气箱脉冲袋除尘器在风选磨上的设计及应用

韦金玮

1.生产线情况

贵港市永固新型建材有限公司粉磨站于2010年新增一条30万吨水泥生产线，其风选磨的规格是?3.4×6.5m。在风选磨前配套有沸腾炉一台提供热风烘干磨机内的粉料。采用无烟煤和小部分贫煤混合的燃料，产量设计为1000t/d。本文针对生产情况进行磨尾除尘系统的选型设计，现介绍如下。

2.工况及除尘器要求

（1）磨尾废气系统的处理能力为57000m3/h；（2）排放浓度达到30mg/m3的标准；（3）尾气温度：<130℃；（4）入口粉尘浓度：<500g/m3；（5）除尘器占地面积：7000×7000mm，露天布置；（6）涂装要求：耐温130℃，耐酸PH=4.3。

3.设计方案

3.1除尘器选型

（1）从占地面积考虑，在处理风量相同的条件下，电除尘器占用的空间比袋除尘器所占用的空间要大，为节省空间使用，优先采用袋除尘器。

（2）从投资成本考虑，正压袋除尘器的体积大、耗钢量高，一次性投入成本高，而且风机放于除尘器前面，容易造成风机被粉尘磨损，维护费用高。所以宜选用负压型的袋除尘器。

（3）由于粉尘的组成成分主要是金属氧化物，具有比重大、黏性小的特点，可选择气箱脉冲袋除尘器对粉尘进行捕集。

3.2滤料选型

（1）由于设备入口原料含水量约15%，出口粉料含水量2%，这就意味着每吨原料有13%的水分会被带入除尘器内部。

（2）烟气的温度为100～130℃。

（3）粉尘粒径主要集中在5um以上。

因此，袋除尘器的滤料必须选择耐温140℃以上，而且具有拒水防油效果的滤料。由于粉尘的粒径比较大，从投资成本考虑不采用覆膜滤料。

而采用由玻璃纤维和普通涤纶针刺毡复合而成的耐高温滤料，后期经过疏水剂、疏油剂处理的中温拒水防油针刺毡，其过滤风速可以达到1.3m/min。

3.3选定除尘设备

最后确定选用FMDQ96-8型气箱脉冲袋除尘器，其性能参数见表1。

表1 除尘器性能参数

3.4收尘室布置

每排收尘室设置一个船形斗，其结构见图1，船形斗的高度为2030mm，单个灰斗容积为13.3m3。灰斗内存灰界面到滤袋底部留有足够空间，这样使含尘气体在灰斗内有足够的停留时间，大部分粉尘颗粒群得到沉降。灰斗与螺旋输送机之间没有卸灰阀，而是一体化设计，杜绝了堵灰现象。

图1 袋除尘器灰斗和进风方式示意

3.5进风方式的确定

进风方式影响着脉冲袋除尘器的大型化。采用底部进风方式的脉冲袋除尘器，处理的风量较小、入口含尘浓度较低，不能满足大风量、高浓度的烟气处理要求。因此，该除尘器采用侧进风，在两排收尘分室中间设计一个通气风道（见图1）。含尘气体从风道下部进入，过滤后的气体经过提升阀进入风道上部，通过风管排出。设置部分截面灰斗与通气风道为一体，增大收尘室的进风截面积，降低入口风速，能有效将烟气均匀分布到各个收尘室内。

3.6控制方式的确定

提升阀和脉冲阀通过两种方式联合控制：中央控制室控制、控制仪现场控制。由于除尘器的动作简单，从投资成本上考虑，无需采用PLC程序控制。

4.参数确定

4.1影响除尘器性能的7个风速的确定

（1）总进风管和各分支风管的气流速度控制在14～18m/s之间；风速过低，粉尘会容易沉降在管道内，造成管道堵塞；风速过高，则系统的阻力过大，耗能高。

（2）袋室底部横断截面烟气上升速度控制在1.5m/s以下。过高的烟气上升速度容易发生粉尘再吸附现象。

（3）气流通过滤袋的速度V过滤<1.2m/min，一般V净过滤<1.5m/min。这个风速取决于滤料的性能，同时也决定类滤料的使用寿命。

（4）气流通过净气室截面的风速<3m/s。这个风速主要影响分室内气流的分布。

（5）气流通过提升阀的速度<8m/s。这个风速主要影响设备各个分室分风的均布性。

（6）出风管的风速<12m/s。这个风速主要影响设备的运行阻力。

（7）过滤后的干净气体离开袋口的风速V袋口<5m/s。这个速度主要影响滤袋过滤面积的使用效率和设备的阻力，风速越低，气流分布越均匀。

4.2滤袋尺寸的确定

滤袋的直径和长度是受到袋口风速约束的，同时也根据清灰方式的不同，尺寸要求也不一样。脉冲袋室除尘器滤袋长度和直径比为：12：1～60：1，其直径为120～200mm，长度为2～9m。分室气箱脉冲除尘器一般取下限值，分室离线逐排脉冲清灰的袋式除尘器一般取上限值。

4.3喷吹口设置

在清灰动作执行时，喷吹口会在瞬间喷吹大量的高压气体，如果喷吹口距离滤袋口较近，容易喷坏滤袋口。根据计算，喷吹口距离袋口的直线距离必须>1m，否则袋口容易被喷吹口喷出的高压气体损坏。

5.保温及涂装工程

由于烟气中含有大量的水分，为避免发生糊袋现象，因此进入除尘器内部的烟气温度必须保持在80℃以上。而且，当除尘器的内外温差较大的时候，靠近箱体壁的烟气容易凝结出水滴，烟气中含有大量的二氧化硫会和凝结的水分反应，生成弱硫酸腐蚀箱体、袋笼、滤袋。所以除尘器以及管道外层必须配有保温层，保证烟气温度高于露点温度，防止管道、及设备壳体被腐蚀。

本次设计采用的保温材料为矿渣棉，保温层厚度为50mm厚，保温层的外部保护层采用0.6mm厚度的彩钢瓦。并对除尘设备、非标管道内外表面均涂防腐漆。

6.运行期间主要出现的问题

6.1喷吹主干管与分支管之间的连接部位容易断裂

分析：经查明是由于接脉冲阀的分支管过长，当脉冲阀喷吹的时候产生较大的力矩，导致分支管与主干管之间的部位容易疲劳，最后产生裂缝。

解决办法：给每个脉冲阀进气的分支管增设一定位支架，降低分支管与主干管之间的部位的受力。

结果：在给每个脉冲阀进气的分支管增设定位支架后，分支管与主干管之间的部位就再没有出现过裂缝。

6.2顶部检修门、净气室的隔板被严重腐蚀

分析：在刚停机的时候，打开顶部检修门，发现检修门内表面附有严重的水膜，原因是由于除尘器顶部未做保温层，当烟气接触到净气室的顶部检修门的时候，烟气温度被冷却至露点以下，于是烟气中的水汽在检修门的内表面冷凝成一层水膜，烟气中的SO2与水发生反应，生产弱酸腐蚀箱体内部，严重缩短了涂装工程的寿命。

解决办法：更换顶部检修门以及被腐蚀的净气室隔板，在新的顶部检修门内加设保温夹层，给整个上箱体内部打磨，并重新涂装。

结果：此后每3个月检查一次涂装工程。2年来未曾更换过顶部检修门。

6.3滤袋糊袋和破损

虽然除尘器的保温工程到位，但是由于生产操作上的不可控（如：雨季中频繁的临时停产等），导致除尘器内部滤袋容易糊袋，平均每3个月需要进行一次维护，每次维护时间约为2天，内容主要是检查袋室内的糊袋情况，将已经糊袋的滤袋抽出并清理，检查汽缸等设备的情况。同时在每次清除滤袋的时候，由于操作工的操作不当，经常有滤袋被扯坏。

解决办法：加强除尘系统的维护和管理，减少滤袋糊袋和破损情况的发生。

7.运行期间主要出现的问题

7.1喷吹主干管与分支管之间的连接部位容易断裂

分析：经查明是由于接脉冲阀的分支管过长，当脉冲阀喷吹的时候产生较大的力矩，导致分支管与主干管之间的部位容易疲劳，最后产生裂缝。

解决办法：给每个脉冲阀进气的分支管增设一定位支架，降低分支管与主干管之间的部位的受力。

结果：在给每个脉冲阀进气的分支管增设定位支架后，分支管与主干管之间的部位就再没有出现过裂缝。

7.2顶部检修门、净气室的隔板被严重腐蚀

分析：在刚停机的时候，打开顶部检修门，发现检修门内表面附有严重的水膜，原因是由于除尘器顶部未做保温层，当烟气接触到净气室的顶部检修门的时候，烟气温度被冷却至露点以下，于是烟气中的水汽在检修门的内表面冷凝成一层水膜，烟气中的SO2与水发生反应，生产弱酸腐蚀箱体内部，严重缩短了涂装工程的寿命。

解决办法：更换顶部检修门以及被腐蚀的净气室隔板，在新的顶部检修门内加设保温夹层，给整个上箱体内部打磨，并重新涂装。

结果：此后每3个月检查一次涂装工程。至今未曾更换过顶部检修门。

7.3滤袋糊袋

分析：虽然除尘器的保温工程到位，但是由于生产操作上的不可控（例如：雨季中频繁的临时停产等），导致除尘器内部滤袋容易糊袋。

解决办法：平均每3个月进行一次维护，每次维护时间约为2天，内容主要是检查袋室内的糊袋情况，将已经糊袋的滤袋抽出并清理，检查汽缸等设备的情况。在每次清除滤袋的时候，由于操作工的操作不当，经常有滤袋被扯坏。 [科]