LPMM型煤磨氣震式脈沖除塵器的研制與應用
來源： 閱讀：2335 更新時間：2008-06-24 15:17摘要：介紹了研制煤磨氣震式脈沖除塵器所采取的措施，論述了開發的煤磨氣震式脈沖除塵器的工作原理、特點及應用情況。
關健詞：LPMM 煤磨氣震式脈沖除塵器 研制 工作原理 應用
1．概述
在我國，工業生產主要以原煤為燃料，制備煤粉所用的設備，目前大多采用烘干磨，主要為烘干球磨和輥式磨等。在煤粉的制備中，煤磨工藝過去大多采用了二級收塵，二級收塵由于設備管路附件多，工藝流程復雜，同時也增加了系統阻力和風機的裝機容量。在國外，煤粉—級收塵也是20世紀80年代才出現的先進工藝。而國內煤磨系統主要采用的是MDC、HMB等反吹風式菱形袋式除塵器。隨著煤粉制備系統的技術改造，將原來的粗粉、細粉加上收塵器的多級系統改為單級收塵、收粉系統，即立式磨或風掃磨的氣體出口直接接袋式除塵器。這就要求配套一種既能處理高濃度粉塵，又能防爆、防燃的專用收粉收塵設備。我公司經過市場調查，在原開發的LPM型高濃度脈沖除塵器的基礎上，結合煤粉系統防爆、防燃要求，確定開發目標，成立研制開發小組，根據多年的除塵器設計制造經驗，研制了LPMM系列煤磨煤磨氣震式脈沖除塵器。
2 煤磨煙氣特性及除塵器要求
(1)煤粉入口濃度高：以往國內的煤粉二級收塵系統中，入口濃度一般控制在40g/Nm3以下。而采用一級收粉或收塵系統，其人口濃度高達700g／Nm3，處于煤粉的可燃和爆炸范圍(國內外資料表明：煤粉濃度的可燃爆炸范圍為40～1500g／Nm3)。
(2)煤粉揮發分高、粒度細，揮發分>20％，粒度<0.1mm時，有較大的燃燒和爆炸性。而水泥廠、鋼廠大多采用煙煤，揮發性在25～30％，粒度<0.08mm占80％左右，屬強爆炸性粉塵。
(3)水分大，系統屬烘干磨系統，廢氣中有一定水分含量，露點一般在50-55℃，易產生結露。
煤粉的防燃防爆：煤粉在輸送、粉磨與收塵過程中的主要危害是易燃燒易爆，高濃度煤粉在輸送、收塵過程中燃燒和爆炸的危險性更大，而引起煤粉燃燒的主要原因常見于煤粉的自燃和外來的火源。煤粉自燃主要取決于煤粉的環境溫度、煤粉濃度、煤粉細度及氣體的含氧量，當物料被研磨成粉料時，總表面能增加，系統的自由表面能增加，從而提高了氧化產熱的能力，這種情況在不定期的條件下會轉化為燃燒狀態。粉塵的自燃是由于放熱反應的速度超過系統的排熱速度，使氧化反應自動加速造成的。一般認為，煤粉在40—1500g／ms范圍時，屬易燃易爆含塵氣體，高濃度、防爆型除塵器處理的含塵氣體正在此范圍內。
根據煤磨煙氣特性，處理煤磨煙氣的除塵器必須具有以下特點：
(1)除塵器防燃防爆措施，具有防燃防爆功能；
(2)除塵器有較強的清灰方式，能適應高濃度粉塵的治理要求；
(3)采用較好的過濾材料，具有防靜電功能；
(4)產品具有較好的密封性，較低的漏風率；
(5)完善的檢測裝置和滅火裝置。
3 防爆防燃的特殊設計
(1)本體結構和特殊設計：為防止除塵器內部構件煤粉的積集，形成積灰的平面，均設置了防塵板，防塵板的斜度<70°；叶返腻F體角<70°，同時為防止兩斗壁夾角(谷角)太小而積灰，在相鄰兩側板補焊溜料板，加大谷角，消除煤粉的沉積？紤]到除塵器由于操作不正；蛎悍蹪穸却蠖霈F灰斗結露堵塞，灰斗設計時，在灰斗壁增加灰斗電加熱裝置。為防止灰斗蓬料，在每個灰斗壁還設置倉壁振打器。
(2)采用防靜電濾袋：在收塵器內部，由于高濃度煤粉隨空氣流動的摩擦，粉塵與濾袋表面的沖擊都能產生靜電，靜電的積累會產生火花引起燃燒和爆炸。為此我們在選擇濾料時采用了帶導電纖維的可以消除靜電的防靜電濾料。同時設計時考慮到煤磨系統水分含量高的特點，我們最后選擇防水、防油、防靜電濾料，同時采取了收塵器接地措施。
(3)防爆安全閥的設計：為防止煤粉爆炸傷人和損壞除塵器，收塵器旁側設有泄爆閥，以前MDC型除塵器采用的破裂極式、重錘式防爆閥安全性不夠。為進行改進解決防爆閥難題，我們根據國外的資料，設計了帶安全鎖的泄壓防爆閥，為防爆片與安全鎖雙層結構，其特點是，在平時，安全鎖的鎖合是關閉的，當遇爆炸時，防爆片破裂，安全鎖由于除塵器內部巨大的壓力自動打開進行泄壓，泄爆壓力由防爆片設計保證，泄爆后安全鎖自動關閉以防漏風。安全鎖釋放力又可通過彈簧來調整大小。門鎖的布置根據門面的大小布置4～6個門鎖不等。為保證泄爆壓力的準確，防爆片采用了上海理工大學安全設備廠生產的不銹鋼防爆片。
(4)其他安全措施：
消防滅火，配套CO2或N2滅火裝置。
溫度的檢測，為了了解除塵器內部溫度的變化情況，控制著火點，在收塵器人口、灰斗處分別裝有溫度計檢測。
CD的檢測，對于有條件的廠家或大型煤磨除塵器，要求在收塵器出口處裝設CD檢測儀，以檢測CD濃度，只要收塵器內任何地方發生燃燒現象，煙氣中的CD濃度便會升高，在高濃度下，一般為300ppm．
4 產品結構和工作原理
這是一種分室結構組裝式，頂部脈沖閥對各室濾袋輪流進行分室停風氣箱脈沖清灰(即離線清灰)的袋式收塵器。由以下幾個部分組成：
殼體部分：包括清潔室和過濾室。清潔室內設有提升閥、花板、噴吹管；過濾室側面設有泄壓防爆閥，內裝有濾袋和濾袋骨架。
灰斗和卸灰閥：按尺寸大小分為多灰斗和單灰斗，灰斗錐角<70°，卸灰閥為星形卸料器或翻板閥。
進出風箱體：包括進出風管路及中隔板。單排(或稱單列)結構布置在殼體一側，雙排(或稱雙列)結構布置在殼體中間。A系列較小無箱體，進出風管路分別接于灰斗及清潔室上。
脈沖清灰裝置：包括脈沖閥、氣包、提升閥用氣缸及其電磁閥等。
壓縮空氣管路及氣源三連體等。
支柱及立柱籠梯、欄桿。
工作原理：
含塵氣體從收塵器進出風箱體中的進風口(A系列從灰斗)進入，經斜隔板轉向至灰斗，由于慣性作用，氣體中粗顆粒粉塵落人灰斗，細小塵粒隨氣流折而向上進入過濾室，粉塵附著于濾袋的外表，凈化后的氣體透過濾袋進入上部清潔室，由各分室清潔室匯集經出風口，由收塵系統的主風機吸出而排人大氣。
隨著過濾工況的不斷進行，附著于濾袋外表的粉塵逐漸增多，氣流通過的阻力也逐漸增大。當達到一定阻力值時(例如1770Pa)，根據需要可以經過定壓或定時清灰程序電控儀，自動控制啟動收塵器第一個分室的提升閥關閉，切斷通過過濾室的氣流，再開啟脈沖閥使釋放的高壓壓縮空氣，對第一個分室氣箱內濾袋進行脈沖噴吹清灰(停風清灰)，氣流沖擊波使每一個濾袋突然膨脹收縮，產生反向加速度，從而振落袋表積附的粉塵，使袋內外壓差恢復到開始使用狀態，粉塵沉落灰斗。隨后程控儀按規定間隔時間打開提升閥，恢復第一室的過濾，再啟動第二分室的提升閥，關閉切斷第二室的過濾氣流，對第二分室氣箱濾袋進行停風脈沖噴吹清灰……直至最后一個分室清灰完畢，關閉電控儀，收塵器全部恢復正式過濾收塵。對濾袋停風及噴吹的時間，分室之間的間隔時間，清灰周期由程控儀進行控制，各時間均為可調。
5 產品的主要技術參數
(1)產品的處理風量： 3000—110000m3/h
(2)產品的過濾風速： 1 m／min；
(3)產品允許人口濃度： <700g／m3；
(4)產品的出口含塵濃度 <50mg／m3；
(5)產品的設備阻力： 1470-1770Pa；
(6)設備漏風率： <3％；
(7)允許人口溫度： <110℃；
(8)濾袋正常使用壽命： 2年。
6 產品使用情況
我公司生產的LPMM6B—370型除塵器在浙江尖峰集團金馬水泥公司煤磨系統自1999年3月開始應用，至今近5年，產品運轉正常，未更換過一條濾袋，2003年12月經浙江省環境監測中心站檢測，排放濃度為40.9mg／m3，漏風率2.4％，達到了預期效果，用戶非常滿意。產品已大量用于水泥、鋼鐵等系統除塵。
7 結 論
LPMM型煤磨氣震式除塵器采用脈沖噴吹清灰技術，箱形的外形結構采用特殊的防爆設計，具有結構合理、清灰效果好等特點，是一種防燃防爆措施好、投資少、安全性高、運行可靠的。
