引言

20世紀(jì)80年代末以來，存我國(guó)水泥、鋼鐵等行業(yè)煤粉制備系統(tǒng)中，大多采用球磨機(jī)+粗粉分離器+細(xì)粉分離器+袋除塵器或立磨+氣箱脈沖除塵器的系統(tǒng)模式。隨著近年來技改項(xiàng)目的增加，如何利用先進(jìn)技術(shù)在不增加占地面積的前提下，對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，提高袋除塵器的處理風(fēng)量，是磨機(jī)提高產(chǎn)量、減少污染排放的前提條件，也是急待解決的課題。

近兩年來，鋼材及其它原材料的價(jià)格不斷上漲，土地資源日益緊缺，土地使用成本上升，使新上項(xiàng)目環(huán)保治理的投入成本大幅增加。因此加快研制開發(fā)占地面積小，單位過濾面積鋼耗低的高效煤磨袋除塵器意義重大。

根據(jù)煤粉制備系統(tǒng)的特點(diǎn)，結(jié)合長(zhǎng)期的袋除塵器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，我們開發(fā)了防爆型LMC低壓長(zhǎng)袋脈沖除塵器，由于采用行(管噴吹)式脈沖清灰技術(shù)，濾袋長(zhǎng)度可達(dá)到6～8m，因此該設(shè)備具備結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積少、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。

1 LMC防爆型袋除塵器的特點(diǎn)

1．1防燃、防爆安全措施設(shè)計(jì)

根據(jù)煤粉制備系統(tǒng)特點(diǎn)在設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)上采�。�

1)防積灰設(shè)計(jì)，防止積灰白燃：為了防止煤粉內(nèi)部構(gòu)件上積灰，所有梁、分離板等均設(shè)置防塵板，而防塵板和灰斗的溜角>70。，同時(shí)為防止兩斗壁問夾角(谷角)太小而積灰，兩相鄰側(cè)板焊上溜料板，加大谷角，消除煤粉的沉積，在除塵器內(nèi)部所有平臺(tái)、死角處加焊坡板。

2)選用專用防靜電過濾材料

由于煤粉隨空氣流動(dòng)，粉塵與濾布的沖擊摩擦等都能產(chǎn)生靜電。靜電的積累會(huì)產(chǎn)生火花從而引起燃燒和爆炸，因此采用抗靜電濾料，I司時(shí)對(duì)除塵器殼體進(jìn)行接地，確保接地電阻小于4n，消除靜電效應(yīng)。

3)計(jì)算防爆通風(fēng)面積確定相應(yīng)的防爆門尺寸

目前常用的計(jì)算方法有德國(guó)工程師協(xié)會(huì)提出的VDI 3673的諾模圖，根據(jù)美國(guó)防火協(xié)會(huì)卸壓面積計(jì)算圖和易燃粉塵的通風(fēng)比(卸壓面積與設(shè)備容積之比)，煤粉的通風(fēng)比一般為1：35(m2／m。)左右。根據(jù)以上經(jīng)驗(yàn)公式，確定煤磨防爆型脈沖噴吹長(zhǎng)袋除塵器的卸壓面積。

4)采用C02自動(dòng)滅火裝置

為了防止除塵器內(nèi)部的煤粉自燃和爆炸，通過數(shù)控儀測(cè)量出除塵器入口、出口和灰斗的溫度，超溫時(shí)既可產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，又可輸出控制信號(hào)給相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而保證了除塵器的安全運(yùn)行。一組由除塵器PLC可編程序控制儀進(jìn)行全自動(dòng)控制的消防單元模塊——C02自動(dòng)滅火裝置，提供可靠的安全保障。

1．2行(管噴吹)式脈沖清灰技術(shù)

該技術(shù)具有清灰能力強(qiáng)、噴吹壓力低、除塵效率高，每個(gè)脈沖閥最多能為18～20條濾袋同時(shí)進(jìn)行噴吹并實(shí)現(xiàn)最好的噴吹均勻性的特點(diǎn)。噴吹壓力的降低及噴吹均勻性的特點(diǎn)可延長(zhǎng)濾袋的使用壽命，降低設(shè)備阻力，同時(shí)，濾袋長(zhǎng)度可達(dá)到6～8m，且技術(shù)成熟，近年在國(guó)內(nèi)及發(fā)達(dá)工業(yè)化國(guó)家廣泛應(yīng)用，但在煤粉制備系統(tǒng)還沒有應(yīng)用先例。

1．3低壓脈沖噴吹方式

清灰壓力設(shè)計(jì)為0．3MPa，屬低壓脈沖噴吹清灰，壓力僅為高壓脈沖的一半。高壓噴吹方式是存線清灰，在清灰的同時(shí)重新開始過濾，噴吹臌脹的濾袋會(huì)迅速返回袋籠上。經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)濾袋離開袋籠返回到它正常位置的速度快得與它離開的速度相等，粉塵在清掉的同時(shí)一部分將重新黏附到濾袋上，而過細(xì)的顆粒進(jìn)人普通氈制成的或編織的袋內(nèi)，則出現(xiàn)除塵器清灰時(shí)噴出粉塵超標(biāo)排放現(xiàn)象，降低了除塵效率。這樣除塵器阻力上升很快，需加快清灰周期頻率，結(jié)果會(huì)縮短濾袋壽命。

LMC低壓脈沖噴吹方式完仝可以控制清除細(xì)顆粒而沒有噴出現(xiàn)象。它在清灰時(shí)需要一個(gè)低壓高流量脈沖氣體，與普通高壓低流量不同，具有兩個(gè)特點(diǎn)：

1)當(dāng)瞬間濾袋快速膨脹時(shí)具有高流量低壓降的清灰風(fēng)給濾袋提供加速力。

2)清慶后可控制減緩濾袋返回速度(控制出風(fēng)閥重新打開時(shí)間)實(shí)現(xiàn)濾袋清灰后“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。

1．5取消文丘里管

加裝文丘里管時(shí)，過濾氣流通過此處產(chǎn)生局部阻力，使除塵器的整體阻力增加。與直接脈沖噴吹相比，并不能使引射流量增加，反而不如直接噴吹的引射流量大。文丘里管主要功能是保住噴射壓力，將其有效地傳遞到達(dá)長(zhǎng)濾袋的底部。現(xiàn)在制作的大型長(zhǎng)袋脈沖除塵器，在一般工況下已經(jīng)不使用文丘里管，在清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)上已充分考慮了能有效噴吹濾袋的數(shù)量及到達(dá)袋底的噴吹強(qiáng)度，因此取消使用文丘里管。

1．6結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積少、鋼耗低

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(jià)格低10％以上。

2結(jié)構(gòu)及工作原理

2．1結(jié)構(gòu)

由箱體、灰斗、防爆門、濾袋、袋籠、脈沖清灰系統(tǒng)、進(jìn)(出)風(fēng)口、離線閥、C0。自動(dòng)滅火裝置(選配)等組成。

2．2  工作原理

含塵氣體進(jìn)人除塵器進(jìn)風(fēng)管，然后折下進(jìn)入灰斗，再上升由濾袋過濾。由于氣流斷面的突然擴(kuò)大，氣流中一部分大顆粒粉塵因慣性而落入灰斗，顆粒小的粉塵進(jìn)入濾袋，細(xì)粉塵被阻留在濾袋外表面。過濾后氣體通過各濾袋匯集到凈氣窒，經(jīng)由出風(fēng)管、風(fēng)機(jī)排人大氣。

LMC袋除塵器設(shè)計(jì)為離線清灰，每單元濾袋分?jǐn)?shù)組，每組若干條，隨著過濾過程的不斷進(jìn)行，濾袋外表層積塵逐漸增多、增厚，需對(duì)濾袋清灰。清灰時(shí)，PLC控制儀發(fā)出信號(hào)，首先關(guān)閉某一單元離線閥，使該室離線，濾袋處于無氣流通過狀態(tài)，脈沖清慶系統(tǒng)工作，向該單元每條濾袋噴射壓縮空氣，在濾袋膨脹產(chǎn)生的震動(dòng)和反向氣流的作用下，使粉塵脫離濾袋并落人灰斗，達(dá)到清灰目的。清灰結(jié)束數(shù)秒后(粉塵沉降時(shí)間)，離線閥再次打開，該單元又重新進(jìn)入過濾狀態(tài)。清灰過程是按一定的時(shí)間問隔逐個(gè)單元依次輪流進(jìn)行的，當(dāng)某個(gè)單元清灰時(shí)，其余單7c仍在過濾，互不干擾，附積在濾袋外表面的積灰脫離濾袋落人灰斗后，由卸灰機(jī)構(gòu)排出。離線閥、電磁脈沖閥、卸灰閥等裝置，由PLC可編程序控制儀進(jìn)行全自動(dòng)控制，循環(huán)工作。

3、運(yùn)行效果

以太原鋼鐵公司和青島鋼鐵公司使用情況為例，其設(shè)計(jì)參數(shù)及實(shí)際運(yùn)行效果見表2和表3。

由表2和表3看出，兩家公司使用的設(shè)備在2005年先后投入使用，在近兩年的運(yùn)行中達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，出口排放濃度<50mg/m3,達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備隨主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率達(dá)到100%，滿足系統(tǒng)需要。

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