延长石灰竖窑除尘器布袋使用寿命的探索

陈晓玉 （天津天铁冶金集团石灰石矿，河北涉县 056404)

延长石灰竖窑除尘器布袋使用寿命的探索

陈晓玉 （天津天铁冶金集团石灰石矿，河北涉县 056404)

天铁集团石灰石矿300 t/d气烧石灰竖窑除尘工艺采用布袋除尘器，针对布袋更换频率高的现象，分析了制约布袋使用寿命的因素，得出排烟温度、粉尘浓度、烟气中的水蒸汽是影响布袋使用寿命的关键因素。经采取优化除尘系统运行参数及环境等措施，有效地延长了布袋寿命，布袋使用寿命达到27个月，超过行业平均12个月的水平。

石灰竖窑 布袋 除尘器 温度 粉尘 烟气 寿命 延长

1 前言

天铁集团石灰石矿6座300 m3气烧石灰竖窑是国内首创产量最大的气烧矩形石灰竖窑，工艺除尘采用布袋除尘器。由于竖窑建成时间不久，设备磨合不够、窑型为国内首创无经验可借鉴等诸多因素，除尘器使用效果不理想，布袋更换频率高。为提高企业经济效益，在生产实践中，分析了影响除尘器布袋使用寿命的因素，采取了相关措施，取得了较好效果。

2 除尘系统简介

竖窑主要生产工艺流程为石灰石原料经筛分后进入窑内预热、煅烧、冷却，进入成品仓。焙烧所用的燃料高炉煤气和空气在窑内混合燃烧，燃烧废气经换热器将煤气、空气预热，热交换后经过带有冷却器的LCM2350离线脉冲布袋除尘器，由排烟机排至大气中。除尘系统的作用一方面是将废气净化排出，另一方面要保证窑内一定的负压状态，满足窑内煅烧的热工状况，主要技术性能如下。

3 影响布袋使用寿命因素的分析

经过对布袋除尘器理论分析，综合生产实践，认为以下几个因素对布袋的使用寿命有较大影响。

3.1 排烟温度

布袋的使用寿命指的是在一定的温度区间内的寿命，当温度在温度区间高点或更高时，会发生布袋高温氧化反应，使用寿命呈下降的趋势，甚至会被烧毁。而当排烟温度低于露点时，会出现结露现象，使布袋网眼堵塞，造成滤袋板结，除尘效果不理想。因此，排烟温度是影响布袋使用寿命的关键因素。

3.2 粉尘浓度

在除尘器运行中，烟气中的粉尘颗粒会嵌入布袋纤维中，使布袋透气性下降，随着运行时间的增长，粉尘颗粒嵌入量不断增加，如果入口粉尘浓度大，单位面积粉尘浓度过大，最终会造成布袋板结，寿命终结。

3.3 水蒸汽

烟气中含大量水蒸汽时，水蒸汽易于在空气中和粉尘结合，附着在布袋表面，使布袋老化板结，过滤效果大为降低，减低布袋的使用寿命。烟气中水蒸汽来源主要有：开窑初期窑内耐火材料中的自然水和结晶水，石灰石原料带入的水，高炉煤气中的水。

3.4 除尘工艺参数的影响

喷吹压力值较大会造成喷吹压力过剩，从而导致除尘布袋加剧损坏或穿孔、脱落。喷吹压力值较低会降低喷吹效果，使高温烟尘挂附在布袋上，不能及时清除造成除尘布袋堵塞形成板结。喷吹周期过短会造成除尘布袋长度增长，致使拉力变弱，清灰时膨胀变粗两侧布袋的接触面积增大，使清灰效果变坏。喷吹周期过长，会导致除尘器积灰室内积灰过高淹没布袋，造成布袋堵塞脱落。除尘工艺参数设定是否合适，也较大程度地影响除尘器布袋使用寿命。

3.5 其它

箱体密封不严会造成漏风，雨水进入除尘器中使布袋板结，降低布袋使用寿命。布袋如有皱曲，也容易磨损、变薄或穿孔，袋笼变型或者布袋制作中有破损等情况都会影响布袋寿命。

4 改进及控制措施

通过分析，布袋除尘器布袋的使用寿命与其运行环境、系统参数设定有很大的关系。为降低成本，通过不断摸索，设定最适合的系统参数，实施正确的设备运行维护方法，能有效延长布袋除尘器布袋的使用寿命。

4.1 稳定除尘器入口废气温度

（1) 优化窑内风气配比稳定废气温度

根据高炉煤气压力、流量、热值等变化情况，及时调整窑内煤气、空气配比，使高炉煤气在窑内充分燃烧，将废气温度控制在450～500℃范围内，经过换热器后，废气温度约在200～230℃之间。

（2) 利用管式冷却器平衡入口废气温度

在300 m3竖窑建设中，布袋除尘器前增加了管式冷却器，可利用管式冷却器来控制除尘器入口废气温度在160～180℃。正常生产中，高温烟气先经过管式冷却器进行自然冷却，再经过布袋除尘器净化。如果除尘器入口温度测点显示温度过高，可打开非常阀掺冷风，直到烟气温度满足系统要求。如果脉冲除尘器入口温度测点显示温度过低，系统会自动打开高温烟气旁通阀，使一部分烟气不经过冷却器直接进入布袋除尘器进行净化，直到烟气温度满足系统要求。

4.2 控制除尘器内粉尘浓度

（1) 降低原料的含粉率

从入炉的石灰石原料入手，坚持精料入炉的方针。调整溜槽、皮带、振动给料机等原料上料设备的倾斜角度、频率、速度等，减少原料在输送过程中造成的粉化。在原有的一次筛分基础上，增加炉前二次筛分系统，减少原料粉尘量。原料中的SiO2成分含量越高，在窑内煅烧时越容易粉化，因此，要及时化验原料化学成分，对不达标原料采取退回石料厂等措施。通过以上措施，提高入炉原料质量，进而减少高温废气中的粉尘含量。

（2) 制定合适的清灰周期

若清灰间隔时间较长灰斗内积灰过多，当脉冲阀工作时，灰斗内部已落下的粉尘容易被再次吹起，造成除尘器内粉尘浓度大，使布袋堵塞，也使下部排灰机运转负荷过大损害设备。但清灰过于频繁容易从排风口吸入雨水与湿气会造成粉尘固结，附着在灰斗内壁造成排灰口堵塞。因此，应根据喷吹周期遵循各室逐一清灰，要经常保持灰斗处于近乎排空状态。经过不断探索，清灰周期设为60 min较为合适。（3) 除尘器的启停

停窑时，为了将除尘器中粉尘过滤干净，须在停窑30 min后再停止除尘系统，而开窑时，须先开除尘系统，再执行开窑操作。

4.3 水蒸汽含量控制措施

（1) 在高炉煤气管道上加疏水器，定时排水，以减少煤气中水蒸汽的含量，相应减少废气中水蒸汽含量。（2) 雨雪天气时，使用经苫布遮盖的料堆上储存的原料，以减少入炉原料的水蒸汽。

（3) 在竖窑烘炉期间，由于烟气量少，含湿量大，为防止烟气通过除尘器结露，板结布袋，要先打开除尘器旁通以保证窑内负压形成及排出水蒸汽，烟气由冷却器下部管道经主排烟机烟囱直接排至大气，系统中的冷凝水由风机出口管排水口排至室外。通过观察窑体排水口，当窑内排出的水汽量较少时，再关闭旁通管道，废气经除尘器除尘后由排烟机排出。

另外，在布袋除尘器长时间停止运行时，为避免由于系统冷却而产生的冷凝水，需通入干燥的空气把含湿气体排出去，在完全排出系统中的含湿气体后，把箱体密封，或者通过开启伴热系统保证除尘器内部的温度。

4.4 除尘系统参数的设定

（1) 喷吹压力

竖窑除尘系统采用脉冲清灰，依靠瞬间从喷吹管喷射出的高速气流，同时又吸引周围5～7倍喷射气量的二次空气一同通过文氏管或直接给予布袋冲击，以此达到清灰目的。喷吹压力值应保持在一定的范围内，在确保喷吹效果的前提下尽量降低喷吹压力值，这样才能保证除尘布袋的使用寿命。经过摸索，通过增加储气罐来保持喷吹用压缩空气压力在0.63～0.78 MPa，喷吹压力在0.45～0.55 MPa效果最好。

（2) 喷吹周期

采用逐室反吹方式，脉冲阀间隔时间为5 s，喷吹周期为30 min，清灰效果比较理想。

4.5 其它

布袋除尘器的箱体外部长年经受风吹雨打，内部受到所处理高温烟气的污染，所以需要加强维护，确保箱体的密封效果，避免漏风漏气。

及时检查布袋的拉力是否合适，对布袋吊挂机构长度进行检查调整，对一些固定零件进行紧固，避免布袋拉伸、磨损。

5 结束语

通过采取优化系统参数、改善运行环境等措施后，布袋除尘器运行稳定，布袋使用寿命达到27个月，超过行业平均12个月使用寿命的水平，可节约布袋更换费用30余万元，提高了炉窑利用系数，取得了较好的经济效益和社会效益。

[1]初建民，高士林.冶金石灰生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2009.

[2]金国淼.除尘器[M].北京：化学工业出版社，2008.

[3]余云进.除尘技术问答[M].北京：化学工业出版社，2006.

Research of Service Life Prolongation of Lime Kiln Dedusting Bag

Chen Xiaoyu

Bag filter is utilized for the dedusting process of 300 t/d gas fired lime kiln of Tiantie Group.Aiming at high bag exchange rate,the author analyzes the factors limiting bag life and finds out that fume evacuation temperature,dust concentration and steam consisted in fume are the critical factors influencing bag life.Measures were taken to optimize the running parameters and environment of dedusting system,which effectively prolonged bag life to 27 months,exceeding the average level of 12 months in the same industry.

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（收稿 2011－10－12 责编 赵实鸣)

陈晓玉，女，工程师，2002年7月毕业于中国地质大学资源勘查工程专业，现在天铁集团石灰石矿从事冶金矿物技术管理工作。