除尘器在氧化铝生产中的应用

除尘器在氧化铝生产中的应用

张 灿

摘要 本文首先详细讲解了除尘器的结构、主要部件的功能及除尘器的运行原理,通过分析影响除尘器除尘效率的影响因素,指导操作者正确操作除尘器和做好检修维护工作,其中的注意事项对判断故障和排除故障具有一定的指导意义。

关键词 脉冲袋式, 除尘器,除尘效率,工作原理

前言

在氧化铝生产中,干法破矿产生大量粉尘,对生产环境造成很大污染,因此除尘是干法生产中必不可少的一项工作。除尘器种类很多,按其工作原理可分为以下五大类:

(1)机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。

(2)洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器,文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。

(3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等

(4)静电除尘器。

(5)磁力除尘器。

现在工业中用的比较多的是电袋复合式除尘器及袋式除尘器,我国绝大多数采用的是袋式除尘器。袋式除尘器也称过滤式除尘器,它是利用有机纤维或无机纤维编织物制作的袋式过滤元件将含尘气体中固体颗粒物滤出的除尘设备,用于捕集非黏结性、非纤维性的工业粉尘。袋式除尘器具有除尘效率高,适应性强,使用灵活,结构简单,工作稳定,便于回收干料,没有污泥、腐蚀等优点,由于除尘效率高,随着社会对环保要求日益严格,袋式除尘器的应用越来越广范。袋式除尘器的型式多种多样,按过滤方式可分为四种:上进气内滤式;上进气外滤式;下进气内滤式;下进气外滤式。由于采用上进气时,除尘灰的下落方向与净气的流向相同,灰尘易产生返流,现在极少采用该方式。下部进气方式,内滤式布袋除尘系统滤袋的检漏比较困难而较少采用;外滤式系统滤袋的吊挂很方便,更换滤袋简单、易行,工人基本不接触灰尘,劳动条件大为改善,而且

可以将过滤风速提高一倍以上,减少整个除尘系统的过滤面积,因此,目前使用最多的是下进气外滤式。下进气外滤式中的脉冲袋式除尘器在冶金行业应用最为广泛,下面我们仅对脉冲袋式除尘器的结构、工作原理、操作注意事项及生产中常出现的问题做下简单介绍。

一、基本结构及主要部件

如图1,脉冲袋式除尘器是由上、中、下箱体,喷吹系统,排灰系统及电气控制系

统四部分组成。箱体主要是固定袋笼滤袋及气路元件之用,并制成全密闭形式,清灰时,压缩空气首先进人箱体,并冲入各滤袋内部。箱体预部做成1.5度斜面,在户外使用时可防止积水。顶部还设有入孔检修门,安装和更换袋笼,滤袋全部在这里进行,十分方便,根据规格的不同,箱体内又分成若干个室,相互之间均用钢板隔开,互不透气,以实现离线(off-line)清灰,每个室内均设有一个提升阀,以通断过滤烟气流;上箱体包括可掀起的盖板、净气室和出风口;中箱体是过滤室内,有多孔板、滤袋框架及滤袋;下箱体由灰斗、进风口检查门组成,灰斗内有螺旋输送机或空气斜槽等输送设备,出口

还设有回转卸料器或翻板阀等锁风设备,可连续进行排灰。喷吹系统包括控制仪表、提升阀、脉冲电磁阀、喷吹管和气包;排灰系统包括回转卸料器、翻板阀和卸料阀;电气控制系统包括电机电控箱、阀门控制箱清灰控制器等。

脉冲电磁阀

出风

进风

图1 脉冲袋式除尘器基本结构

除尘滤布(针刺毡) 脉冲电磁阀

袋笼 提升阀(气缸)

1.1脉冲电磁阀

脉冲电磁阀(也称隔膜阀)是脉冲袋式除尘器清灰喷吹系统的压缩空气“开关”,受脉冲喷吹控制仪输出信号的控制,对滤袋逐排(室)喷吹清灰,使除尘器的阻力保持在设定的范围之内,以保证除尘器的处理能力和收尘效率。

电磁脉冲阀阀内膜片把阀分成前、后二个气室,当接通压缩空气时,压缩空气通过节流孔进入后气室,此时后气室压力将膜片组件紧贴阀的输出口,电磁脉冲阀处于“关闭”状态。 阀体卸荷时,电磁脉冲阀衔铁后移,阀后气室放气孔打开,后气室迅速失压,膜片组件后移,压缩空气通过阀输出口喷吹,电磁脉冲阀处于“开启”状态。 阀体停止卸荷时,脉冲喷吹控制仪电信号消失,电磁脉冲阀衔铁复位,后气室放气孔关闭,后气室压力升高使膜片组件紧贴阀的输出口,电磁脉冲阀又处于“关闭”状态,脉冲阀停止喷吹。

1.2脉冲阀式空气炮(气包)

脉冲阀式空气炮俗称气包,给脉冲电磁阀提供充足的喷吹气源。空气炮清堵器是以突然喷出的压缩空气的强烈气流,以超过一马赫的速度或高于音速的速度直接冲入贮存散装物料的闭塞事故区,这种突然释放的膨胀冲击波克服了物料的静摩擦,使仓中的物料又一次恢复重力流动。

脉冲电磁阀式气炮(气包)

1.2.1特点

1、安全:空气炮清堵器是按国家规定的容器规范进行设计、制造的。由于空气在容器中的喷射是瞬时的,每次使用的空气量有限,因此不会对仓、斗等构筑物产生大的振动和对仓壁的冲击。采用无火花开关,对周围介质没有爆炸危险。

2、能量大:空气炮清堵器是利用储存在贮气罐中的气体以突然爆发所产生的气流冲击力,直接作用于物料闭塞事故区,破拱清堵助流。

3、能耗低:由于空气炮清堵器是间歇工作,每次充气时间很短,因此比其它清堵助流装臵所消耗的能源都低。

4、噪音低:膨胀释放压缩空气的声音几乎全部被仓中的物料所吸收,又是间歇工作,所以噪音低于工业企业噪音卫生标准。

1.3提升阀(气缸)

提升阀又叫气缸,标准气缸适用在各行各业,专用于除尘设备上的气缸一般配套提升阀和电磁脉冲阀使用, 压缩空气进入气源处理元件,经分水过滤、减压、加润滑油处理后,具有一定压力的干燥、洁净、润滑的空气由电磁阀进入气缸。电磁阀接收电控柜信号,控制气缸动作,实现冷风、卸灰、离线清灰引、返吹风转换等自动化过程。 气

缸的正常工作条件:介质、环境温度为-5~70℃,工作压力为0.1~1Mpa.气缸运动速度范围为50~500mm/S.

二、工作原理

当含尘气体由进风口进入灰斗以后,一部分较粗尘粒在这里由于惯性碰撞、自然沉降等原因落入灰斗,大部分尘粒随气流上升进入袋室,经滤袋过滤后,尘粒被阻留在滤袋外侧,净化的烟气由滤袋内部进入上箱体,再由阀板孔、出风口排入大气,达到除尘的目的,随着过滤过程的不断进行,滤袋外侧的积尘也逐渐增多,从而使除尘器的运行阻力也逐渐增高,当阻力增到预先设定值时,清灰控制器发生信号,首先控制提升阀板孔关闭,以切断过滤烟气流,停止过滤过程,然后电磁脉冲阀打开,以极短的时间(0.1~0.15秒)向箱体内喷入压力为0.5~0.7MPa的压缩空气,压缩空气的箱体内迅速膨胀,涌入滤袋内部,使滤袋产生变形、震动,加上逆气流的作用,滤袋外部的粉尘便被清除下来掉入灰斗,清灰完毕之后,提升阀再次打开,除尘器又进入过滤状态。从第一室清灰开始至下一次清灰开始为一个清灰周期。

上述的工作原理所表示的仅是一个室的情况,实际上气箱脉冲袋除尘是由多个室组成的,清灰时,各室分别按顺序进行,这就是分室离线清灰,其优点是清灰的室和正在过滤的室不干扰,实现了长期连续作用,提高了清灰效果。

清灰工作原理

2.1清灰周期

一个室从清灰开始到结束,称为一个清灰过程,清灰过程一般3 – l0秒,从第一个室的清灰结束,刘第二个室的清灰开始,称为清灰间隔。清灰间隔的时间长短取决于烟气参数,短则几十秒钟,长则几分钟甚至更长时间,清灰间隔又可分集中清灰间隔和均匀清灰间隔二种,所谓集中清灰间隔是指从第一室清灰开始到最后一个室清灰结束以后,全部室都进入过滤状态,直至下一次清灰开始。而均匀清灰间隔则在最后一个室清灰结束以后,仍以间隔相同的时间启动第一室的清灰,因此均匀清灰间隔的清灰过程是连续不断的。从第一室的清灰过程开始到该室下一次的清灰过程开始之间的时间间隔称为清灰周期,清灰周期的长短取决于清灰间隔时间的长短。

2.2清灰控制方式

上述清灰动作均由清灰控制器进行自动控制,清灰控制方式有定时式和定压式二种,定时式是根据收尘器阻力的变化情况,预臵一个清灰周期时间,收尘器按固定预臵时间和时间间隔对每个收尘室轮流进行清灰,这种控制器结构简单、调试、维修方便、价格

便宜,适用于工况条件比较稳定的场合,定压式是在控制器内部设臵一个压力转换开关,通过设在收尘器上的测压孔测定收尘器的运行阻力,检测袋内外侧的压差,随着过滤的不断进行,滤袋表面的积尘逐渐增多,除尘器的阻力也逐渐增加,当达到清灰阻力时,压差达到表上的设定值,压力转换开关便送出信号,启动清灰控制器进行清灰。这种控制器能实现清灰周期与运行阻力的最佳配合,因此非常适合工况条件经常变化的场合,但仪器较复杂,价格也比较贵。

2.3清灰方式比较

根据除尘器的结构形式不同,脉冲喷吹式袋除尘器设计有2种清灰方式:即在线清灰与离线清灰。

2.3.1. 在线清灰

高压脉冲空气从电磁脉冲阀通过输气管从滤袋中心上方的喷吹孔高速喷出,穿过除尘布袋上方的文丘里管的颈部,包括诱导的二次空气,冲向滤袋内部,沿滤袋长度方向产生短促的脉冲压力波,将沉积在滤袋表面上的粉尘剥离下来,粉尘落入灰斗,干净气体通过净气室排除机外。当电磁阀断电时,脉冲阀膜片关闭、止断高压脉冲气流,一次清灰结束。图1是这种结构的除尘器脉冲喷吹清灰和干净气体排除机外的过程。

在线清灰的问题是高压脉冲空气生成的是与主气流逆向的高压气流冲过滤袋使滤袋产生抖动,除去滤袋表面上聚集的粉尘,成片的粉尘落入位于除尘器下部的灰斗中,再经卸料装臵排出机外。在此过程中,高压脉冲空气要克服主气流的阻力,其强度势必被削弱。除尘器的有效过滤面积也瞬间(毫秒计)减少。从工业角度看,此面积减少对工艺系统产生的影响是可以忽略不计的。近年来,在线清灰方式的袋除尘器,已被广泛应用在回转窑窑尾废气处理系统中。

图1 在线清灰脉冲喷吹袋除尘器工作原理

2.3.2. 离线清灰

离线清灰要求除尘器设计为多室组合的形式,实现逐室清灰,见图2。当某过滤室需要清灰时,该过滤室与主气流隔离开来,过滤室被隔离是通过设臵在进气口或者出气口的阀门实现的。这个过程大约保持2~3min 。这样的结果导致每一次清灰操作过程中除尘器的总过滤面积(或称为毛过滤面积)被降低了一个室的滤布面积,总过滤面积的减少也导致有效过滤面积(或称净过滤面积)的降低,显然是不经济的,增加了基建投资,与业主愿望相左。从这方面来讲不如在线清灰优越。但是,从主气流中隔离开对滤袋实施清灰,从技术上说又有许多优点:

①穿过滤袋的高压脉冲空气量不必很大即可有效清灰,且所需压力较低。

②从滤袋表面被清除下来的成片粉尘有足够的时间降落入灰斗,再次飞扬的几率很小。

③清灰频率下降,滤袋寿命得以延长。

④配臵脉冲阀数量较少,可减少一次投资和维护工作量。

⑤清灰所需压缩空气量较少,节省电能。

⑥清灰效率高,除尘器能保持较低的压力降,其结果是使除尘系统的运行费用下降。 由于离线清灰的脉冲喷吹袋式除尘器具有上述诸多优点,且已被实践证明是正确的,因此,氧化铝生产中多采用离线清灰方式。

图2 离线清灰脉冲喷吹袋除尘器工作原理

三、过滤过程中的影响因素

依据Friediarlder 的理论,对滤料单一的纤维的除尘效率为:

式中:K D 、K 1——由烟气温度、黏度,密度确定的常数;

d F ——单一纤维的直径,m ;

d p ——粉尘粒径,m ;

V s ——过滤风速,m/s。

由式知,单一纤维滤料过滤时,影响除尘效率的因素有滤布特性,尘气的特性,过滤风速(即每平方米每小时的滤袋通过的尘气量,用m3/m2〃h 表示) 。

3.1滤布影响因素

滤料是袋式除尘器的心脏,决定了过滤能力和除尘效果。滤料造价一般占设备费用的10%~15%左右,滤料需定期更换,从而增加了设备的运行维护费用,除尘器的效率、阻力,特别是维护管理都与滤料的材质及使用寿命有关。因此,正确地选择滤袋材料是设计良好袋式除尘器的关键。在选择滤布时应根据含尘气体性质、含尘浓度、粉尘颗粒大小、化学性质,物理性能,气体温度等选择合适的滤布。

3.2过滤风速的选取

过滤风速是除尘系统设计和运行的重要参数。对于脉冲袋式除尘器来说,过滤风速的选取,对保证除尘效果、确定除尘器的型号和占地面积,乃至除尘系统的总投资,具有关键性的作用。

1、过滤风速与过滤效率的关系

由式知,对dp 小于lum 的粉尘,适当降低过滤速度Vs ,可以提高除尘效率n ;对dp 为5~15um 以内的粉尘,提高Vs 可以提高除尘效率n 。

2、过滤风速与过滤阻力的关系

过滤阻力的两种计算方法:

(a)过滤阻力的大致计算公式如下:

△P d =(A十B)V F m

式中:△P d ——过滤阻力,Pa ;

A ——附着粉尘过滤系数;

B ——滤袋阻尼系数;

V F ——过滤风速,m/min;

m ——滤袋性能系数。

上述系数可从相关的资料中查得,这里不做详细叙述。

(b)过滤阻力还可按计算滤尘量的办法来查表计算。过滤阻力随滤料上粉尘量的增大而增大,滤料不同,单位滤料面积上容尘量也不同,表给出了滤尘量、过滤风速、过滤阻力三者关系的实测数据。

由查表可以看出,当滤尘量一定时,过滤风速增加1倍,阻力增加25~50;即使过滤风速增加2倍,阻力增加亦不到80%,而且过滤风速越低,阻力增加的百分比越小;反过来说,当滤尘量一定,过滤风速降低1倍时,阻力降低不到30%.可见,过滤风速的增

减与过滤阻力的增减不成正比。

综上所述:盲目地降低过滤风速,并不能完全保证提高除尘效率,也不一定能够降低过滤阻力,还可能造成不必要的经济损失;办要在充分了解粉尘性质及系统特性的基础上,优化除尘器本体结构设计,正确进行经济技术分析,才能合理地确定过滤风速。

3.3喷吹压力的选用

喷吹压力是指脉冲喷吹的气体压力。在我国,脉冲清灰根据喷吹压力的高、低分为高压清灰与低压清灰2种。国外则将脉冲清灰分为高压小流量(HPLV)、中压中流量(IPIV)与低压大流量(LPHV)3种。喷吹方式相同时,喷吹压力越大,诱导的二次气流越多,形成的反吹气速越大,滤袋压降越明显,清灰效果越好,允许入口含尘浓度相应提高,但喷吹压力过高,若出现了过度清灰,破坏了初尘层,反而影响了除尘效率,同时耗气 量增加,能源浪费。可见合适的喷吹压力是高效除尘的保证。

低压脉冲是在高压脉冲基础上完善提高而形成的,是脉冲除尘技术的进步。低压脉冲的清灰效果更好。这是因为高压喷吹装臵结构复杂,压气能量大部分消耗于中间环节。低压脉冲的简单结构使中间环节的能耗降至最低水平,所以喷吹压力虽低,除尘布袋获得的清灰强度却反而提高;在清灰能力相同的条件下,低压脉冲喷吹压力仅为高压脉冲的l/3~l/4,较小的受力有助于延长脉冲阀膜片寿命。

目前,国内外已经普遍推广并采用低压喷吹技术,而高压阀除在气箱脉冲除尘器中采用外,其使用已越来越少。

四、袋式除尘器生产中的应用

为了保证安装质量,以达到预期的效果,安装前必须对各部件进行认真检查,安装后进行运转调整,使其达到要求,满足生产需要。除尘器总体已在出厂前整体进行组装后再按运输条件分解成上箱体,中箱体,下箱体,支柱及斜撑,平台、楼梯和栏杆,螺

旋输送机和给料机,电控柜等部件运送到用户现场。滤袋和龙骨架在安装前,最后发送到现场。

袋式除尘器的运转可分为试运转与日常运转。首先,进行试运转时,必须对系统的单一部件进行检查,然后作适应性运转,并要作部分性能试验。在日常运转中,仍应进行必要的检查,特别是对袋式除尘器的性能的检查。要注意主机设备负荷的变化会对除尘器性能产生的影响。在机器开动之后,应密切注意袋式除尘器的工作状况,做好有关记录。

4.1 安装前的检查

4.2 安装与注意事项

4.2.1 除尘器本体的安装

将八块立柱体板放在基础螺栓上,调整螺栓螺母使八块底板平面基本在同一平面上,依次吊装立柱和斜支撑至基本平板座标位上组成立柱支架整体,调立柱垂直度和立柱间距基本符合下箱体支座位臵尺寸。吊装下箱体至立柱上,再次微调整立柱和斜撑使顶板与下箱体支座螺孔位臵一致,逐个穿上连接螺栓,直至八个支座板配装一致,紧固全部支座板螺栓和支架螺栓。微调整基础螺母使下箱体法兰面基本水平后焊接立柱与底板及加强筋板。吊装中箱体段至下箱体上逐个调整上下法兰孔装好全部螺栓并紧固。中箱体上的斜梯也可在吊装前先配装好一起吊装。吊装上箱(含局部中箱体段)同中箱体安装

方法。吊装时应注意吊装点在箱体顶吊装孔和侧吊装孔处。箱体内部法兰接缝全部焊接,并打磨平整后补刷涂料。

注意箱内焊接和刷涂料时应有牢固可靠的临时施工支架和安全器具保护,并在上箱体顶盖全开有良好通风条件下操作。安装下箱体侧的斜梯。吊装上、下出风和进风集管。吊装下箱体下部的上、下螺旋输送机和给料机。

注意:螺旋输送机安装后,上箱体盖不得随意揭开,以防杂物从上部落入机内。

焊装螺旋输送机检修平台和立梯。

4.2.2 除尘器配套辅助部件的安装

包括:电加热板、电加热电气控制柜、压差电气控制柜、分气包压缩空气管和净气三联件等部件。均按相关说明书中安装说明要求进行操作。

4.2.3 滤袋和龙骨架的安装

滤袋和龙骨架的安装试运转前最后的一项安装工作,是一项细致工动作量较大的工作。安装质量的好坏直接影响到除尘器的运行效果。

滤袋龙骨总长6m ,由上下各3m 长的两节旋合组成。由于除尘器顶面距厂房梁底净距为2m ,距屋面板下净距2.7m 。因此安装时只能分成两节在除尘器顶上插入滤袋第一节后再旋接第二节。

滤袋总数为674条,而龙骨则需分成1348根组装,并且上箱体顶距地面高达14m ,龙骨分批搬运时不得发生碰撞,摔落等情况,防止龙骨变形。

滤袋安装程序

①上箱体共分为六段,每段内有八排喷吹管,先将第一段八根喷吹管从法兰处拆下放臵一边;

②将护套布袋放入孔板第一排一个孔内,并手持护套,然后将滤袋穿进护套内,当滤袋口到达护套口处时取出护套布袋;

③将滤袋口凹槽1/2周长嵌入孔内,在将袋口连同袋口内弹簧圈慢慢弯曲捏紧或向内凹半月形,使袋口凹槽全部嵌入孔内,再松手使钢圈恢复整圆,再用光滑圆木棒轻轻敲打凹槽内侧,使凹槽与孔边全部密合。(见图5-2-3)

④第一排14个孔全部套上滤袋后,将龙骨架下段缓慢插入滤袋内至下段口接近袋口时手持下段不放再将上段旋合接好,全部缓慢插入袋内至上段槽口与孔板上滤袋端面扣合。 ⑤将原位喷吹管(有编号)装入,拧紧法兰螺丝。

如此重复直至全部48排674条滤袋全部装完。

⑥注意事项:

1、本除尘器选用的是经覆膜处理的滤袋,安装和搬运时不能刮损滤袋表面;

2、每孔安装时2人同时操作,一人手持,另一个人操作防止脱落。安装完后经2人自检袋口与孔口四周必须密合。无关人员不得参与;

3、安装时带的必要工具物品,带入上箱体内时应和拆卸的螺栓等物品放在箱外可靠部位防止坠落箱下;

4、龙骨架放入袋内要缓慢并防止骨架下段在旋接前脱落至滤袋内;

5、喷吹管要按原装序号原位安装;

6、安装完毕盖紧上箱体顶盖;

7、高空作业注意安全操作事项;

8、清灰系统辅机要按要求加注润滑油后才能运行。

4.3 试运行

新的除尘器安装后,与系统管路和风机连接以及电源,压缩空气源接通后即可进行整个系统试运转。在袋式除尘器试运行时,应特别注意检查下列各点:

1、风机的旋转方向、转速、轴承振动和温度。

2、处理风量和各测试点压力与温度是否与设计相符。

3、滤袋的安装情况,在使用后是否有掉袋、松口、磨损等情况发生,投运后可目测烟囱的排放情况来判断。

4、要注意袋室结露情况是否存在,排灰系统是否畅通。防止堵塞和腐蚀发生,积灰严重时会影响主机的生产。

5、检查箱体漏风情况、卸灰系统运行和保护功能是否正常、喷吹系统的工作状态,差压控制是否动作正确。

5、清灰周期及清灰时间的调整,这项工作是左右捕尘性能和运转状况的重要因素。清灰时间过长,将使附着粉尘层被清落掉,成为滤袋泄漏和破损的原因。如果清灰时间过短,滤袋上的粉尘尚未清落掉,就恢复过滤作业,将使阻力很快地恢复并逐渐增高起来,最终影响其使用效果。

两次清灰时间间隔称清灰周期,一般希望清灰周期尽可能的长一些,使除尘器能在经济的阻力条件下运转。因此,必须对粉尘性质、含尘浓度等进行慎重地研究,并根据不同的清灰方法来决定清灰周期和时间,并在试运转中进行调整达到较佳的清灰参数。 在开始运转的时间,常常会出现一些事先预料不到情况,例如,出现异常的温度、压力、水分等将给新装臵造成损害。

气体温度的急剧变化,会引起风机轴的变形,造成不平衡状态,运转就会发生振动。一旦停止运转,温度急剧下降,再重新起动时就又会产生振动。最好根据气体温度来选用不同类型的风机。

连续运行四小时正常达到设计要求即可投入使用。试运行应作好运行记录,遇到问题及时调整和停车检查,找出问题并及时解决。

设备试运转的好坏,直接影响其是否能投入正常运行,如处理不当,袋式除尘器很可能会很快失去效用,因此,做好设备的试运转必须细心和慎重。

4.4日常操作及注意事项

4.4.1 初次或长期停用后,启动风机前的准备工作

1、 打开气包排水阀,除去气包中的积水,将压缩空气气源阀门开启压力调节至0.4mPa ;

2、 按脉冲控制仪使用说明书设定脉冲宽度0.1秒,脉冲阀间隔一般为10秒(根据实际运行实践情况调整);

3、 检查自动反吹功能,风机运行前和停机后手动延时清灰二到三个周期;

4、 电控箱空气断路开关(包括压差控制柜和电加热控制柜)。应由断开再合上。 5、脉冲袋式除尘器清灰使用的压缩空气必须经过严格的除油除水净化处理,否则,不仅影响电磁脉冲阀正常工作,而且使油水与粉尘粘结在滤袋上,缩短滤袋寿命,影响除尘效率,因此要求在压缩空气入口处设臵过滤装臵。凡是脉冲袋式除尘器的供气管网不允许接其它用气点,以保证气压、气量的稳定。

4.4.2 日常操作

在袋式除尘器的日常运行中,由于运行条件会发生某些改变,或者出现某些故障,都将影响设备的正常运转状况和工作性能,要定期地进行检查和适当的调节,目的是延长除尘滤袋的寿命,降低动力消耗及回收有用的物料。应注意的问题有:

1、运行记录

每个通风除尘系统都要安装和备有必要的测试仪表,在日常运行中必须定期进行测定,并准确地记录下来,这就可以根据系统的压差,进、出口气体温度,主电机的电压、电流等的数值及变化来进行判断,并及时地排出故障,保证其正常运行。

通过记录发现的问题有:清灰机构的工作情况,滤袋的工况(破损、糊袋、堵塞等问题),以及系统风量的变化等。

2、流体阻力

U型压差计可用来判断运行情况:如压差增高,意味着滤袋出现堵塞、滤袋上有水汽冷凝、清灰机构失效、灰斗积灰过多以致堵塞除尘布袋、气体流量增多等情况。而压

差降低则意味着出现了滤袋破损或松脱、进风侧管道堵塞或阀门关闭。箱体或各分室之间有泄漏现象、风机转速减慢等情况。

3、安全

袋式除尘器要特别注意采取防止燃烧、爆炸和火灾事故的措施。在处理燃烧气体或高温气体时,常常有未完全燃烧的粉尘、火星、有燃烧和爆炸性气体等进入系统之中,有些粉尘具有自燃着火的性质或带电性,同时,大多数滤料的材质又都是易燃烧、磨擦易产生积聚静电的,在这样的运转条件下,存在着发生燃烧、爆炸事故的危害,这类事故的后果往往是很严重的。应很好地考虑采取防火、防爆措施,如:

⑴ 在除尘器的前面设燃烧室或火星捕集器,以便使未完全燃烧的粉尘与气体完全燃烧或把火星捕集下来。

⑵ 采取防止静电积聚的措施,各部分用导电材料接地,或在滤料制造时加入导电纤维。

⑶ 防止粉尘的堆积或积聚,以免粉尘的自燃和爆炸。

⑷人进入袋室或管道检查或检修前,务必通风换气,严防CO 中毒。

4.4.3注意事项

1、长期停车注意事项

当袋式除尘器停止运行前,除必须彻底清灰外,还应注意下列问题:

⑴ 袋室内往往发生湿气凝结现象,这是含湿气体,特别是燃烧产生的气体冷却后引起的,因此,要在系统冷却之前,把含湿气体排出去,完全换上干燥的空气,也就是在工艺设备停止运转后,袋式除尘器的排风机应运行一段时间后,才停止运行。

⑵ 在长期停止运转期间,要充分注意风机的清扫、防锈等工作,防止灰尘和雨水进入轴承(注意电动机的防潮)。在停止运转前,应把灰斗内的积灰排除干净。清灰机构与驱动部分要充分注油。

⑶ 在袋式除尘器停止运转期间,定期的进行短时间运行(空运转)是保证除尘系统正常运转最好的维护方法。

2、防止结露

使用中要防止气体在袋室内冷却到露点以下,特别是在负压下使用袋式除尘器更应注意。由于其外壳常常会有空气漏入,使袋室气体温度低于露点,滤袋就会受潮,致使灰尘不是松散地,而是粘糊地附着在滤袋上,把织物孔眼堵死,造成清灰失效,使除尘器压降过大,无法继续运行,有的产生糊袋无法除尘。

要防止结露,必须保持气体在除尘器及其系统内各处的温度均高于其露点25~35℃(如窑磨一体机的露点温度58℃,运行温度应在90℃以上),以保证滤袋的良好使用效果。,其措施如下:

⑴ 增设原料堆棚。在水泥生产中各种的原料、燃料及混合材含水量不等,若放在固定的堆棚内,防止雨淋则可大大降低物料的含水量,这是减少物料水份的有效措施。在我国南方的水泥厂这种情况比较普通,但物料堆棚有的过小,有的则无,因此,给袋式除尘器的使用造成了一定的困难。

⑵ 减少漏风。除尘器本体部分缝隙的漏风,袋式除尘器本体漏风应控制在3.5%以下。在除尘器系统中工艺设备的漏风如球磨机的卸料口的密闭卸料器、除尘器下的密闭排灰阀的漏风、管道法兰连接处等,这些都往往被维护管理人员所忽视,因而,增加了不必要的漏风量,恶化了袋式除尘器的运行条件。

⑶ 含尘气体在除尘器内应均匀分布,防止在边角出现涡流使这里通过的气体量减少形成局部低温而产生结露问题。

⑷ 做好除尘器、管道等有关各处的保温与防雨。实践证明良好的保温措施,可使袋式除尘器进、出口温度相差很小,这是防止结露的一项有效措施。

⑸ 采取适当的加温措施。如在除尘器内设远红外电加热器、电热器,或者在袋室内

增设暖气片,可以适当提高主机的烟气温度。

⑹ 加强除尘器和除尘系统的温度监测,以便掌握袋式除尘器的使用条件,防止结露产生。

3、防止除尘效率降低

⑴ 堵住漏风,特别要堵住除尘器排灰口的漏风。因为在除尘器的灰斗中有大量缓慢下落的粉尘,逆流向上的漏风气流又造成下落粉尘的二次飞扬,多次循环,因而排灰口漏风可使除尘器内的含尘浓度成倍地高于进气的含尘浓度,这样就恶化了袋式除尘器的工作条件,影响了袋式除尘器的除尘效率。

⑵ 防止除尘器内部气流短路。因为尘源气体含尘浓度高,(如20g/m3),即使只有1%短路逸出,也将超过排放标准。含尘气体不经过滤袋直接从某些缝隙逸出,这种情况不允许发生,所以,在设计、安装、检修时都要注意。

4.4.4维护检修

1、 本除尘器应有专人操作和维修,全面掌握除尘器的性能和构造,发现问题及时处理解决,确保除尘器能正常运行;值班人员要记录当班运行情况及有关数据。

2、 各传动部分应定期注油,经常检查,发现异常情况,立即按规定停机检查及时维修;(见螺旋输送机,旋转送料机说明书)

3、 定期检查电磁脉冲阀和脉冲控制仪,发现漏气、不工作现象及时排除,经常检查清除中箱体压差采集管口堵塞清理;

4、 除尘器阻力一般控制在1000~1500pa 之间,根据运行情况调整清灰周期;

5、 压缩空气分气包应经常排污,排油水,三联件过滤材料3~6月更换一次,自动排水阀动作良好;

6、 发现排风口有冒灰现象,及时检查原因,是否滤袋破损或孔口密封松脱,并处理解决;

除尘器在氧化铝生产中的应用

张 灿

摘要 本文首先详细讲解了除尘器的结构、主要部件的功能及除尘器的运行原理,通过分析影响除尘器除尘效率的影响因素,指导操作者正确操作除尘器和做好检修维护工作,其中的注意事项对判断故障和排除故障具有一定的指导意义。

关键词 脉冲袋式, 除尘器,除尘效率,工作原理

前言

在氧化铝生产中,干法破矿产生大量粉尘,对生产环境造成很大污染,因此除尘是干法生产中必不可少的一项工作。除尘器种类很多,按其工作原理可分为以下五大类:

(1)机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。

(2)洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器,文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。

(3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等

(4)静电除尘器。

(5)磁力除尘器。

现在工业中用的比较多的是电袋复合式除尘器及袋式除尘器,我国绝大多数采用的是袋式除尘器。袋式除尘器也称过滤式除尘器,它是利用有机纤维或无机纤维编织物制作的袋式过滤元件将含尘气体中固体颗粒物滤出的除尘设备,用于捕集非黏结性、非纤维性的工业粉尘。袋式除尘器具有除尘效率高,适应性强,使用灵活,结构简单,工作稳定,便于回收干料,没有污泥、腐蚀等优点,由于除尘效率高,随着社会对环保要求日益严格,袋式除尘器的应用越来越广范。袋式除尘器的型式多种多样,按过滤方式可分为四种:上进气内滤式;上进气外滤式;下进气内滤式;下进气外滤式。由于采用上进气时,除尘灰的下落方向与净气的流向相同,灰尘易产生返流,现在极少采用该方式。下部进气方式,内滤式布袋除尘系统滤袋的检漏比较困难而较少采用;外滤式系统滤袋的吊挂很方便,更换滤袋简单、易行,工人基本不接触灰尘,劳动条件大为改善,而且

可以将过滤风速提高一倍以上,减少整个除尘系统的过滤面积,因此,目前使用最多的是下进气外滤式。下进气外滤式中的脉冲袋式除尘器在冶金行业应用最为广泛,下面我们仅对脉冲袋式除尘器的结构、工作原理、操作注意事项及生产中常出现的问题做下简单介绍。

一、基本结构及主要部件

如图1,脉冲袋式除尘器是由上、中、下箱体,喷吹系统,排灰系统及电气控制系

统四部分组成。箱体主要是固定袋笼滤袋及气路元件之用,并制成全密闭形式,清灰时,压缩空气首先进人箱体,并冲入各滤袋内部。箱体预部做成1.5度斜面,在户外使用时可防止积水。顶部还设有入孔检修门,安装和更换袋笼,滤袋全部在这里进行,十分方便,根据规格的不同,箱体内又分成若干个室,相互之间均用钢板隔开,互不透气,以实现离线(off-line)清灰,每个室内均设有一个提升阀,以通断过滤烟气流;上箱体包括可掀起的盖板、净气室和出风口;中箱体是过滤室内,有多孔板、滤袋框架及滤袋;下箱体由灰斗、进风口检查门组成,灰斗内有螺旋输送机或空气斜槽等输送设备,出口

还设有回转卸料器或翻板阀等锁风设备,可连续进行排灰。喷吹系统包括控制仪表、提升阀、脉冲电磁阀、喷吹管和气包;排灰系统包括回转卸料器、翻板阀和卸料阀;电气控制系统包括电机电控箱、阀门控制箱清灰控制器等。

脉冲电磁阀

出风

进风

图1 脉冲袋式除尘器基本结构

除尘滤布(针刺毡) 脉冲电磁阀

袋笼 提升阀(气缸)

1.1脉冲电磁阀

脉冲电磁阀(也称隔膜阀)是脉冲袋式除尘器清灰喷吹系统的压缩空气“开关”,受脉冲喷吹控制仪输出信号的控制,对滤袋逐排(室)喷吹清灰,使除尘器的阻力保持在设定的范围之内,以保证除尘器的处理能力和收尘效率。

电磁脉冲阀阀内膜片把阀分成前、后二个气室,当接通压缩空气时,压缩空气通过节流孔进入后气室,此时后气室压力将膜片组件紧贴阀的输出口,电磁脉冲阀处于“关闭”状态。 阀体卸荷时,电磁脉冲阀衔铁后移,阀后气室放气孔打开,后气室迅速失压,膜片组件后移,压缩空气通过阀输出口喷吹,电磁脉冲阀处于“开启”状态。 阀体停止卸荷时,脉冲喷吹控制仪电信号消失,电磁脉冲阀衔铁复位,后气室放气孔关闭,后气室压力升高使膜片组件紧贴阀的输出口,电磁脉冲阀又处于“关闭”状态,脉冲阀停止喷吹。

1.2脉冲阀式空气炮(气包)

脉冲阀式空气炮俗称气包,给脉冲电磁阀提供充足的喷吹气源。空气炮清堵器是以突然喷出的压缩空气的强烈气流,以超过一马赫的速度或高于音速的速度直接冲入贮存散装物料的闭塞事故区,这种突然释放的膨胀冲击波克服了物料的静摩擦,使仓中的物料又一次恢复重力流动。

脉冲电磁阀式气炮(气包)

1.2.1特点

1、安全:空气炮清堵器是按国家规定的容器规范进行设计、制造的。由于空气在容器中的喷射是瞬时的,每次使用的空气量有限,因此不会对仓、斗等构筑物产生大的振动和对仓壁的冲击。采用无火花开关,对周围介质没有爆炸危险。

2、能量大:空气炮清堵器是利用储存在贮气罐中的气体以突然爆发所产生的气流冲击力,直接作用于物料闭塞事故区,破拱清堵助流。

3、能耗低:由于空气炮清堵器是间歇工作,每次充气时间很短,因此比其它清堵助流装臵所消耗的能源都低。

4、噪音低:膨胀释放压缩空气的声音几乎全部被仓中的物料所吸收,又是间歇工作,所以噪音低于工业企业噪音卫生标准。

1.3提升阀(气缸)

提升阀又叫气缸,标准气缸适用在各行各业,专用于除尘设备上的气缸一般配套提升阀和电磁脉冲阀使用, 压缩空气进入气源处理元件,经分水过滤、减压、加润滑油处理后,具有一定压力的干燥、洁净、润滑的空气由电磁阀进入气缸。电磁阀接收电控柜信号,控制气缸动作,实现冷风、卸灰、离线清灰引、返吹风转换等自动化过程。 气

缸的正常工作条件:介质、环境温度为-5~70℃,工作压力为0.1~1Mpa.气缸运动速度范围为50~500mm/S.

二、工作原理

当含尘气体由进风口进入灰斗以后,一部分较粗尘粒在这里由于惯性碰撞、自然沉降等原因落入灰斗,大部分尘粒随气流上升进入袋室,经滤袋过滤后,尘粒被阻留在滤袋外侧,净化的烟气由滤袋内部进入上箱体,再由阀板孔、出风口排入大气,达到除尘的目的,随着过滤过程的不断进行,滤袋外侧的积尘也逐渐增多,从而使除尘器的运行阻力也逐渐增高,当阻力增到预先设定值时,清灰控制器发生信号,首先控制提升阀板孔关闭,以切断过滤烟气流,停止过滤过程,然后电磁脉冲阀打开,以极短的时间(0.1~0.15秒)向箱体内喷入压力为0.5~0.7MPa的压缩空气,压缩空气的箱体内迅速膨胀,涌入滤袋内部,使滤袋产生变形、震动,加上逆气流的作用,滤袋外部的粉尘便被清除下来掉入灰斗,清灰完毕之后,提升阀再次打开,除尘器又进入过滤状态。从第一室清灰开始至下一次清灰开始为一个清灰周期。

上述的工作原理所表示的仅是一个室的情况,实际上气箱脉冲袋除尘是由多个室组成的,清灰时,各室分别按顺序进行,这就是分室离线清灰,其优点是清灰的室和正在过滤的室不干扰,实现了长期连续作用,提高了清灰效果。

清灰工作原理

2.1清灰周期

一个室从清灰开始到结束,称为一个清灰过程,清灰过程一般3 – l0秒,从第一个室的清灰结束,刘第二个室的清灰开始,称为清灰间隔。清灰间隔的时间长短取决于烟气参数,短则几十秒钟,长则几分钟甚至更长时间,清灰间隔又可分集中清灰间隔和均匀清灰间隔二种,所谓集中清灰间隔是指从第一室清灰开始到最后一个室清灰结束以后,全部室都进入过滤状态,直至下一次清灰开始。而均匀清灰间隔则在最后一个室清灰结束以后,仍以间隔相同的时间启动第一室的清灰,因此均匀清灰间隔的清灰过程是连续不断的。从第一室的清灰过程开始到该室下一次的清灰过程开始之间的时间间隔称为清灰周期,清灰周期的长短取决于清灰间隔时间的长短。

2.2清灰控制方式

上述清灰动作均由清灰控制器进行自动控制,清灰控制方式有定时式和定压式二种,定时式是根据收尘器阻力的变化情况,预臵一个清灰周期时间,收尘器按固定预臵时间和时间间隔对每个收尘室轮流进行清灰,这种控制器结构简单、调试、维修方便、价格

便宜,适用于工况条件比较稳定的场合,定压式是在控制器内部设臵一个压力转换开关,通过设在收尘器上的测压孔测定收尘器的运行阻力,检测袋内外侧的压差,随着过滤的不断进行,滤袋表面的积尘逐渐增多,除尘器的阻力也逐渐增加,当达到清灰阻力时,压差达到表上的设定值,压力转换开关便送出信号,启动清灰控制器进行清灰。这种控制器能实现清灰周期与运行阻力的最佳配合,因此非常适合工况条件经常变化的场合,但仪器较复杂,价格也比较贵。

2.3清灰方式比较

根据除尘器的结构形式不同,脉冲喷吹式袋除尘器设计有2种清灰方式:即在线清灰与离线清灰。

2.3.1. 在线清灰

高压脉冲空气从电磁脉冲阀通过输气管从滤袋中心上方的喷吹孔高速喷出,穿过除尘布袋上方的文丘里管的颈部,包括诱导的二次空气,冲向滤袋内部,沿滤袋长度方向产生短促的脉冲压力波,将沉积在滤袋表面上的粉尘剥离下来,粉尘落入灰斗,干净气体通过净气室排除机外。当电磁阀断电时,脉冲阀膜片关闭、止断高压脉冲气流,一次清灰结束。图1是这种结构的除尘器脉冲喷吹清灰和干净气体排除机外的过程。

在线清灰的问题是高压脉冲空气生成的是与主气流逆向的高压气流冲过滤袋使滤袋产生抖动,除去滤袋表面上聚集的粉尘,成片的粉尘落入位于除尘器下部的灰斗中,再经卸料装臵排出机外。在此过程中,高压脉冲空气要克服主气流的阻力,其强度势必被削弱。除尘器的有效过滤面积也瞬间(毫秒计)减少。从工业角度看,此面积减少对工艺系统产生的影响是可以忽略不计的。近年来,在线清灰方式的袋除尘器,已被广泛应用在回转窑窑尾废气处理系统中。

图1 在线清灰脉冲喷吹袋除尘器工作原理

2.3.2. 离线清灰

离线清灰要求除尘器设计为多室组合的形式,实现逐室清灰,见图2。当某过滤室需要清灰时,该过滤室与主气流隔离开来,过滤室被隔离是通过设臵在进气口或者出气口的阀门实现的。这个过程大约保持2~3min 。这样的结果导致每一次清灰操作过程中除尘器的总过滤面积(或称为毛过滤面积)被降低了一个室的滤布面积,总过滤面积的减少也导致有效过滤面积(或称净过滤面积)的降低,显然是不经济的,增加了基建投资,与业主愿望相左。从这方面来讲不如在线清灰优越。但是,从主气流中隔离开对滤袋实施清灰,从技术上说又有许多优点:

①穿过滤袋的高压脉冲空气量不必很大即可有效清灰,且所需压力较低。

②从滤袋表面被清除下来的成片粉尘有足够的时间降落入灰斗,再次飞扬的几率很小。

③清灰频率下降,滤袋寿命得以延长。

④配臵脉冲阀数量较少,可减少一次投资和维护工作量。

⑤清灰所需压缩空气量较少,节省电能。

⑥清灰效率高,除尘器能保持较低的压力降,其结果是使除尘系统的运行费用下降。 由于离线清灰的脉冲喷吹袋式除尘器具有上述诸多优点,且已被实践证明是正确的,因此,氧化铝生产中多采用离线清灰方式。

图2 离线清灰脉冲喷吹袋除尘器工作原理

三、过滤过程中的影响因素

依据Friediarlder 的理论,对滤料单一的纤维的除尘效率为:

式中:K D 、K 1——由烟气温度、黏度,密度确定的常数;

d F ——单一纤维的直径,m ;

d p ——粉尘粒径,m ;

V s ——过滤风速,m/s。

由式知,单一纤维滤料过滤时,影响除尘效率的因素有滤布特性,尘气的特性,过滤风速(即每平方米每小时的滤袋通过的尘气量,用m3/m2〃h 表示) 。

3.1滤布影响因素

滤料是袋式除尘器的心脏,决定了过滤能力和除尘效果。滤料造价一般占设备费用的10%~15%左右,滤料需定期更换,从而增加了设备的运行维护费用,除尘器的效率、阻力,特别是维护管理都与滤料的材质及使用寿命有关。因此,正确地选择滤袋材料是设计良好袋式除尘器的关键。在选择滤布时应根据含尘气体性质、含尘浓度、粉尘颗粒大小、化学性质,物理性能,气体温度等选择合适的滤布。

3.2过滤风速的选取

过滤风速是除尘系统设计和运行的重要参数。对于脉冲袋式除尘器来说,过滤风速的选取,对保证除尘效果、确定除尘器的型号和占地面积,乃至除尘系统的总投资,具有关键性的作用。

1、过滤风速与过滤效率的关系

由式知,对dp 小于lum 的粉尘,适当降低过滤速度Vs ,可以提高除尘效率n ;对dp 为5~15um 以内的粉尘,提高Vs 可以提高除尘效率n 。

2、过滤风速与过滤阻力的关系

过滤阻力的两种计算方法:

(a)过滤阻力的大致计算公式如下:

△P d =(A十B)V F m

式中:△P d ——过滤阻力,Pa ;

A ——附着粉尘过滤系数;

B ——滤袋阻尼系数;

V F ——过滤风速,m/min;

m ——滤袋性能系数。

上述系数可从相关的资料中查得,这里不做详细叙述。

(b)过滤阻力还可按计算滤尘量的办法来查表计算。过滤阻力随滤料上粉尘量的增大而增大,滤料不同,单位滤料面积上容尘量也不同,表给出了滤尘量、过滤风速、过滤阻力三者关系的实测数据。

由查表可以看出,当滤尘量一定时,过滤风速增加1倍,阻力增加25~50;即使过滤风速增加2倍,阻力增加亦不到80%,而且过滤风速越低,阻力增加的百分比越小;反过来说,当滤尘量一定,过滤风速降低1倍时,阻力降低不到30%.可见,过滤风速的增

减与过滤阻力的增减不成正比。

综上所述:盲目地降低过滤风速,并不能完全保证提高除尘效率,也不一定能够降低过滤阻力,还可能造成不必要的经济损失;办要在充分了解粉尘性质及系统特性的基础上,优化除尘器本体结构设计,正确进行经济技术分析,才能合理地确定过滤风速。

3.3喷吹压力的选用

喷吹压力是指脉冲喷吹的气体压力。在我国,脉冲清灰根据喷吹压力的高、低分为高压清灰与低压清灰2种。国外则将脉冲清灰分为高压小流量(HPLV)、中压中流量(IPIV)与低压大流量(LPHV)3种。喷吹方式相同时,喷吹压力越大,诱导的二次气流越多,形成的反吹气速越大,滤袋压降越明显,清灰效果越好,允许入口含尘浓度相应提高,但喷吹压力过高,若出现了过度清灰,破坏了初尘层,反而影响了除尘效率,同时耗气 量增加,能源浪费。可见合适的喷吹压力是高效除尘的保证。

低压脉冲是在高压脉冲基础上完善提高而形成的,是脉冲除尘技术的进步。低压脉冲的清灰效果更好。这是因为高压喷吹装臵结构复杂,压气能量大部分消耗于中间环节。低压脉冲的简单结构使中间环节的能耗降至最低水平,所以喷吹压力虽低,除尘布袋获得的清灰强度却反而提高;在清灰能力相同的条件下,低压脉冲喷吹压力仅为高压脉冲的l/3~l/4,较小的受力有助于延长脉冲阀膜片寿命。

目前,国内外已经普遍推广并采用低压喷吹技术,而高压阀除在气箱脉冲除尘器中采用外,其使用已越来越少。

四、袋式除尘器生产中的应用

为了保证安装质量,以达到预期的效果,安装前必须对各部件进行认真检查,安装后进行运转调整,使其达到要求,满足生产需要。除尘器总体已在出厂前整体进行组装后再按运输条件分解成上箱体,中箱体,下箱体,支柱及斜撑,平台、楼梯和栏杆,螺

旋输送机和给料机,电控柜等部件运送到用户现场。滤袋和龙骨架在安装前,最后发送到现场。

袋式除尘器的运转可分为试运转与日常运转。首先,进行试运转时,必须对系统的单一部件进行检查,然后作适应性运转,并要作部分性能试验。在日常运转中,仍应进行必要的检查,特别是对袋式除尘器的性能的检查。要注意主机设备负荷的变化会对除尘器性能产生的影响。在机器开动之后,应密切注意袋式除尘器的工作状况,做好有关记录。

4.1 安装前的检查

4.2 安装与注意事项

4.2.1 除尘器本体的安装

将八块立柱体板放在基础螺栓上,调整螺栓螺母使八块底板平面基本在同一平面上,依次吊装立柱和斜支撑至基本平板座标位上组成立柱支架整体,调立柱垂直度和立柱间距基本符合下箱体支座位臵尺寸。吊装下箱体至立柱上,再次微调整立柱和斜撑使顶板与下箱体支座螺孔位臵一致,逐个穿上连接螺栓,直至八个支座板配装一致,紧固全部支座板螺栓和支架螺栓。微调整基础螺母使下箱体法兰面基本水平后焊接立柱与底板及加强筋板。吊装中箱体段至下箱体上逐个调整上下法兰孔装好全部螺栓并紧固。中箱体上的斜梯也可在吊装前先配装好一起吊装。吊装上箱(含局部中箱体段)同中箱体安装

方法。吊装时应注意吊装点在箱体顶吊装孔和侧吊装孔处。箱体内部法兰接缝全部焊接,并打磨平整后补刷涂料。

注意箱内焊接和刷涂料时应有牢固可靠的临时施工支架和安全器具保护,并在上箱体顶盖全开有良好通风条件下操作。安装下箱体侧的斜梯。吊装上、下出风和进风集管。吊装下箱体下部的上、下螺旋输送机和给料机。

注意:螺旋输送机安装后,上箱体盖不得随意揭开,以防杂物从上部落入机内。

焊装螺旋输送机检修平台和立梯。

4.2.2 除尘器配套辅助部件的安装

包括:电加热板、电加热电气控制柜、压差电气控制柜、分气包压缩空气管和净气三联件等部件。均按相关说明书中安装说明要求进行操作。

4.2.3 滤袋和龙骨架的安装

滤袋和龙骨架的安装试运转前最后的一项安装工作,是一项细致工动作量较大的工作。安装质量的好坏直接影响到除尘器的运行效果。

滤袋龙骨总长6m ,由上下各3m 长的两节旋合组成。由于除尘器顶面距厂房梁底净距为2m ,距屋面板下净距2.7m 。因此安装时只能分成两节在除尘器顶上插入滤袋第一节后再旋接第二节。

滤袋总数为674条,而龙骨则需分成1348根组装,并且上箱体顶距地面高达14m ,龙骨分批搬运时不得发生碰撞,摔落等情况,防止龙骨变形。

滤袋安装程序

①上箱体共分为六段,每段内有八排喷吹管,先将第一段八根喷吹管从法兰处拆下放臵一边;

②将护套布袋放入孔板第一排一个孔内,并手持护套,然后将滤袋穿进护套内,当滤袋口到达护套口处时取出护套布袋;

③将滤袋口凹槽1/2周长嵌入孔内,在将袋口连同袋口内弹簧圈慢慢弯曲捏紧或向内凹半月形,使袋口凹槽全部嵌入孔内,再松手使钢圈恢复整圆,再用光滑圆木棒轻轻敲打凹槽内侧,使凹槽与孔边全部密合。(见图5-2-3)

④第一排14个孔全部套上滤袋后,将龙骨架下段缓慢插入滤袋内至下段口接近袋口时手持下段不放再将上段旋合接好,全部缓慢插入袋内至上段槽口与孔板上滤袋端面扣合。 ⑤将原位喷吹管(有编号)装入,拧紧法兰螺丝。

如此重复直至全部48排674条滤袋全部装完。

⑥注意事项:

1、本除尘器选用的是经覆膜处理的滤袋,安装和搬运时不能刮损滤袋表面;

2、每孔安装时2人同时操作,一人手持,另一个人操作防止脱落。安装完后经2人自检袋口与孔口四周必须密合。无关人员不得参与;

3、安装时带的必要工具物品,带入上箱体内时应和拆卸的螺栓等物品放在箱外可靠部位防止坠落箱下;

4、龙骨架放入袋内要缓慢并防止骨架下段在旋接前脱落至滤袋内;

5、喷吹管要按原装序号原位安装;

6、安装完毕盖紧上箱体顶盖;

7、高空作业注意安全操作事项;

8、清灰系统辅机要按要求加注润滑油后才能运行。

4.3 试运行

新的除尘器安装后,与系统管路和风机连接以及电源,压缩空气源接通后即可进行整个系统试运转。在袋式除尘器试运行时,应特别注意检查下列各点:

1、风机的旋转方向、转速、轴承振动和温度。

2、处理风量和各测试点压力与温度是否与设计相符。

3、滤袋的安装情况,在使用后是否有掉袋、松口、磨损等情况发生,投运后可目测烟囱的排放情况来判断。

4、要注意袋室结露情况是否存在,排灰系统是否畅通。防止堵塞和腐蚀发生,积灰严重时会影响主机的生产。

5、检查箱体漏风情况、卸灰系统运行和保护功能是否正常、喷吹系统的工作状态,差压控制是否动作正确。

5、清灰周期及清灰时间的调整,这项工作是左右捕尘性能和运转状况的重要因素。清灰时间过长,将使附着粉尘层被清落掉,成为滤袋泄漏和破损的原因。如果清灰时间过短,滤袋上的粉尘尚未清落掉,就恢复过滤作业,将使阻力很快地恢复并逐渐增高起来,最终影响其使用效果。

两次清灰时间间隔称清灰周期,一般希望清灰周期尽可能的长一些,使除尘器能在经济的阻力条件下运转。因此,必须对粉尘性质、含尘浓度等进行慎重地研究,并根据不同的清灰方法来决定清灰周期和时间,并在试运转中进行调整达到较佳的清灰参数。 在开始运转的时间,常常会出现一些事先预料不到情况,例如,出现异常的温度、压力、水分等将给新装臵造成损害。

气体温度的急剧变化,会引起风机轴的变形,造成不平衡状态,运转就会发生振动。一旦停止运转,温度急剧下降,再重新起动时就又会产生振动。最好根据气体温度来选用不同类型的风机。

连续运行四小时正常达到设计要求即可投入使用。试运行应作好运行记录,遇到问题及时调整和停车检查,找出问题并及时解决。

设备试运转的好坏,直接影响其是否能投入正常运行,如处理不当,袋式除尘器很可能会很快失去效用,因此,做好设备的试运转必须细心和慎重。

4.4日常操作及注意事项

4.4.1 初次或长期停用后,启动风机前的准备工作

1、 打开气包排水阀,除去气包中的积水,将压缩空气气源阀门开启压力调节至0.4mPa ;

2、 按脉冲控制仪使用说明书设定脉冲宽度0.1秒,脉冲阀间隔一般为10秒(根据实际运行实践情况调整);

3、 检查自动反吹功能,风机运行前和停机后手动延时清灰二到三个周期;

4、 电控箱空气断路开关(包括压差控制柜和电加热控制柜)。应由断开再合上。 5、脉冲袋式除尘器清灰使用的压缩空气必须经过严格的除油除水净化处理,否则,不仅影响电磁脉冲阀正常工作,而且使油水与粉尘粘结在滤袋上,缩短滤袋寿命,影响除尘效率,因此要求在压缩空气入口处设臵过滤装臵。凡是脉冲袋式除尘器的供气管网不允许接其它用气点,以保证气压、气量的稳定。

4.4.2 日常操作

在袋式除尘器的日常运行中,由于运行条件会发生某些改变,或者出现某些故障,都将影响设备的正常运转状况和工作性能,要定期地进行检查和适当的调节,目的是延长除尘滤袋的寿命,降低动力消耗及回收有用的物料。应注意的问题有:

1、运行记录

每个通风除尘系统都要安装和备有必要的测试仪表,在日常运行中必须定期进行测定,并准确地记录下来,这就可以根据系统的压差,进、出口气体温度,主电机的电压、电流等的数值及变化来进行判断,并及时地排出故障,保证其正常运行。

通过记录发现的问题有:清灰机构的工作情况,滤袋的工况(破损、糊袋、堵塞等问题),以及系统风量的变化等。

2、流体阻力

U型压差计可用来判断运行情况:如压差增高,意味着滤袋出现堵塞、滤袋上有水汽冷凝、清灰机构失效、灰斗积灰过多以致堵塞除尘布袋、气体流量增多等情况。而压

差降低则意味着出现了滤袋破损或松脱、进风侧管道堵塞或阀门关闭。箱体或各分室之间有泄漏现象、风机转速减慢等情况。

3、安全

袋式除尘器要特别注意采取防止燃烧、爆炸和火灾事故的措施。在处理燃烧气体或高温气体时,常常有未完全燃烧的粉尘、火星、有燃烧和爆炸性气体等进入系统之中,有些粉尘具有自燃着火的性质或带电性,同时,大多数滤料的材质又都是易燃烧、磨擦易产生积聚静电的,在这样的运转条件下,存在着发生燃烧、爆炸事故的危害,这类事故的后果往往是很严重的。应很好地考虑采取防火、防爆措施,如:

⑴ 在除尘器的前面设燃烧室或火星捕集器,以便使未完全燃烧的粉尘与气体完全燃烧或把火星捕集下来。

⑵ 采取防止静电积聚的措施,各部分用导电材料接地,或在滤料制造时加入导电纤维。

⑶ 防止粉尘的堆积或积聚,以免粉尘的自燃和爆炸。

⑷人进入袋室或管道检查或检修前,务必通风换气,严防CO 中毒。

4.4.3注意事项

1、长期停车注意事项

当袋式除尘器停止运行前,除必须彻底清灰外,还应注意下列问题:

⑴ 袋室内往往发生湿气凝结现象,这是含湿气体,特别是燃烧产生的气体冷却后引起的,因此,要在系统冷却之前,把含湿气体排出去,完全换上干燥的空气,也就是在工艺设备停止运转后,袋式除尘器的排风机应运行一段时间后,才停止运行。

⑵ 在长期停止运转期间,要充分注意风机的清扫、防锈等工作,防止灰尘和雨水进入轴承(注意电动机的防潮)。在停止运转前,应把灰斗内的积灰排除干净。清灰机构与驱动部分要充分注油。

⑶ 在袋式除尘器停止运转期间,定期的进行短时间运行(空运转)是保证除尘系统正常运转最好的维护方法。

2、防止结露

使用中要防止气体在袋室内冷却到露点以下,特别是在负压下使用袋式除尘器更应注意。由于其外壳常常会有空气漏入,使袋室气体温度低于露点,滤袋就会受潮,致使灰尘不是松散地,而是粘糊地附着在滤袋上,把织物孔眼堵死,造成清灰失效,使除尘器压降过大,无法继续运行,有的产生糊袋无法除尘。

要防止结露,必须保持气体在除尘器及其系统内各处的温度均高于其露点25~35℃(如窑磨一体机的露点温度58℃,运行温度应在90℃以上),以保证滤袋的良好使用效果。,其措施如下:

⑴ 增设原料堆棚。在水泥生产中各种的原料、燃料及混合材含水量不等,若放在固定的堆棚内,防止雨淋则可大大降低物料的含水量,这是减少物料水份的有效措施。在我国南方的水泥厂这种情况比较普通,但物料堆棚有的过小,有的则无,因此,给袋式除尘器的使用造成了一定的困难。

⑵ 减少漏风。除尘器本体部分缝隙的漏风,袋式除尘器本体漏风应控制在3.5%以下。在除尘器系统中工艺设备的漏风如球磨机的卸料口的密闭卸料器、除尘器下的密闭排灰阀的漏风、管道法兰连接处等,这些都往往被维护管理人员所忽视,因而,增加了不必要的漏风量,恶化了袋式除尘器的运行条件。

⑶ 含尘气体在除尘器内应均匀分布,防止在边角出现涡流使这里通过的气体量减少形成局部低温而产生结露问题。

⑷ 做好除尘器、管道等有关各处的保温与防雨。实践证明良好的保温措施,可使袋式除尘器进、出口温度相差很小,这是防止结露的一项有效措施。

⑸ 采取适当的加温措施。如在除尘器内设远红外电加热器、电热器,或者在袋室内

增设暖气片,可以适当提高主机的烟气温度。

⑹ 加强除尘器和除尘系统的温度监测,以便掌握袋式除尘器的使用条件,防止结露产生。

3、防止除尘效率降低

⑴ 堵住漏风,特别要堵住除尘器排灰口的漏风。因为在除尘器的灰斗中有大量缓慢下落的粉尘,逆流向上的漏风气流又造成下落粉尘的二次飞扬,多次循环,因而排灰口漏风可使除尘器内的含尘浓度成倍地高于进气的含尘浓度,这样就恶化了袋式除尘器的工作条件,影响了袋式除尘器的除尘效率。

⑵ 防止除尘器内部气流短路。因为尘源气体含尘浓度高,(如20g/m3),即使只有1%短路逸出,也将超过排放标准。含尘气体不经过滤袋直接从某些缝隙逸出,这种情况不允许发生,所以,在设计、安装、检修时都要注意。

4.4.4维护检修

1、 本除尘器应有专人操作和维修,全面掌握除尘器的性能和构造,发现问题及时处理解决,确保除尘器能正常运行;值班人员要记录当班运行情况及有关数据。

2、 各传动部分应定期注油,经常检查,发现异常情况,立即按规定停机检查及时维修;(见螺旋输送机,旋转送料机说明书)

3、 定期检查电磁脉冲阀和脉冲控制仪,发现漏气、不工作现象及时排除,经常检查清除中箱体压差采集管口堵塞清理;

4、 除尘器阻力一般控制在1000~1500pa 之间,根据运行情况调整清灰周期;

5、 压缩空气分气包应经常排污,排油水,三联件过滤材料3~6月更换一次,自动排水阀动作良好;

6、 发现排风口有冒灰现象,及时检查原因,是否滤袋破损或孔口密封松脱,并处理解决;


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