LPMM型煤磨氣震式脈沖除塵器的研制與應用
來源： 閱讀：2551 更新時間：2008-06-24 15:17摘要：介紹了研制煤(mei)磨(mo)氣震(zhen)(zhen)式脈(mo)沖除(chu)塵(chen)器(qi)所(suo)采取的措施(shi)，論述了開(kai)發的煤(mei)磨(mo)氣震(zhen)(zhen)式脈(mo)沖除(chu)塵(chen)器(qi)的工作原(yuan)理、特點及應用(yong)情況。
關健詞：LPMM 煤磨氣震式脈沖除塵器(qi) 研(yan)制 工作原理 應用(yong)
1．概述
在我國，工業生產主要以原煤為燃料，制備煤粉所用的設備，目前大多采用烘干磨，主要為烘干球磨和輥式磨等。在煤粉的制備中，煤磨工藝過去大多采用了二級收塵，二級收塵由于設備管路附件多，工藝流程復雜，同時也增加了系統阻力和風機的裝機容量。在國外，煤粉—級收塵也是20世紀80年代才出現的先進工藝。而國內煤磨系統主要采用的是MDC、HMB等反吹風式菱形袋式除塵器。隨著煤粉制備系統的技術改造，將原來的粗粉、細粉加上收塵器的多級系統改為單級收塵、收粉系統，即立式磨或風掃磨的氣體出口直接接袋式除塵器。這就要求配套一種既能處理高濃度粉塵，又能防爆、防燃的專用收粉收塵設備。我公司經過市場調查，在原開發的LPM型高濃度脈沖除塵器的基礎上，結合煤粉系統防爆、防燃要求，確定開發目標，成立研制開發小組，根據多年的除塵器設計制造經驗，研制了LPMM系列煤磨煤磨氣震式脈沖除塵器。
2 煤磨煙氣特性及除塵器要求
(1)煤粉入口濃度高：以往國內的煤粉二級收塵系統中，入口濃度一般控制在40g/Nm3以下。而采用一級收粉或收塵系統，其人口濃度高達700g／Nm3，處于煤粉的可燃和爆炸范圍(國內外資料表明：煤粉濃度的可燃爆炸范圍為40～1500g／Nm3)。
(2)煤(mei)粉揮發分高、粒度細，揮發分>20％，粒度<0.1mm時，有(you)較大的燃燒和爆炸性(xing)。而水泥(ni)廠、鋼(gang)廠大多采(cai)用煙(yan)煤(mei)，揮發性(xing)在25～30％，粒度<0.08mm占80％左右(you)，屬強(qiang)爆炸性(xing)粉塵。
(3)水分大，系統(tong)(tong)屬烘(hong)干磨系統(tong)(tong)，廢(fei)氣中有一(yi)定水分含量(liang)，露(lu)點一(yi)般(ban)在50-55℃，易產生結露(lu)。
煤粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)防(fang)燃(ran)(ran)防(fang)爆(bao)(bao)：煤粉(fen)(fen)(fen)(fen)在輸(shu)送(song)、粉(fen)(fen)(fen)(fen)磨與收塵(chen)過(guo)程中的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)危害是(shi)易(yi)燃(ran)(ran)燒易(yi)爆(bao)(bao)，高濃(nong)度(du)煤粉(fen)(fen)(fen)(fen)在輸(shu)送(song)、收塵(chen)過(guo)程中燃(ran)(ran)燒和爆(bao)(bao)炸(zha)的(de)(de)(de)危險性更(geng)大，而引起煤粉(fen)(fen)(fen)(fen)燃(ran)(ran)燒的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)原因常見于(yu)煤粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)自(zi)燃(ran)(ran)和外來的(de)(de)(de)火源。煤粉(fen)(fen)(fen)(fen)自(zi)燃(ran)(ran)主(zhu)(zhu)要(yao)取決于(yu)煤粉(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)環境溫度(du)、煤粉(fen)(fen)(fen)(fen)濃(nong)度(du)、煤粉(fen)(fen)(fen)(fen)細度(du)及氣體(ti)的(de)(de)(de)含氧(yang)量，當物(wu)料被研(yan)磨成(cheng)粉(fen)(fen)(fen)(fen)料時(shi)，總(zong)表(biao)面能(neng)增加(jia)，系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)自(zi)由表(biao)面能(neng)增加(jia)，從(cong)而提(ti)高了氧(yang)化產熱(re)的(de)(de)(de)能(neng)力，這種情(qing)況(kuang)在不定期的(de)(de)(de)條件下會轉化為燃(ran)(ran)燒狀態。粉(fen)(fen)(fen)(fen)塵(chen)的(de)(de)(de)自(zi)燃(ran)(ran)是(shi)由于(yu)放熱(re)反(fan)應的(de)(de)(de)速(su)度(du)超過(guo)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)排熱(re)速(su)度(du)，使氧(yang)化反(fan)應自(zi)動(dong)加(jia)速(su)造成(cheng)的(de)(de)(de)。一般認為，煤粉(fen)(fen)(fen)(fen)在40—1500g／ms范圍(wei)時(shi)，屬易(yi)燃(ran)(ran)易(yi)爆(bao)(bao)含塵(chen)氣體(ti)，高濃(nong)度(du)、防(fang)爆(bao)(bao)型除(chu)塵(chen)器(qi)處(chu)理的(de)(de)(de)含塵(chen)氣體(ti)正在此范圍(wei)內(nei)。
根據煤(mei)磨煙(yan)氣特性，處(chu)理煤(mei)磨煙(yan)氣的(de)除(chu)塵器(qi)必須具有以下特點：
(1)除塵器防(fang)(fang)燃防(fang)(fang)爆措施，具有防(fang)(fang)燃防(fang)(fang)爆功能；
(2)除塵(chen)器有較強的清灰方式，能(neng)適應高(gao)濃度粉(fen)塵(chen)的治(zhi)理要求；
(3)采用較好(hao)的過濾(lv)材料，具(ju)有防靜電功能；
(4)產品具有較好的(de)密封(feng)性(xing)，較低的(de)漏風率；
(5)完善的檢測裝(zhuang)置和滅火裝(zhuang)置。
3 防爆防燃的特殊設計
(1)本體(ti)(ti)結構(gou)和特殊設(she)計(ji)：為防止(zhi)除塵器(qi)內部(bu)構(gou)件煤粉的(de)(de)積集，形成積灰(hui)(hui)(hui)的(de)(de)平(ping)面(mian)，均(jun)設(she)置(zhi)(zhi)了防塵板，防塵板的(de)(de)斜度<70°。灰(hui)(hui)(hui)斗(dou)的(de)(de)錐體(ti)(ti)角(jiao)<70°，同時為防止(zhi)兩斗(dou)壁(bi)夾角(jiao)(谷角(jiao))太小而積灰(hui)(hui)(hui)，在相鄰兩側板補焊溜料(liao)板，加大谷角(jiao)，消除煤粉的(de)(de)沉積。考(kao)慮到除塵器(qi)由于操作(zuo)不正常或煤粉濕度大而出現灰(hui)(hui)(hui)斗(dou)結露堵塞，灰(hui)(hui)(hui)斗(dou)設(she)計(ji)時，在灰(hui)(hui)(hui)斗(dou)壁(bi)增加灰(hui)(hui)(hui)斗(dou)電加熱裝置(zhi)(zhi)。為防止(zhi)灰(hui)(hui)(hui)斗(dou)蓬料(liao)，在每個灰(hui)(hui)(hui)斗(dou)壁(bi)還設(she)置(zhi)(zhi)倉壁(bi)振打(da)器(qi)。
(2)采(cai)用(yong)防(fang)靜(jing)電(dian)(dian)濾(lv)(lv)(lv)袋：在收(shou)塵器(qi)內部(bu)，由于高(gao)濃度煤(mei)粉隨(sui)空氣流動的(de)(de)摩擦，粉塵與濾(lv)(lv)(lv)袋表(biao)面的(de)(de)沖擊(ji)都(dou)能產(chan)生靜(jing)電(dian)(dian)，靜(jing)電(dian)(dian)的(de)(de)積累會產(chan)生火花(hua)引起燃燒和爆炸。為此我(wo)們在選(xuan)(xuan)擇濾(lv)(lv)(lv)料(liao)時(shi)采(cai)用(yong)了帶導電(dian)(dian)纖(xian)維的(de)(de)可以消除靜(jing)電(dian)(dian)的(de)(de)防(fang)靜(jing)電(dian)(dian)濾(lv)(lv)(lv)料(liao)。同時(shi)設(she)計時(shi)考慮到煤(mei)磨系統(tong)水(shui)分含量高(gao)的(de)(de)特點，我(wo)們最后選(xuan)(xuan)擇防(fang)水(shui)、防(fang)油、防(fang)靜(jing)電(dian)(dian)濾(lv)(lv)(lv)料(liao)，同時(shi)采(cai)取了收(shou)塵器(qi)接地措施。
(3)防(fang)(fang)爆(bao)(bao)(bao)安(an)全(quan)(quan)閥(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計：為(wei)防(fang)(fang)止煤粉(fen)爆(bao)(bao)(bao)炸傷人和損壞除塵(chen)(chen)器，收塵(chen)(chen)器旁(pang)側(ce)設(she)有泄(xie)(xie)爆(bao)(bao)(bao)閥(fa)，以前(qian)MDC型除塵(chen)(chen)器采用的(de)(de)(de)(de)(de)破裂極式、重錘式防(fang)(fang)爆(bao)(bao)(bao)閥(fa)安(an)全(quan)(quan)性不(bu)夠(gou)。為(wei)進(jin)行(xing)改進(jin)解決防(fang)(fang)爆(bao)(bao)(bao)閥(fa)難題，我們(men)根據國外的(de)(de)(de)(de)(de)資料，設(she)計了帶安(an)全(quan)(quan)鎖(suo)(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)泄(xie)(xie)壓防(fang)(fang)爆(bao)(bao)(bao)閥(fa)，為(wei)防(fang)(fang)爆(bao)(bao)(bao)片(pian)與(yu)安(an)全(quan)(quan)鎖(suo)(suo)雙層結(jie)構，其特點是(shi)，在(zai)平時，安(an)全(quan)(quan)鎖(suo)(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)鎖(suo)(suo)合是(shi)關(guan)閉的(de)(de)(de)(de)(de)，當遇爆(bao)(bao)(bao)炸時，防(fang)(fang)爆(bao)(bao)(bao)片(pian)破裂，安(an)全(quan)(quan)鎖(suo)(suo)由(you)于除塵(chen)(chen)器內部巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)壓力(li)(li)自動打開進(jin)行(xing)泄(xie)(xie)壓，泄(xie)(xie)爆(bao)(bao)(bao)壓力(li)(li)由(you)防(fang)(fang)爆(bao)(bao)(bao)片(pian)設(she)計保(bao)證，泄(xie)(xie)爆(bao)(bao)(bao)后安(an)全(quan)(quan)鎖(suo)(suo)自動關(guan)閉以防(fang)(fang)漏風。安(an)全(quan)(quan)鎖(suo)(suo)釋放力(li)(li)又可通過(guo)彈簧來調整(zheng)大(da)(da)小(xiao)。門鎖(suo)(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)置根據門面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)小(xiao)布(bu)置4～6個門鎖(suo)(suo)不(bu)等。為(wei)保(bao)證泄(xie)(xie)爆(bao)(bao)(bao)壓力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)準確(que)，防(fang)(fang)爆(bao)(bao)(bao)片(pian)采用了上海理工(gong)大(da)(da)學安(an)全(quan)(quan)設(she)備廠生產的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)防(fang)(fang)爆(bao)(bao)(bao)片(pian)。
(4)其他安全措(cuo)施(shi)：
消防滅火，配套CO2或N2滅火裝置。
溫度的檢測，為了(le)了(le)解除塵器內部溫度的變化情況，控制著火點，在收塵器人口(kou)、灰斗處分別裝有(you)溫度計檢測。
CD的(de)檢測(ce)，對于有條件(jian)的(de)廠家或大(da)型煤磨除塵(chen)器(qi)，要求在收塵(chen)器(qi)出(chu)口處裝設CD檢測(ce)儀，以檢測(ce)CD濃度(du)，只要收塵(chen)器(qi)內任(ren)何(he)地方發(fa)生燃燒(shao)現象，煙氣中的(de)CD濃度(du)便會升高，在高濃度(du)下，一般為300ppm．
4 產品結構和工作原理
這是一種(zhong)分(fen)室(shi)(shi)結(jie)構組裝式(shi)，頂部脈沖閥對(dui)各室(shi)(shi)濾袋(dai)輪(lun)流進行分(fen)室(shi)(shi)停(ting)風氣箱脈沖清灰(即離線清灰)的袋(dai)式(shi)收塵器(qi)。由以下幾個部分(fen)組成：
殼體部(bu)分：包括清潔室(shi)和(he)(he)過濾(lv)(lv)(lv)室(shi)。清潔室(shi)內設(she)有提升閥、花(hua)板、噴吹管；過濾(lv)(lv)(lv)室(shi)側面設(she)有泄壓防(fang)爆閥，內裝有濾(lv)(lv)(lv)袋和(he)(he)濾(lv)(lv)(lv)袋骨架(jia)。
灰(hui)(hui)斗和(he)卸灰(hui)(hui)閥(fa)：按(an)尺寸大小分(fen)為多灰(hui)(hui)斗和(he)單(dan)灰(hui)(hui)斗，灰(hui)(hui)斗錐角<70°，卸灰(hui)(hui)閥(fa)為星形卸料器或翻板閥(fa)。
進出(chu)(chu)風箱(xiang)體(ti)：包(bao)括(kuo)進出(chu)(chu)風管路及中(zhong)隔(ge)板(ban)。單(dan)排(pai)(pai)(或稱(cheng)(cheng)單(dan)列)結構布置在(zai)殼(ke)體(ti)一側，雙排(pai)(pai)(或稱(cheng)(cheng)雙列)結構布置在(zai)殼(ke)體(ti)中(zhong)間。A系列較小無箱(xiang)體(ti)，進出(chu)(chu)風管路分別接于(yu)灰(hui)斗及清潔室上。
脈沖清灰裝置(zhi)：包括脈沖閥、氣(qi)包、提升閥用氣(qi)缸及其電磁閥等。
壓縮空氣(qi)管(guan)路及氣(qi)源三連(lian)體(ti)等。
支柱及立柱籠梯(ti)、欄桿。
工作原理：
含塵氣體從收塵器(qi)進(jin)出(chu)風(feng)(feng)箱體中的(de)(de)進(jin)風(feng)(feng)口(A系列(lie)從灰斗)進(jin)入(ru)，經斜隔(ge)板轉向至灰斗，由(you)(you)于慣(guan)性作用，氣體中粗顆粒(li)粉(fen)塵落(luo)人灰斗，細小(xiao)塵粒(li)隨氣流折(zhe)而(er)向上(shang)進(jin)入(ru)過濾(lv)(lv)室，粉(fen)塵附著(zhu)于濾(lv)(lv)袋的(de)(de)外表，凈化后的(de)(de)氣體透過濾(lv)(lv)袋進(jin)入(ru)上(shang)部清潔室，由(you)(you)各分室清潔室匯集經出(chu)風(feng)(feng)口，由(you)(you)收塵系統的(de)(de)主(zhu)風(feng)(feng)機(ji)吸出(chu)而(er)排人大氣。
隨著(zhu)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)工況的(de)(de)(de)不斷進行，附著(zhu)于濾(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)外(wai)(wai)表的(de)(de)(de)粉(fen)塵(chen)逐漸增(zeng)多(duo)，氣(qi)流(liu)通過(guo)(guo)的(de)(de)(de)阻力也(ye)逐漸增(zeng)大。當達到一(yi)定(ding)阻力值時(shi)(shi)(例如1770Pa)，根據需(xu)要(yao)可以經(jing)過(guo)(guo)定(ding)壓(ya)(ya)或定(ding)時(shi)(shi)清灰(hui)程序電控(kong)(kong)(kong)(kong)儀，自動控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)啟動收(shou)塵(chen)器(qi)第(di)(di)(di)一(yi)個分(fen)(fen)室的(de)(de)(de)提(ti)升閥關(guan)閉(bi)(bi)，切(qie)斷通過(guo)(guo)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)室的(de)(de)(de)氣(qi)流(liu)，再開啟脈(mo)(mo)沖(chong)閥使釋(shi)放的(de)(de)(de)高壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)縮(suo)空氣(qi)，對(dui)第(di)(di)(di)一(yi)個分(fen)(fen)室氣(qi)箱內濾(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)進行脈(mo)(mo)沖(chong)噴(pen)吹(chui)清灰(hui)(停風清灰(hui))，氣(qi)流(liu)沖(chong)擊波使每一(yi)個濾(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)突然膨(peng)脹收(shou)縮(suo)，產(chan)生反(fan)向加速度，從(cong)而振落袋(dai)(dai)表積附的(de)(de)(de)粉(fen)塵(chen)，使袋(dai)(dai)內外(wai)(wai)壓(ya)(ya)差(cha)恢復到開始使用(yong)狀態，粉(fen)塵(chen)沉落灰(hui)斗(dou)。隨后程控(kong)(kong)(kong)(kong)儀按(an)規定(ding)間(jian)(jian)隔(ge)時(shi)(shi)間(jian)(jian)打開提(ti)升閥，恢復第(di)(di)(di)一(yi)室的(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)，再啟動第(di)(di)(di)二(er)分(fen)(fen)室的(de)(de)(de)提(ti)升閥，關(guan)閉(bi)(bi)切(qie)斷第(di)(di)(di)二(er)室的(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)氣(qi)流(liu)，對(dui)第(di)(di)(di)二(er)分(fen)(fen)室氣(qi)箱濾(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)進行停風脈(mo)(mo)沖(chong)噴(pen)吹(chui)清灰(hui)……直至(zhi)最后一(yi)個分(fen)(fen)室清灰(hui)完畢，關(guan)閉(bi)(bi)電控(kong)(kong)(kong)(kong)儀，收(shou)塵(chen)器(qi)全部恢復正式過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)收(shou)塵(chen)。對(dui)濾(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)停風及噴(pen)吹(chui)的(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)(jian)，分(fen)(fen)室之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)間(jian)(jian)隔(ge)時(shi)(shi)間(jian)(jian)，清灰(hui)周期由(you)程控(kong)(kong)(kong)(kong)儀進行控(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)，各時(shi)(shi)間(jian)(jian)均為可調。
5 產品的主要技術參數
(1)產品的處理風量： 3000—110000m3/h
(2)產品的過濾風速： 1 m／min；
(3)產品允許人口濃度： <700g／m3；
(4)產品的出口含塵濃度 <50mg／m3；
(5)產品的設備阻力： 1470-1770Pa；
(6)設備漏風率： <3％；
(7)允(yun)許(xu)人口溫度(du)： <110℃；
(8)濾袋正(zheng)常使用壽命： 2年。
6 產品使用情況
我公司生產的LPMM6B—370型除塵器在浙江尖峰集團金馬水泥公司煤磨系統自1999年3月開始應用，至今近5年，產品運轉正常，未更換過一條濾袋，2003年12月經浙江省環境監測中心站檢測，排放濃度為40.9mg／m3，漏風(feng)率2.4％，達到(dao)了(le)預期(qi)效果，用戶非常滿意。產(chan)品已大(da)量(liang)用于水泥、鋼鐵等(deng)系(xi)統除塵。
7 結 論
LPMM型煤磨氣震式除塵(chen)器采用(yong)脈(mo)沖噴(pen)吹(chui)清(qing)灰(hui)技術，箱形的外形結(jie)構采用(yong)特殊的防爆設計(ji)，具有(you)結(jie)構合理、清(qing)灰(hui)效果(guo)好等特點(dian)，是(shi)一種防燃防爆措施(shi)好、投資(zi)少(shao)、安(an)全性高、運(yun)行可靠的。
