低压长袋脉喷收尘器在5000t/d熟料生产线的应用
摘■要:本文介绍了低压长袋脉喷收尘器在某水泥厂5000t/d熟料生产线水泥窑尾的设计概况及成功应用。
1 窑尾废气治理设计概况
1.1 水泥厂概况
某水泥厂原日产500t水泥熟料生产线采用的电除尘器使用状况一直不理想，粉尘排放浓度严重超标，该厂2004年初开始组织筹建第一条日产5000t水泥熟料生产线。考虑到日益严格的粉尘排放标准，该厂新型5000t/d水泥熟料生产线窑尾除尘器决定选用低压长袋脉喷收尘器。
1.2 设计选型
(1)滤料的选择
滤料的选择关系到收尘器及系统的稳定运行及成本。该收尘器选用的是奥地利Lenzing Inspec Fibres公司生产的P84(聚酰亚胺)纤维生产的耐高温针刺毡滤料。该滤料具有较佳的耐温性，连续使用温度为240℃，瞬间使用温度为260℃；良好的抗腐蚀性，耐酸性与RYTON纤维接近；收尘效率高，因为P84纤维不规则的纤维横断面使纤维表面积增大；纤维本身具有的微小孔隙又使粉尘颗粒不会渗透到针刺毡内部而接近表面过滤，所以P84纤维针刺毡收尘效率较高，并适于过滤粉尘，清灰容易，运行阻力低，相对延长了滤袋的使用寿命，保证了窑系统的稳定运行。
(2)清灰方式及结构的选择
清灰机构是确保收尘器正常运行的重要环节，其设计的基本原则是：机构简单，运行可靠，清灰效果好。
袋式收尘器清灰方式主要分为反吹风、脉冲、机械振打等几种方式。该收尘系统选用的是脉冲喷吹清灰方式，该清灰方式在国内应用于6m长袋式收尘器的成功案例较多。应用澳大利亚Goyen公司CA76MM-AC220V的3＂大口径淹没式脉冲阀，通道阻力低，可应用于低压气源，与高压阀相比，可降低能耗，延长膜片寿命。CA76MM脉冲阀流动系数KV/CV值为358/416，单个脉冲阀喷吹滤袋数量为12条，并在各喷吹口设置了高音速引流喷嘴，大大增强了清灰力度，保证了系统较低的运行阻力。
(3)过滤风速的选择
较低的过滤风速是延长滤料使用寿命的关键因素之一。该系统的过滤风速为0.875m/min(一般要求≤1.2m/min)，有利于延长滤料的使用寿命。
(4)保温措施
保温层的厚度因各地的气候情况而定。根据当地的气候条件及该收尘器各主要部件的运转条件，决定收尘器本体保温层厚度为150mm，收尘器两侧的气包及脉冲阀的保温采取简易房屋结构，这样既减少了收尘器本体的散热，又方便了检修工作。对排风通道，加强了通道内的保温，而且根据实际情况，又增加了4台轴流风机，形成对流，改善了内通风状况。
(5)设备选型
窑尾脉喷袋式收尘器的主要参数如下：LPPM504-2×6低压长袋脉喷收尘器；处理风量为960000～1200000m3/h；滤袋规格为ф160×6000mm；滤袋数量为6048条；过滤面积为18231m2；过滤风速为<1.1m/min。
2 系统稳定运行的保证措施
2.1 气源的保证
脉冲喷吹袋收尘器清灰介质为高压空气。为保证气包内有适量的压缩空气及保证提升阀阀板处于开启状态，设计时考虑了以下几点：
(1)将喷吹气流与入提升阀的气流进行分离，防止因喷吹气流的漏气导致气流短路，影响提升阀阀板的气流通入；
(2)提升阀前设置阻回流和保压装置，防止因气流突然中断，提升阀阀板掉落而导致整个系统瘫痪；
(3)因二联件是易损件，故设计了旁通措施，以便于检修；
(4)消除气源系统的漏气；
(5)在入气包前总气源管路上设置减压装置，以保证气源的适用压力。
2.2 控制系统的保证
收尘器控制系统是收尘器工艺流程中的关键设备，为保证系统的可靠性，系统选用德国西门子公司的SIMATIC-S7-300作为系统主机，从而简化了系统的硬件结构。该主机功能强大，可靠性高，能够在恶劣的环境下稳定运行。该系统具备配置合理，组态简单、灵活，运行稳定可靠等特点，实现了自动控制技术与生产工艺过程的结合，使在线脉喷袋式收尘器工艺流程复杂和控制部件多而不能稳定控制等难题得到了很好的解决。
(1)温度、冷风阀和电加热器
根据控制要求，分别在收尘器的进口、出口和进风阀位置作了温度检测。其中冷风阀前两个，以T1表示；总管道进风阀处一个，以T2表示；冷风阀与收尘器进口阀之间一个，以T3表示；出口管道一个，以T4表示。
(2)冷风阀以电动执行器进行控制，电动执行器由中央控制室直接控制。冷风阀前的温度检测设定两个铂热电阻，其中一只作为备用，以防止因一只铂热电阻损坏而导致整个温度控制系统瘫痪。
当T1＞200℃时，两个冷风阀同时打开，掺入冷风，降低收尘器入口温度；当T2＞260℃时，进风阀关闭，防止温度过高烧毁滤袋。
(3)T3点的温度检测是检测收尘器打开冷风阀后入收尘器的烟气温度。
(4)T4点的温度检测主要用来控制收尘器电加热系统。当收尘器出口检测到T4＜80℃时，电加热系统开始工作；当T4＞80℃时，电加热系统关闭。
(5)压力检测
在收尘器进出口管道处各设一压力检测装置，当进出口压力差值达1500Pa以上时，即给出报警信号，同时报送中央控制室(DCS)。
3 运行效果
3.1 运行监测
2005年6月18日整机投入试运转，下表是7月16日下午收尘器运行情况记录。
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3.2 运行效果
2005年7月12日对旋窑进行了标定，标定产量为5200t/d，实际运行达到并超过原设计生产能力，收尘器进出口压差基本维持在1000Pa以下，收尘器阻力稳定，粉尘排放浓度为18mg/m3，大大低于《水泥厂大气污染物排放标准》(GB4915-2004)关于粉尘排放浓度小于50mg/m3的新标准，其他各项技术指标也均达到了设计要求，运行效果良好。
4 结语
高效率、低阻力低压长袋脉喷收尘器在5000t/d水泥旋窑窑尾的成功应用，对水泥生产企业将起到一定的借鉴作用，并应得到广泛推广。
参考文献：(略)
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