煤磨袋式除塵器的先進(jìn)技術(shù)
在水泥行業(yè)，煤磨的收塵采用袋式除塵器已廣為應(yīng)用，但由于煤磨設(shè)備的發(fā)展，煤粉的輸送已取消細(xì)粉分離器，而由袋式除塵器（袋式收塵器）兼而代之，由而袋式除塵器入口濃度大大增加，原有MDC、HMC型等袋式除塵器已不能勝任，且其原有的泄爆閥也存在不少問(wèn)題。浙江潔華環(huán)保科技股份有限公司據(jù)此開(kāi)展了研究，開(kāi)發(fā)了新一代的LPMM型煤磨袋式除塵器，
一、煤磨煙氣的特性
煤磨煙氣中所含粉塵為煤粉，濃度大，粒度細(xì)，易燃易爆。
1、煤粉的幾項(xiàng)特性：據(jù)煤炭科研部門(mén)試驗(yàn)表明
a、煤粉的爆炸極限
煙 煤 爆炸下限濃度：110~335g/m3，爆炸上限濃度：1500g/m3。
無(wú)煙煤 爆炸下限濃度：45~55g/m3，爆炸上限濃度：1500~2000g/m3。
b、煤粉可燃爆的粒度：上限為0.5~0.8mm，粒經(jīng)小于75μm更易于燃爆。
c、煤粉的著火溫度：500~530℃，自燃溫度：140~350℃。
d、煤的揮發(fā)份
無(wú)煙煤揮發(fā)份≤10%，無(wú)爆炸危險(xiǎn)。
煙煤揮發(fā)份＞10%，有爆炸危險(xiǎn)，百分比愈大，爆炸性愈大。
2、煤粉只要具備如下三要素，才可能進(jìn)行燃燒和爆炸，缺一不行：
a、有可燃物質(zhì)一煤粉；b、有氧氣；c、有點(diǎn)燃源
3、水泥廠煤磨工藝流程是煤磨排出的含煤粉煙氣先流經(jīng)粗粉分離器再經(jīng)細(xì)粉分離器至除塵器，其粉塵濃度較低，約為70g/m3左右。隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，取消細(xì)粉分離器，含煤粉煙氣經(jīng)粗粉分離器后即直接至除塵器。此時(shí)，煤粉的濃度提高至 300~700g/m3，在除塵器空間內(nèi)煤粉彌漫正處于燃爆范圍內(nèi)。而煤粉的濃度很細(xì)，比表面積大，粒度<80μm的占80%左右；水泥廠現(xiàn)又多采用煙煤，揮發(fā)性一般在10~30%，也均處于燃爆范圍。此外由于煤磨屬于烘干磨，煙氣中有一定水份含量，露點(diǎn)一般在50~55℃，易于結(jié)露。
4、氧氣的濃度在15~17%以上，易引起燃爆，小于14%視為惰性氣體。
水泥廠煤粉制備工藝系統(tǒng)——煤磨布置在窯尾（指回轉(zhuǎn)窯），利用窯尾煙氣作為烘干介質(zhì)時(shí)，煙氣中含氧量低，有抑制燃煤的作用——對(duì)防燃防爆要求低。當(dāng)布置在窯頭利用窯頭冷卻機(jī)的熱風(fēng)或利用熱風(fēng)爐的熱風(fēng)作烘干介質(zhì)時(shí)，熱風(fēng)中含氧量將高達(dá)21%，具備燃爆條件。
5、點(diǎn)燃源，煤磨是否具有煤粉燃爆的自燃或著火溫度范圍？水泥廠煤磨入口溫度一般不大于400℃，煤磨出口煙氣溫度為避免結(jié)露需高于露點(diǎn)溫度15~30℃，一般控制在70~85℃，但當(dāng)利用窯尾煙氣作烘干用時(shí)，因其水份含量有時(shí)高達(dá)6%，煤磨煙氣出口應(yīng)高于露點(diǎn)溫度30~35℃，一般控制在85~90℃。可見(jiàn)其出口煙氣溫度均在著火或自燃溫度范圍外。
二、先進(jìn)的袋式除塵器
綜上所述，煤磨煙氣中煤粉的揮發(fā)份（煙煤）、粒度、濃度均在燃爆范圍內(nèi)，含氧量有可能較多，必須在研制的袋式除塵器中加以預(yù)防。預(yù)防的重點(diǎn)在消滅可能的點(diǎn)火源，其次是降低除塵器的漏風(fēng)量，以免增加進(jìn)入空氣的含氧量，增設(shè)泄壓防爆安全閥。研制的除塵器內(nèi)不允許存在能積聚煤粉的平面和死角，不允許產(chǎn)生靜電的積聚和火花，不允許存在產(chǎn)生沖擊摩擦的機(jī)械傳動(dòng)裝置，不允許有高溫表面，以防止產(chǎn)生點(diǎn)火源。
磨袋式除塵器具有如下特點(diǎn)：
1、采用高濃度、高效脈沖袋式除塵器，型號(hào)為L(zhǎng)PMM型：
此種專用于煤磨而開(kāi)發(fā)的脈沖除塵器，綜合了分室反吹、脈沖噴吹清灰除塵器的優(yōu)點(diǎn)，具有處理粉塵濃度大，清灰能力強(qiáng)，收塵效率高的特點(diǎn)。采用離線分室停風(fēng)脈沖噴吹清灰技術(shù)，能處理高達(dá)1000g/m3粉塵濃度的含塵氣體，排放濃度≤50mg/m3，針對(duì)煤磨粉塵的特性，采用有多項(xiàng)防燃防爆結(jié)構(gòu)和措施。
除塵器的工作流程：
過(guò)濾工況：含煤塵氣體由除塵器箱體側(cè)進(jìn)風(fēng)道，經(jīng)斜隔板轉(zhuǎn)向均勻地進(jìn)入各分室灰斗，大顆粒塵由于慣性碰撞和重力沉降作用而沉入灰斗，細(xì)塵折轉(zhuǎn)隨氣流向上進(jìn)入過(guò)濾室，被濾袋攔截篩濾而附于其表面，凈化后的氣體透過(guò)濾袋經(jīng)袋口進(jìn)入各分室清潔室再經(jīng)總排風(fēng)道由除塵系統(tǒng)的主風(fēng)機(jī)吸出而經(jīng)煙囪排入大氣。
清灰工況：隨著過(guò)濾工況的連續(xù)運(yùn)行，積附于濾袋外表的煤塵層不斷增厚，氣流通過(guò)的阻力也逐步增大，當(dāng)阻力達(dá)到設(shè)定值（如1470Pa）時(shí)，安于除塵器上的壓差發(fā)送儀（定壓控制）發(fā)出訊號(hào)，可編程序控制儀（PLC）開(kāi)始啟動(dòng)，發(fā)出指令依序依次切換各分室的提升閥關(guān)閉、開(kāi)啟，切換各室的脈沖閥對(duì)濾袋進(jìn)行停風(fēng)脈沖噴吹清灰。如首先關(guān)閉第一分室提升閥，切斷含塵氣流通過(guò)，再開(kāi)啟脈沖閥對(duì)分室中所有濾袋進(jìn)行停風(fēng)脈沖清灰，使濾袋內(nèi)外壓差恢復(fù)至原先過(guò)濾時(shí)阻力，經(jīng)約1分鐘時(shí)間間隔，使清下煤塵沉降后，再開(kāi)啟提升閥恢復(fù)第一分室的過(guò)濾。各分室依次循環(huán)按序清灰，直至最后一室清灰完。 PLC程控儀也可手動(dòng)或定時(shí)進(jìn)行控制。
2、設(shè)計(jì)有一整套先進(jìn)的防燃防爆技術(shù)
a、本體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，為防止除塵器內(nèi)部構(gòu)件煤粉的積聚，消除積灰的平面，設(shè)置了防塵板，板的斜度大于 70°。各分室的灰斗錐體角度大于70°，一個(gè)灰斗的兩斗壁夾角太小易積灰，在相鄰兩側(cè)板加焊溜料板，加大空間圓角，消除煤粉的沉積。考慮到由于操作不當(dāng)或煙氣含水份高、溫度低時(shí)而出現(xiàn)灰斗內(nèi)結(jié)露形成煤粉堵塞，在灰斗壁上增設(shè)有灰斗電加熱裝置并保溫。為防止灰斗內(nèi)蓬料，在各灰斗的壁面還設(shè)置了倉(cāng)壁振打器。灰斗下設(shè)有大容量卸灰閥。
b、濾袋所用濾料的選用，考慮到過(guò)濾時(shí)，高濃度煤粉與氣流的摩擦對(duì)濾袋的沖擊摩擦，在濾袋表面易產(chǎn)生靜電，靜電的積聚會(huì)引發(fā)火花和燃爆。同時(shí)還考慮到煤磨煙氣中含水份高的特點(diǎn)，濾袋選用了帶導(dǎo)電纖維的可消除靜電的防水防油防靜電絳綸針刺氈濾料，并采取了除塵器整體接地措施。
c、防燃防爆泄壓安全閥的設(shè)計(jì)，為防止煤粉燃燒爆炸傷人和損壞除塵器，在除塵器旁側(cè)設(shè)有泄壓安全閥。過(guò)去的泄壓閥多采用單純的重錘式或破裂板式，其主要缺點(diǎn)是在發(fā)生爆炸后，泄壓閥口敞開(kāi)，除塵器無(wú)法繼續(xù)工作，且泄壓壓力難以控制。現(xiàn)除塵器產(chǎn)品設(shè)計(jì)了新型的雙層帶安全鎖的泄壓閥，即設(shè)置了爆破片與帶安全鎖的密封門(mén)雙層結(jié)構(gòu)。在平時(shí)安全門(mén)鎖是關(guān)閉的，當(dāng)遇爆炸時(shí)，爆破片破裂，安全門(mén)鎖由除塵器內(nèi)部巨大的壓力頂開(kāi)進(jìn)行泄壓，泄壓后，安全門(mén)鎖自動(dòng)關(guān)閉，密封泄壓口以防止漏風(fēng)。安全門(mén)鎖的釋放力可通過(guò)彈簧來(lái)調(diào)整其大小，門(mén)鎖據(jù)密封門(mén)門(mén)面大小布置4~6個(gè)不等。爆破片采用，要求爆破壓力精度高、泄放面積大、密封性好、耐腐蝕、動(dòng)作靈敏、安全可靠。爆破壓力一般采用0.01MPa。為保證質(zhì)量、安全可靠、泄爆壓力準(zhǔn)確，爆破片選用專業(yè)廠家生產(chǎn)的（如安全設(shè)備廠）不銹鋼爆破片。
d、除塵器的過(guò)濾風(fēng)速宜選用≤1.0m/min
e、為保證密封，除塵器的漏風(fēng)率宜＜3%，愈低愈好，避免過(guò)多氧氣進(jìn)入除塵器。
f、壓力及溫度的監(jiān)測(cè)，在除塵器的過(guò)濾室設(shè)壓力監(jiān)測(cè)，在除塵器的出口、灰斗設(shè)溫度監(jiān)測(cè)。
g、其它安全措施：對(duì)于大型煤磨除塵器和有條件的廠家，要求在除塵器的出口裝設(shè)CO檢測(cè)儀，并配備CO2或 N2消防滅火裝置。一方面可以隨時(shí)檢測(cè)CO的濃度，一方面又可在CO濃度達(dá)到燃爆限度時(shí)自動(dòng)報(bào)警，在出現(xiàn)燃燒時(shí)可在中控室遙控或現(xiàn)場(chǎng)控制打開(kāi)消防滅火裝置對(duì)除塵器內(nèi)部燃燒處進(jìn)行滅火，以避免出現(xiàn)爆炸情況。
h、在維護(hù)管理上要求生產(chǎn)廠家加強(qiáng)對(duì)除塵器的管理和維護(hù)，特別加強(qiáng)對(duì)明火的控制，加強(qiáng)對(duì)除塵器及粗粉分離器卸灰的檢查，不使二者灰斗中存留過(guò)多的煤粉，以避免煤粉的自燃。
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