LPMM型煤磨氣震式脈沖除塵器的研制與應(yīng)用
來源： 閱讀：2384 更新時間：2008-06-24 15:17摘要：介紹了研制煤磨氣震式脈沖除塵器所采取的措施，論述了開發(fā)的煤磨氣震式脈沖除塵器的工作原理、特點(diǎn)及應(yīng)用情況。
關(guān)健詞：LPMM 煤磨氣震式脈沖除塵器 研制 工作原理 應(yīng)用
1．概述
在我國，工業(yè)生產(chǎn)主要以原煤為燃料，制備煤粉所用的設(shè)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(shè)備管路附件多，工藝流程復(fù)雜，同時也增加了系統(tǒng)阻力和風(fēng)機(jī)的裝機(jī)容量。在國外，煤粉—級收塵也是20世紀(jì)80年代才出現(xiàn)的先進(jìn)工藝。而國內(nèi)煤磨系統(tǒng)主要采用的是MDC、HMB等反吹風(fēng)式菱形袋式除塵器。隨著煤粉制備系統(tǒng)的技術(shù)改造，將原來的粗粉、細(xì)粉加上收塵器的多級系統(tǒng)改為單級收塵、收粉系統(tǒng)，即立式磨或風(fēng)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(shè)備。我公司經(jīng)過市場調(diào)查，在原開發(fā)的LPM型高濃度脈沖除塵器的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤粉系統(tǒng)防爆、防燃要求，確定開發(fā)目標(biāo)，成立研制開發(fā)小組，根據(jù)多年的除塵器設(shè)計制造經(jīng)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(nèi)的煤粉二級收塵系統(tǒng)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(tǒng)，其人口濃度高達(dá)700g／Nm3，處于煤粉的可燃和爆炸范圍(國內(nèi)外資料表明：煤粉濃度的可燃爆炸范圍為40～1500g／Nm3)。
(2)煤粉揮發(fā)分高、粒度細(xì)，揮發(fā)分>20％，粒度<0.1mm時，有較大的燃燒和爆炸性。而水泥廠、鋼廠大多采用煙煤，揮發(fā)性在25～30％，粒度<0.08mm占80％左右，屬強(qiáng)爆炸性粉塵。
(3)水分大，系統(tǒng)屬烘干磨系統(tǒng)，廢氣中有一定水分含量，露點(diǎn)一般在50-55℃，易產(chǎn)生結(jié)露。
煤粉的防燃防爆：煤粉在輸送、粉磨與收塵過程中的主要危害是易燃燒易爆，高濃度煤粉在輸送、收塵過程中燃燒和爆炸的危險性更大，而引起煤粉燃燒的主要原因常見于煤粉的自燃和外來的火源。煤粉自燃主要取決于煤粉的環(huán)境溫度、煤粉濃度、煤粉細(xì)度及氣體的含氧量，當(dāng)物料被研磨成粉料時，總表面能增加，系統(tǒng)的自由表面能增加，從而提高了氧化產(chǎn)熱的能力，這種情況在不定期的條件下會轉(zhuǎn)化為燃燒狀態(tài)。粉塵的自燃是由于放熱反應(yīng)的速度超過系統(tǒng)的排熱速度，使氧化反應(yīng)自動加速造成的。一般認(rèn)為，煤粉在40—1500g／ms范圍時，屬易燃易爆含塵氣體，高濃度、防爆型除塵器處理的含塵氣體正在此范圍內(nèi)。
根據(jù)煤磨煙氣特性，處理煤磨煙氣的除塵器必須具有以下特點(diǎn)：
(1)除塵器防燃防爆措施，具有防燃防爆功能；
(2)除塵器有較強(qiáng)的清灰方式，能適應(yīng)高濃度粉塵的治理要求；
(3)采用較好的過濾材料，具有防靜電功能；
(4)產(chǎn)品具有較好的密封性，較低的漏風(fēng)率；
(5)完善的檢測裝置和滅火裝置。
3 防爆防燃的特殊設(shè)計
(1)本體結(jié)構(gòu)和特殊設(shè)計：為防止除塵器內(nèi)部構(gòu)件煤粉的積集，形成積灰的平面，均設(shè)置了防塵板，防塵板的斜度<70°。灰斗的錐體角<70°，同時為防止兩斗壁夾角(谷角)太小而積灰，在相鄰兩側(cè)板補(bǔ)焊溜料板，加大谷角，消除煤粉的沉積。考慮到除塵器由于操作不正；蛎悍蹪穸却蠖霈F(xiàn)灰斗結(jié)露堵塞，灰斗設(shè)計時，在灰斗壁增加灰斗電加熱裝置。為防止灰斗蓬料，在每個灰斗壁還設(shè)置倉壁振打器。
(2)采用防靜電濾袋：在收塵器內(nèi)部，由于高濃度煤粉隨空氣流動的摩擦，粉塵與濾袋表面的沖擊都能產(chǎn)生靜電，靜電的積累會產(chǎn)生火花引起燃燒和爆炸。為此我們在選擇濾料時采用了帶導(dǎo)電纖維的可以消除靜電的防靜電濾料。同時設(shè)計時考慮到煤磨系統(tǒng)水分含量高的特點(diǎn)，我們最后選擇防水、防油、防靜電濾料，同時采取了收塵器接地措施。
(3)防爆安全閥的設(shè)計：為防止煤粉爆炸傷人和損壞除塵器，收塵器旁側(cè)設(shè)有泄爆閥，以前MDC型除塵器采用的破裂極式、重錘式防爆閥安全性不夠。為進(jìn)行改進(jìn)解決防爆閥難題，我們根據(jù)國外的資料，設(shè)計了帶安全鎖的泄壓防爆閥，為防爆片與安全鎖雙層結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是，在平時，安全鎖的鎖合是關(guān)閉的，當(dāng)遇爆炸時，防爆片破裂，安全鎖由于除塵器內(nèi)部巨大的壓力自動打開進(jìn)行泄壓，泄爆壓力由防爆片設(shè)計保證，泄爆后安全鎖自動關(guān)閉以防漏風(fēng)。安全鎖釋放力又可通過彈簧來調(diào)整大小。門鎖的布置根據(jù)門面的大小布置4～6個門鎖不等。為保證泄爆壓力的準(zhǔn)確，防爆片采用了上海理工大學(xué)安全設(shè)備廠生產(chǎn)的不銹鋼防爆片。
(4)其他安全措施：
消防滅火，配套CO2或N2滅火裝置。
溫度的檢測，為了了解除塵器內(nèi)部溫度的變化情況，控制著火點(diǎn)，在收塵器人口、灰斗處分別裝有溫度計檢測。
CD的檢測，對于有條件的廠家或大型煤磨除塵器，要求在收塵器出口處裝設(shè)CD檢測儀，以檢測CD濃度，只要收塵器內(nèi)任何地方發(fā)生燃燒現(xiàn)象，煙氣中的CD濃度便會升高，在高濃度下，一般為300ppm．
4 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和工作原理
這是一種分室結(jié)構(gòu)組裝式，頂部脈沖閥對各室濾袋輪流進(jìn)行分室停風(fēng)氣箱脈沖清灰(即離線清灰)的袋式收塵器。由以下幾個部分組成：
殼體部分：包括清潔室和過濾室。清潔室內(nèi)設(shè)有提升閥、花板、噴吹管；過濾室側(cè)面設(shè)有泄壓防爆閥，內(nèi)裝有濾袋和濾袋骨架。
灰斗和卸灰閥：按尺寸大小分為多灰斗和單灰斗，灰斗錐角<70°，卸灰閥為星形卸料器或翻板閥。
進(jìn)出風(fēng)箱體：包括進(jìn)出風(fēng)管路及中隔板。單排(或稱單列)結(jié)構(gòu)布置在殼體一側(cè)，雙排(或稱雙列)結(jié)構(gòu)布置在殼體中間。A系列較小無箱體，進(jìn)出風(fēng)管路分別接于灰斗及清潔室上。
脈沖清灰裝置：包括脈沖閥、氣包、提升閥用氣缸及其電磁閥等。
壓縮空氣管路及氣源三連體等。
支柱及立柱籠梯、欄桿。
工作原理：
含塵氣體從收塵器進(jìn)出風(fēng)箱體中的進(jìn)風(fēng)口(A系列從灰斗)進(jìn)入，經(jīng)斜隔板轉(zhuǎn)向至灰斗，由于慣性作用，氣體中粗顆粒粉塵落人灰斗，細(xì)小塵粒隨氣流折而向上進(jìn)入過濾室，粉塵附著于濾袋的外表，凈化后的氣體透過濾袋進(jìn)入上部清潔室，由各分室清潔室匯集經(jīng)出風(fēng)口，由收塵系統(tǒng)的主風(fēng)機(jī)吸出而排人大氣。
隨著過濾工況的不斷進(jìn)行，附著于濾袋外表的粉塵逐漸增多，氣流通過的阻力也逐漸增大。當(dāng)達(dá)到一定阻力值時(例如1770Pa)，根據(jù)需要可以經(jīng)過定壓或定時清灰程序電控儀，自動控制啟動收塵器第一個分室的提升閥關(guān)閉，切斷通過過濾室的氣流，再開啟脈沖閥使釋放的高壓壓縮空氣，對第一個分室氣箱內(nèi)濾袋進(jìn)行脈沖噴吹清灰(停風(fēng)清灰)，氣流沖擊波使每一個濾袋突然膨脹收縮，產(chǎn)生反向加速度，從而振落袋表積附的粉塵，使袋內(nèi)外壓差恢復(fù)到開始使用狀態(tài)，粉塵沉落灰斗。隨后程控儀按規(guī)定間隔時間打開提升閥，恢復(fù)第一室的過濾，再啟動第二分室的提升閥，關(guān)閉切斷第二室的過濾氣流，對第二分室氣箱濾袋進(jìn)行停風(fēng)脈沖噴吹清灰……直至最后一個分室清灰完畢，關(guān)閉電控儀，收塵器全部恢復(fù)正式過濾收塵。對濾袋停風(fēng)及噴吹的時間，分室之間的間隔時間，清灰周期由程控儀進(jìn)行控制，各時間均為可調(diào)。
5 產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)
(1)產(chǎn)品的處理風(fēng)量： 3000—110000m3/h
(2)產(chǎn)品的過濾風(fēng)速： 1 m／min；
(3)產(chǎn)品允許人口濃度： <700g／m3；
(4)產(chǎn)品的出口含塵濃度 <50mg／m3；
(5)產(chǎn)品的設(shè)備阻力： 1470-1770Pa；
(6)設(shè)備漏風(fēng)率： <3％；
(7)允許人口溫度： <110℃；
(8)濾袋正常使用壽命： 2年。
6 產(chǎn)品使用情況
我公司生產(chǎn)的LPMM6B—370型除塵器在浙江尖峰集團(tuán)金馬水泥公司煤磨系統(tǒng)自1999年3月開始應(yīng)用，至今近5年，產(chǎn)品運(yùn)轉(zhuǎn)正常，未更換過一條濾袋，2003年12月經(jīng)浙江省環(huán)境監(jiān)測中心站檢測，排放濃度為40.9mg／m3，漏風(fēng)率2.4％，達(dá)到了預(yù)期效果，用戶非常滿意。產(chǎn)品已大量用于水泥、鋼鐵等系統(tǒng)除塵。
7 結(jié) 論
LPMM型煤磨氣震式除塵器采用脈沖噴吹清灰技術(shù)，箱形的外形結(jié)構(gòu)采用特殊的防爆設(shè)計，具有結(jié)構(gòu)合理、清灰效果好等特點(diǎn)，是一種防燃防爆措施好、投資少、安全性高、運(yùn)行可靠的。
