水泥廠煤粉制備系統(tǒng)袋收塵器的選型與使用

1、水泥廠煤粉制備系統(tǒng)袋收塵器的選型與使用近年來,國內(nèi)新建的新型干法水泥生產(chǎn)線,其煤粉制備系統(tǒng)無論采用風(fēng)掃煤磨還是立式煤磨,無論是 采用一級(jí)收塵還是二級(jí)收塵, 一般都采用氣箱脈沖煤磨袋式收塵器作為主選收塵設(shè)備。 煤磨袋收塵器技術(shù)、 工藝、裝備的發(fā)展在很大程度上,主導(dǎo)了煤粉制備系統(tǒng)工藝的發(fā)展進(jìn)步。本文擬對(duì)煤粉制備系統(tǒng)袋收塵器 的選型與使用作一綜述,以供水泥生產(chǎn)和科研設(shè)計(jì)單位在選型時(shí)參考。2 系統(tǒng)工作原理氣箱脈沖煤磨袋式收塵器集分室反吹和脈沖噴吹收塵器的優(yōu)點(diǎn),克服了分室反吹清灰時(shí)動(dòng)能強(qiáng)度不足, 以及脈沖噴吹清灰過濾同時(shí)進(jìn)行的缺點(diǎn);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

2、了濾袋使用壽命,使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。氣箱脈沖袋收塵器采用分箱室清灰,清灰時(shí)逐箱 隔離輪換進(jìn)行,各收塵室的脈沖噴吹時(shí)間和清灰周期由收塵器 PLC 控制儀自動(dòng)控制連續(xù)進(jìn)行。在清灰時(shí)將 收塵器本體分隔成若干個(gè)室,每個(gè)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(fēng)管道外排。當(dāng)收塵器過濾工作一定時(shí)間 (或系統(tǒng)阻力達(dá)到設(shè)定值 后,收塵器控制儀將發(fā)出 信號(hào),接著關(guān)閉其中一個(gè)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,氣震清除濾袋上外附的粉塵后重新開啟提升閥,使該室重新進(jìn)入過濾工作狀態(tài)。順次循環(huán) 執(zhí)行上述動(dòng)作程序,最終完成各室清灰。3

3、設(shè)計(jì)選型目前國內(nèi)擬建、在建、新建的水泥生產(chǎn)線多為 20005000t/d生產(chǎn)能力的新型干法水泥生產(chǎn)線。各設(shè) 計(jì)院在設(shè)計(jì)煤粉制備系統(tǒng)時(shí),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(hào)也有所 區(qū)別,下述僅就通常設(shè)計(jì)選型、設(shè)計(jì)配置情況作一介紹。(1對(duì)于 5000t/d規(guī)模的水泥生產(chǎn)線,煤磨多采用立式煤磨,收塵器直接作為一級(jí)收塵設(shè)備,其處理風(fēng)量 約為 120000m3/h,通常收塵器型號(hào)可配置為 PPW96-2×10或 PPW128-2×7,設(shè)備投資約 70萬元。 (2 對(duì)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(fēng)掃煤磨, 收塵器處理風(fēng)量

4、約 3000040000m3/h,通常收塵器型號(hào)可配置為 PPW96 7,設(shè)備投資約 30萬元。(3對(duì)于 1000t/d規(guī)模的水泥生產(chǎn)線,煤磨采用風(fēng)掃煤磨,收塵器處理風(fēng)量約為 2500030000m3/h,通 常收塵器型號(hào)可配置為 PPW96-5或 PPW96-9,設(shè)備投資約 30萬元。煤粉置備系統(tǒng)袋收塵器的設(shè)計(jì)選型,主要依據(jù)處理風(fēng)量、過濾風(fēng)速、過濾面積、進(jìn)口粉塵濃度等主要參數(shù) 進(jìn)行選型及系統(tǒng)配置。3.1 處理風(fēng)量根據(jù)所選定的煤磨主機(jī)設(shè)備及工藝需要確定工況風(fēng)量,并應(yīng)考慮 5%左右的系統(tǒng)漏風(fēng)量。收塵器處理風(fēng) 量應(yīng)當(dāng)大于煤磨系統(tǒng)風(fēng)量,備用處理風(fēng)量設(shè)計(jì)的太大則設(shè)備型號(hào)規(guī)格加大,同時(shí)會(huì)增加投資;設(shè)計(jì)偏

5、小時(shí) 則濾袋過濾風(fēng)速大,濾袋容易堵塞,使用壽命短,壓力損失大,收塵效率低。通?？筛鶕?jù)系統(tǒng)工藝配置情 況及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行確定。3.2 進(jìn)口粉塵濃度通常煤磨袋收塵器進(jìn)口粉塵濃度可達(dá)到<1000g/m3n,可以作為一級(jí)或二級(jí)收塵設(shè)備使用。3.3 使用溫度煤磨袋收塵器對(duì)于進(jìn)口風(fēng)溫有較嚴(yán)格的限制, 既要防止超溫引起煤粉燃爆, 又要防止低溫引起結(jié)露, 合 適的使用溫度范圍是 5575。3.4 阻力損失收塵器阻力有濾袋阻力及風(fēng)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 15001800Pa 。3.5 系統(tǒng)負(fù)壓塵器承受的系統(tǒng)負(fù)壓與系統(tǒng)工藝布置有關(guān),一般情況下,可考

6、慮收塵器承受的系統(tǒng)負(fù)壓約為 9000Pa ; 如采用立式磨,利用窯尾廢氣作為烘干熱源時(shí),收塵器需承受的系統(tǒng)負(fù)壓可達(dá) 14000Pa 以上,配置收塵器 時(shí)需要特別說明。3.6 過濾風(fēng)速過濾風(fēng)速是袋收塵器的重要技術(shù)參數(shù), 直接影響到收塵器的運(yùn)行效果和濾袋使用壽命。 一般在含塵濃度 高時(shí),過濾風(fēng)速應(yīng)取較低速,反之應(yīng)取較高速;粉塵顆粒細(xì)時(shí),過濾風(fēng)速應(yīng)減小;因過濾風(fēng)速高會(huì)加重濾 袋負(fù)擔(dān),增加系統(tǒng)阻力,最終導(dǎo)致濾袋壽命縮短,清灰效率低;風(fēng)速過低時(shí)則會(huì)增加過濾面積,導(dǎo)致設(shè)備 規(guī)格加大。在一般情況下,煤磨袋收塵器的過濾風(fēng)速可選擇在 0.81m/min左右。3.7 過濾面積及濾袋數(shù)量根據(jù)處理風(fēng)量及風(fēng)速可以推算出

7、過濾面積及濾袋數(shù)量,選配出相應(yīng)的收塵器型號(hào)規(guī)格。3.8 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(shè)備選型樣本中也給出了耗氣 量數(shù)據(jù)。 當(dāng)配備空壓機(jī)站壓縮空氣時(shí), 耗氣量應(yīng)富余 50%; 采用獨(dú)立空壓機(jī)供氣時(shí), 則耗氣量應(yīng)富余 100%。 4 設(shè)備配置長期以來, 各設(shè)計(jì)院、 所及使用業(yè)主對(duì)煤粉制備系統(tǒng)總體設(shè)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)避免堆積自燃等,對(duì)安全生產(chǎn)起到了很好的作用。但對(duì)于氣箱脈沖煤磨袋收塵器設(shè)備本 身而

8、言,仍有必要進(jìn)一步了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)配置,以便在設(shè)計(jì)選型、設(shè)備訂貨時(shí)做出合理配置。4.1 設(shè)備制造企業(yè)的選擇目前,生產(chǎn)制造袋式收塵器的企業(yè)很多,但真正能夠掌握其核心技術(shù)、保障優(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(duì)于煤磨袋式收塵器設(shè)備技術(shù)、工藝、防燃、防爆性能、設(shè)備配置、安 全使用等要求極高的專項(xiàng)設(shè)備,更應(yīng)該具有良好的技術(shù)和性能保障,不能僅偏重于價(jià)格因素,以免在設(shè)備 生產(chǎn)過程中留下隱患。4.2 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(yīng)用在煤磨袋收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(jià)格也有一定差異,所以,在選擇濾料時(shí)應(yīng)注意區(qū)分。國產(chǎn)濾料主

9、要有 抗靜電滌綸針刺氈、抗靜電防油防水滌綸針刺氈、抗靜電滌綸針刺氈覆膜、抗靜電防油防水滌綸針刺氈覆 膜等,進(jìn)口濾料主要有戈?duì)柨轨o電滌綸針刺氈覆膜、唐納森抗靜電滌綸針刺氈覆膜等濾料。一般而言, 上述濾料均能滿足煤磨袋收塵器抗靜電的基本要求, 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(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)率不是很高, 經(jīng)常開開停停, 特別是有時(shí)原煤水分較高, 容易造成煙氣結(jié)露, 因此, 建議設(shè)計(jì)及訂貨時(shí)選用國產(chǎn)抗靜電防油防水 (三防 滌綸針刺氈或抗靜電滌綸針刺氈覆膜濾料,以滿足濾料 抗結(jié)露的要求,同時(shí)這兩種濾料價(jià)格不算高,使用壽命也比較長,其是綜合性能價(jià)格比較為合適的濾料。 如果是對(duì)粉塵排放濃度、裝備

10、技術(shù)水平要求非常高的地區(qū),資金又有所保證,可選用進(jìn)口 (戈?duì)柣蛱萍{森 濾料。4.3 防爆門設(shè)置防爆門是保障煤磨收塵器及系統(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(duì)鎖 的調(diào)節(jié);重錘式防爆門是通過對(duì)重錘位置的調(diào)整設(shè)定不同的釋爆壓力,防爆門打開卸壓后可以重復(fù)使用。 防爆膜片是通過對(duì)膜片的處理設(shè)定不同的釋爆壓力,爆開卸壓后需另行安裝。對(duì)于煤磨袋收塵器,應(yīng)根據(jù) 其防爆通風(fēng)面積及卸爆壓力配置防爆門,在防爆要求相當(dāng)?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(fēng)系數(shù)較大,防

11、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(jià)格較貴。考慮到檢修方便和減少漏風(fēng)量,降低氣體結(jié)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。4.4 自動(dòng)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(zāi)時(shí)噴入 CO2或氮?dú)?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(shí)開 啟滅火氣體鋼瓶閥門, 處理事故不及時(shí), 并極有可能發(fā)生爆炸事故。 因此, 建議業(yè)主應(yīng)配置自動(dòng)滅火裝置,以達(dá)到保障安全生產(chǎn)的目的。4.5 卸灰鎖風(fēng)設(shè)備目前常用的卸灰鎖風(fēng)設(shè)備有分格輪和雙層氣動(dòng)卸灰閥兩種, 其使用各有

12、利弊。 分格輪卸灰均勻, 高度低, 但運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,閥體與閥心間隙加大 , 鎖風(fēng)效果有所降低,漏風(fēng)率將有所上升。雙層氣動(dòng)卸灰閥卸灰 是間歇式的,卸灰不均勻,高度高,其優(yōu)點(diǎn)是在排灰過程中,機(jī)械運(yùn)動(dòng)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(fēng)效果也比較穩(wěn)定,漏風(fēng)率不會(huì)上升。分格輪有動(dòng)力消耗,應(yīng)定期加潤滑 油脂,而雙層氣動(dòng)卸灰閥維修較為方便。4.6 測溫元器件收塵器灰斗和進(jìn)風(fēng)管上必須配置測溫元器件,其可將信號(hào)傳送到中控室,并需設(shè)定上、下限報(bào)警,同時(shí) 應(yīng)與自動(dòng)滅火系統(tǒng)聯(lián)接。 中控室應(yīng)能自動(dòng)連續(xù)記錄各部位溫度、 壓力曲線, 以便分析、 總結(jié)生產(chǎn)工藝參數(shù), 以便在事故發(fā)生后查找原因之用

13、。4.7 灰斗設(shè)備可根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂虻葪l件選擇配置灰斗電加熱器、 振動(dòng)電機(jī)等設(shè)施。 在北方嚴(yán)寒地區(qū), 灰斗電加熱器是需 要的,當(dāng)灰斗溫度過低時(shí),防止煤粉在殼體內(nèi)壁結(jié)露粘結(jié);在南方可不必配置?；叶沸痘已b置如配置雙層 氣動(dòng)卸灰閥,不必配置振動(dòng)電機(jī);但如果是分格輪,則應(yīng)當(dāng)配置振動(dòng)電機(jī)。4.8 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般煤磨袋收塵器承受的系統(tǒng)負(fù)壓約為 9000Pa ,設(shè)備本體可以承受,但對(duì)于系統(tǒng)負(fù)壓高達(dá) 14000Pa 的 收塵器本體,必須從整體結(jié)構(gòu)上做好強(qiáng)化處理,防止因負(fù)壓過大造成設(shè)備變形,導(dǎo)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(shè)備制造廠家在制造設(shè)備時(shí)都應(yīng)作好考慮和保障。 5 安全生

14、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(duì)于新建水泥生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)單位、 設(shè)備制造單位也 都提供了詳細(xì)的系統(tǒng)調(diào)試說明書,在投產(chǎn)初期各方面技術(shù)的力量應(yīng)全面保證,只要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,謹(jǐn)慎操作，并不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，一般不會(huì)發(fā)生事故。在生產(chǎn)中一方面應(yīng)注重防止煤粉堆積自燃的情況發(fā)生，更 應(yīng)嚴(yán)格防止明火引入煤磨袋收塵器內(nèi)，避免發(fā)生爆炸事故。需要注意的是，對(duì)于煤的揮發(fā)分高低及煤粉細(xì) 度的控制應(yīng)有一個(gè)綜合的認(rèn)識(shí)，煤粉揮發(fā)分較高對(duì)煤粉燃燒有利，但揮發(fā)分高、細(xì)度細(xì)的煤粉著火點(diǎn)低、 容易自燃，有些水泥廠的煤粉揮發(fā)分達(dá)到 3335%、細(xì)度達(dá)到篩余 4%時(shí)，煤粉極易自燃，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(xì)度篩余 610%、水分 11.5%，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。 6 結(jié)束語 水泥是