、拉鏈機(jī)、斗式提升機(jī)輸送回收利用。

隨著過濾時(shí)間的延長(zhǎng), 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( 1.2～1.5 kPa) 時(shí), PLC 清灰控制系統(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, 壓縮空氣以極短的時(shí)間0.1~0.2 s, 通過噴吹管和特制的噴嘴向?yàn)V袋噴入, 由于壓縮空氣的誘導(dǎo)作用把凈氣箱中大量的凈空氣吸入濾袋, 濾袋面自上而下順序開始膨脹, 并順序達(dá)到極限位置, 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。在粉塵沉降一定時(shí)間后, 提升閥打開, 此噴吹單元再次處于過濾狀態(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→停止→過濾,使收塵器阻力始終處于一定值范圍內(nèi), 實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。

2.2 除塵器技術(shù)特點(diǎn)分析

LCMG530- 2×14 型長(zhǎng)袋脈沖除塵器的主要結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)見表2, 主要技術(shù)特性分析如下。

(1) 在該除塵器的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上, 一是充分考慮了除塵器在高溫狀態(tài)下運(yùn)行, 采取了鋼材受熱膨脹伸縮措施, 以防止焊縫被拉裂造成除塵器漏風(fēng), 同時(shí)采用先進(jìn)的焊接工藝和檢驗(yàn)手段, 控制漏風(fēng)率小于<3%; 二是采用分室結(jié)構(gòu)、模塊化組合; 三是在濾袋下部設(shè)計(jì)有較大的空間, 使含塵氣體在到達(dá)濾袋前得到沉降,以減輕對(duì)濾袋的負(fù)擔(dān),延長(zhǎng)濾袋的使用壽命; 四是為使各室氣流分配較為均勻, 在進(jìn)風(fēng)道上我們?cè)O(shè)計(jì)了氣流均化裝置; 五是在收塵器內(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(zhǎng),主體設(shè)備的壽命>15 年。

(2) 考慮窯尾煙氣粉塵有一定的黏性和濕度,為提高清灰效果, 采用了先進(jìn)的噴吹清灰技術(shù), 使清灰強(qiáng)度進(jìn)一步提高, 保證每條濾袋都保持最高的工作效率。清灰系統(tǒng)采用了較小的噴吹單元, 減少了噴吹面積, 最大限度地減少清灰時(shí)對(duì)窯尾處理風(fēng)量的影響。另為了延長(zhǎng)脈沖閥的壽命, 系統(tǒng)所供的清灰氣源進(jìn)行了脫油水處理措施。

(3) 采用P84 耐高溫濾料。根據(jù)濾料要求, 濾袋骨架選擇12, 16, 24根縱筋優(yōu)質(zhì)鋼絲制作, 多點(diǎn)焊接自動(dòng)生線生產(chǎn), 既保證了濾袋骨架強(qiáng)度, 又防止了焊接毛刺對(duì)濾袋的影響, 減少了與濾袋的磨擦, 并采用了鍍鋅防護(hù)措施, 延長(zhǎng)了濾袋骨架的使用壽命。

(4) 電氣控制上可提供集中控制(DSC 遠(yuǎn)程控制) 和機(jī)旁控制, 采用了先進(jìn)的PLC 清灰程序控制系統(tǒng), 可提供定阻定時(shí)兩種清灰方式。

3 運(yùn)行效果

該除塵器正常運(yùn)行后, 除塵效果非常好, 具體運(yùn)行技經(jīng)指標(biāo)如下。

(1) 實(shí)測(cè)凈化窯尾煙氣排放濃度( 標(biāo)況) 僅為<50mg/m3, 遠(yuǎn)低于當(dāng)?shù)丨h(huán)?？刂浦笜?biāo), 且大大降低了生產(chǎn)水泥原料的損耗;

(2) 采用的P84 耐高溫濾料的過濾性能強(qiáng), 阻力低, 使用壽命超過3 年;

(3) 過濾負(fù)荷( 即壓縮空氣用量, 折算成標(biāo)況風(fēng)量) 在離線清灰時(shí), 通常為39 m3/(m2·h) , 在在線清灰時(shí), 通常為42m3/(m2·h) ;

(4) 除塵器阻力控制在1 700 Pa 以下, 而噴吹清灰壓力始終在預(yù)定的0.4～0.6MPa 范圍內(nèi), 清灰周期設(shè)定為2 min, 清灰間隔8 s, 其清灰效果良好, 每次噴吹后, 設(shè)備運(yùn)行阻力可下降至1 200 Pa。

(5) 為了保障袋除塵器的正常運(yùn)行, 在窯立磨聯(lián)合運(yùn)行時(shí), 正?？刂拼龎m器入口溫度在120～180 ℃范圍內(nèi)。因?yàn)闇囟忍鸵资篂V袋結(jié)露,降低清灰效果; 若溫度高于280 ℃時(shí), 濾袋過熱易燒壞且造成提升閥板變形。

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