低壓長袋脈噴收塵器在5000t/d熟料生產線的應用
摘■要:本文介紹了低壓長袋脈噴收塵器在某水泥廠5000t/d熟料生產線水泥窯尾的設計概況及成功應用。
1 窯尾廢氣治理設計概況
1.1 水泥廠概況
某水泥廠原日產500t水泥熟料生產線采用的電除塵器使用狀況一直不理想，粉塵排放濃度嚴重超標，該廠2004年初開始組織籌建第一條日產5000t水泥熟料生產線。考慮到日益嚴格的粉塵排放標準，該廠新型5000t/d水泥熟料生產線窯尾除塵器決定選用低壓長袋脈噴收塵器。
1.2 設計選型
(1)濾料的選擇
濾料的選擇關系到收塵器及系統的穩定運行及成本。該收塵器選用的是奧地利Lenzing Inspec Fibres公司生產的P84(聚酰亞胺)纖維生產的耐高溫針刺氈濾料。該濾料具有較佳的耐溫性，連續使用溫度為240℃，瞬間使用溫度為260℃；良好的抗腐蝕性，耐酸性與RYTON纖維接近；收塵效率高，因為P84纖維不規則的纖維橫斷面使纖維表面積增大；纖維本身具有的微小孔隙又使粉塵顆粒不會滲透到針刺氈內部而接近表面過濾，所以P84纖維針刺氈收塵效率較高，并適于過濾粉塵，清灰容易，運行阻力低，相對延長了濾袋的使用壽命，保證了窯系統的穩定運行。
(2)清灰方式及結構的選擇
清灰機構是確保收塵器正常運行的重要環節，其設計的基本原則是：機構簡單，運行可靠，清灰效果好。
袋式收塵器清灰方式主要分為反吹風、脈沖、機械振打等幾種方式。該收塵系統選用的是脈沖噴吹清灰方式，該清灰方式在國內應用于6m長袋式收塵器的成功案例較多。應用澳大利亞Goyen公司CA76MM-AC220V的3＂大口徑淹沒式脈沖閥，通道阻力低，可應用于低壓氣源，與高壓閥相比，可降低能耗，延長膜片壽命。CA76MM脈沖閥流動系數KV/CV值為358/416，單個脈沖閥噴吹濾袋數量為12條，并在各噴吹口設置了高音速引流噴嘴，大大增強了清灰力度，保證了系統較低的運行阻力。
(3)過濾風速的選擇
較低的過濾風速是延長濾料使用壽命的關鍵因素之一。該系統的過濾風速為0.875m/min(一般要求≤1.2m/min)，有利于延長濾料的使用壽命。
(4)保溫措施
保溫層的厚度因各地的氣候情況而定。根據當地的氣候條件及該收塵器各主要部件的運轉條件，決定收塵器本體保溫層厚度為150mm，收塵器兩側的氣包及脈沖閥的保溫采取簡易房屋結構，這樣既減少了收塵器本體的散熱，又方便了檢修工作。對排風通道，加強了通道內的保溫，而且根據實際情況，又增加了4臺軸流風機，形成對流，改善了內通風狀況。
(5)設備選型
窯尾脈噴袋式收塵器的主要參數如下：LPPM504-2×6低壓長袋脈噴收塵器；處理風量為960000～1200000m3/h；濾袋規格為ф160×6000mm；濾袋數量為6048條；過濾面積為18231m2；過濾風速為<1.1m/min。
2 系統穩定運行的保證措施
2.1 氣源的保證
脈沖噴吹袋收塵器清灰介質為高壓空氣。為保證氣包內有適量的壓縮空氣及保證提升閥閥板處于開啟狀態，設計時考慮了以下幾點：
(1)將噴吹氣流與入提升閥的氣流進行分離，防止因噴吹氣流的漏氣導致氣流短路，影響提升閥閥板的氣流通入；
(2)提升閥前設置阻回流和保壓裝置，防止因氣流突然中斷，提升閥閥板掉落而導致整個系統癱瘓；
(3)因二聯件是易損件，故設計了旁通措施，以便于檢修；
(4)消除氣源系統的漏氣；
(5)在入氣包前總氣源管路上設置減壓裝置，以保證氣源的適用壓力。
2.2 控制系統的保證
收塵器控制系統是收塵器工藝流程中的關鍵設備，為保證系統的可靠性，系統選用德國西門子公司的SIMATIC-S7-300作為系統主機，從而簡化了系統的硬件結構。該主機功能強大，可靠性高，能夠在惡劣的環境下穩定運行。該系統具備配置合理，組態簡單、靈活，運行穩定可靠等特點，實現了自動控制技術與生產工藝過程的結合，使在線脈噴袋式收塵器工藝流程復雜和控制部件多而不能穩定控制等難題得到了很好的解決。
(1)溫度、冷風閥和電加熱器
根據控制要求，分別在收塵器的進口、出口和進風閥位置作了溫度檢測。其中冷風閥前兩個，以T1表示；總管道進風閥處一個，以T2表示；冷風閥與收塵器進口閥之間一個，以T3表示；出口管道一個，以T4表示。
(2)冷風閥以電動執行器進行控制，電動執行器由中央控制室直接控制。冷風閥前的溫度檢測設定兩個鉑熱電阻，其中一只作為備用，以防止因一只鉑熱電阻損壞而導致整個溫度控制系統癱瘓。
當T1＞200℃時，兩個冷風閥同時打開，摻入冷風，降低收塵器入口溫度；當T2＞260℃時，進風閥關閉，防止溫度過高燒毀濾袋。
(3)T3點的溫度檢測是檢測收塵器打開冷風閥后入收塵器的煙氣溫度。
(4)T4點的溫度檢測主要用來控制收塵器電加熱系統。當收塵器出口檢測到T4＜80℃時，電加熱系統開始工作；當T4＞80℃時，電加熱系統關閉。
(5)壓力檢測
在收塵器進出口管道處各設一壓力檢測裝置，當進出口壓力差值達1500Pa以上時，即給出報警信號，同時報送中央控制室(DCS)。
3 運行效果
3.1 運行監測
2005年6月18日整機投入試運轉，下表是7月16日下午收塵器運行情況記錄。
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3.2 運行效果
2005年7月12日對旋窯進行了標定，標定產量為5200t/d，實際運行達到并超過原設計生產能力，收塵器進出口壓差基本維持在1000Pa以下，收塵器阻力穩定，粉塵排放濃度為18mg/m3，大大低于《水泥廠大氣污染物排放標準》(GB4915-2004)關于粉塵排放濃度小于50mg/m3的新標準，其他各項技術指標也均達到了設計要求，運行效果良好。
4 結語
高效率、低阻力低壓長袋脈噴收塵器在5000t/d水泥旋窯窯尾的成功應用，對水泥生產企業將起到一定的借鑒作用，并應得到廣泛推廣。
參考文獻：(略)
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