麦尔兹窑窑尾除尘器改造

凡福群（山东鲁碧建材有限公司，山东 济南 271103）

0 引言

我公司2006年建成投产三座R3P型麦尔兹窑，燃料为焦炉煤气，窑尾废气采用LMC154-6型高温脉冲袋式除尘器进行处理，颗粒物排放浓度为20～30 mg/m³。自2017年以来，滤袋使用寿命明显降低，生产成本不断增加，且废气中颗粒物排放浓度不断增加。对除尘器检查发现：进风管道、中箱体及上箱体等锈蚀严重，局部存在漏风现象，且滤袋板结严重。对除尘器进风管道、上箱体及盖板进行防腐处理，箱体局部焊补后，效果有所改善，但并不理想。为了公司长远发展需要，确保窑尾废气排放符合未来新的排放标准，亟需对除尘器进行改造。经分析研究，我公司在保留原除尘器立柱、灰斗和Y4-73No14D型除尘风机的基础上，对三台除尘器进行改造，成功实现颗粒物排放浓度≤10 mg/m³。并将除尘器上箱体和部分部件采用不锈钢材质，大幅度提高了使用寿命。

1 设备简介

脉冲袋式除尘器具有除尘效率高、性能稳定、粉尘处理方便及结构简单等优点，能够满足环保要求，在钢铁、有色冶金及建材等多个工业部门都有广泛的应用。图1为除尘器工作原理示意图，图中箭头所指为烟气走向。我公司LMC154-6型高温脉冲袋式除尘器采用一侧风道进气结构，含尘废气由管道进入除尘器进风口，经通气管道分配到各单元灰斗，由于气体体积的急速膨胀，一部分较粗的尘粒受惯性碰撞或自然沉降等原因落入灰斗。其余细微粉尘随气流进入中箱体过滤区，被滤袋滞留在滤袋外表面，透过滤袋的洁净气体由滤袋内部进入上箱体，再由阀板孔、出风口排除，从而达到除尘的目的。

图1 除尘器工作原理示意图

随着过滤工况的进行，滤袋表面的粉尘不断增加，使除尘器阻力增大。当阻力达到一定值时，清灰控制器按设定程序逐个开启脉冲阀，压缩空气通过喷口把高压逆向气流送入袋内，滤袋迅速鼓胀，并产生强烈抖动，附于滤袋表面的粉尘迅速脱离滤袋落入灰斗内，粉尘由卸灰阀排出。

2 废气排放异常分析

自2017年以来，滤袋使用寿命明显降低，废气中颗粒物排放浓度偏高，经对现场勘查、分析研究，主要原因总结如下：

（1）盖板密封不严，漏风严重。LMC154-6型除尘器顶板设计角度小，雨天积水，盖板变形较严重，且密封不严，漏风严重，雨水天气容易造成漏风、漏水现象，导致滤袋结露，形成高阻力并加剧壳体腐蚀。且我公司窑系统采用高炉煤气为燃料，窑尾废气温度较高、湿度较大，易受环境低温影响冷凝，造成滤袋结露。滤袋表面板结严重，通风效果较差。

（2）箱体锈蚀严重。由于窑尾废气腐蚀性较大，加上系统漏风，导致上箱体及部件锈蚀严重。清灰及设备运行时，产生的振幅会导致铁锈等异物掉入滤袋，影响滤袋的使用寿命，也降低了箱体的强度及寿命。

（3）气源散失较大，清灰不彻底。经检查发现，气包连接管路局部锈蚀严重，部分脉冲阀不动作、膜片损坏，造成气源散失较大、清灰动力不足，清灰不彻底，导致滤袋粉尘板结严重，通风阻力大、效果差。

3 改造方案

依据除尘器存在的具体问题，为了保证窑尾废气排放满足以后生产，颗粒物≤10 mg/m³环保排放标准，主要技改方案如下：

（1）合理利旧，节约投资。由于上箱体及中箱体锈蚀严重，其中顶板、外墙板锈穿，刚性差，且局部设计存在细节问题，无利用价值。故保留原有立柱、灰斗、分气包、部分脉冲阀和Y4-73No14D型除尘风机，降低技术改造成本。

（2）重新设计箱体。新型的除尘器外形图见图2，一是以原有立柱、灰斗为基础，保持长度、宽度不变，将新除尘器中箱体高度加高1000mm，进行适当扩容，有利于粉尘颗粒在灰斗内自然沉降。二是新型的除尘器宽度为3270 mm，将上箱体顶面高度差设计为180 mm，坡角度为3.18°，保证顶面不积水。三是新型的除尘器采用Φ160mm×6500 mm型滤袋，将进灰斗通气管道位置下移，使其上沿到花板距离为8047 mm，避免废气直接冲刷滤袋，延长滤袋使用寿命。

图2 新型除尘器外形图

（3）部分部件采用耐温、耐蚀材质。顶部所有箱室盖板，使用耐高温、不变硬密封条，防止除尘器漏风。且新型除尘器上箱体、提升阀部件和除尘滤袋骨架均采用不锈钢材质，延长关键部件的连续使用寿命，降低设备的维修率和维修成本。

（4）加大过滤面积。原除尘器采用924条Φ 130 mm×6 000 mm型滤袋，总过滤面积为2 263 m2。新型的除尘器采用858条Φ160mm×6500 mm型滤袋，总过滤面积为2802m2。将过滤面积加大，可降低运行期间的过滤风速，使含有粉尘的废气在除尘器内得到更好的沉积，从而降低排放废气中粉尘的浓度。

（5）采用离线清灰的方式。鉴于离线清灰方式适用于质轻、粒细，粘性粉尘的空气净化，新型除尘器采用离线清灰的方式，减少气流紊乱和压力损失，清灰频率下降，延长滤袋连续使用寿命。

（6）保温处理。我公司窑系统采用焦炉煤气作为燃料，窑尾的废气温度较高、湿度较大。因此除新除尘器的顶面外，采用50 mm岩棉对灰斗、中箱体及上箱体进行保温，外敷彩钢瓦，减少热量散失，以防除尘器内废气受环境温度影响冷凝，从而造成滤袋结露。

（7）加设防雨棚。在除尘器顶部加设了顶面可移动的防雨棚，进一步保护除尘器，为日常维护、检修提供了方便。

此次新型除尘器技术改造，成功达到了废气中颗粒物浓度≤10 mg/m³的环保排放标准，满足了生产需求。且耐温、耐蚀部件的应用，延长了设备的连续使用寿命，降低了设备维修率、维修成本及工作人员的劳动强度。除尘器改造前后主要技术参数对照见表1。

表1 技改前后技主要术参数对照

4 结语

自2019年5月技术改造完成以来，新型除尘器已连续运转两年半的时间，运行良好，大幅度降低了维修成本。环保在线监测表明，窑尾废气中颗粒物排放浓度5～7 mg/m³，成功达到了预期效果，可在类似设备中进行推广。