LY系列磚混結構大布袋除塵技術的實踐與探索
一、困擾收塵的三大問題
采用過濾原理的袋式收塵器在水泥行業中已經得到廣泛認同，它的收塵效果眾所周知。但由于機立窯采用濕法成球、深暗火煅燒、大風大料的特殊工藝，基本上都存在著“煙氣濕度大，排放溫度低，含塵濃度高、腐蝕性氣體、溫差變化大”等難點，因此，給袋除塵器的應用帶來了一定的困難。水泥企業特別為“濕、蝕、費”三大問題所困擾，對使用布袋收塵器存有懼怕心理。
“濕”首當其沖
通常預加水成球水分含量達到12%左右，在煅燒過程中又要將水分從煙氣中排出。當煙氣排放溫度低于露點時，水霧混合著高濃度的粉塵，沾積在布袋上，就會產生“糊袋”現象，布袋的透氣通道被封閉，窯內煅燒時的煙氣無法排出，導致窯內通風不暢，窯就無法正常煅燒。除塵器的通風性能被“結露”破壞了。
“蝕”是嚴重妨礙除塵器正常使用的難點之二
煙氣中有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、Na2O、K2O、CO2、CO、N2等化學成分。由于深暗火煅燒，使得煙氣濕度大且熱工制度不穩定，帶酸性物質長期附著在除塵器本體和各路管道上，對以鋼材為主要材料的除塵器侵蝕性極大.一臺Ф3×11m窯的收塵設備因腐蝕原因花費的檢修費用，一年就達15萬之巨；又由于礦化劑的作用，氟化物所形成的氫氟酸對常用的濾袋具有極強腐蝕性，如管理不好，一年需要更換三、四次布袋，耗資也近15萬元。
“費”就是投資大，運行費用高
一臺Ф3.2×11m的機立窯，如果根據90000m/h煙氣排放量來設計除塵器的容量，反吹風結構除塵器通常一次性綜合投資需75萬元左右；為了防止結露，運行中需要提高煙氣進口溫度，煤耗要增加100大卡左右的熱量。為克服布袋結灰阻力增加，主要動力配置110kW甚至更高；每噸熟料起碼要增加6度電耗；由于腐蝕問題，設備運行3～4年就徹底癱瘓，需要再次投資；再加上每年的維修費和布袋費用等,企業的負擔的確很重，有時感到喘不過氣。
二、尋求解決問題的出路
針對濕、蝕、費三大困擾問題，為了減輕企業的負擔，水泥機立窯需要尋求既經濟又實用的環保技術，使它能貼近立窯煅燒工藝，增強與生產的親和力，進而提高節能降耗的技術檔次，最終成為水泥立窯環保的密切朋友。為了探索投入費用少、使用壽命長、運行成本低、安全又穩定的環保技術，我們常年立足于應用，貼近工藝，通過大量的綜合技術改造使上述目標一一得以實現。我們通過數年的實踐，進行了大量的研究與探索。逐步完善和提升了LY系列磚混結構大布袋除塵器技術（國家專利名稱是抗結露共振袋式除塵器）對多方面的適應能力，大大提高了節能降耗的技術檔次。
三、研究與探索
1.設備殼體材料的選擇
磚混結構替代鋼結構，從本質上改變了材料結構及除塵器的運行環境，首先可以節省綜合投資25萬元（對一臺三米窯而言）；其次是改善了運行環境，貼近立窯的煅燒工藝，極大地降低了企業因使用除塵器而增加的經濟壓力。鋼結構除塵器的自身條件決定受理的煙氣溫度普遍要高（下限溫度控制在75℃左右）。因為其導熱系數高，部分熱量被快速散發，雖然用了較多的保溫材料也難以遏止。而磚混結構的導熱系數低，不僅不會讓熱量很快散發，而且具有較強的吸熱貯能作用。當高溫煙氣經過除塵器時，墻體將熱量吸收并貯存起來，當煙氣溫度低時又自動地釋放出來，使除塵工作腔體的溫度得到適度調劑，形成相對恒定性。為此，我們設定的下限溫度只需60℃。但是，這寶貴的15℃正是機立窯最受益的工況條件。機立窯不必大幅度改變煅燒工藝，配熱也不需較大的增加，基本貼近了原先的煅燒工藝，讓窯工師傅們一開始在感情上就接受了除塵器，對節能降耗有了基礎保證。
同時，由于采用磚混結構，進入除塵器的大量含塵水氣首先在除塵腔體內進行氣固分離，凈化的氣體一部分在除塵腔體內氣化后被排空，一部分被墻體所吸收，這樣就減少了對布袋的侵蝕。當高溫煙氣進入除塵器腔體內，使水氣快速氣化排空，墻體貯存的水分子又被釋出，周而復始，使腔體內有個相對恒定的溫度與濕度，減小了布袋結露的可能性，保證了除塵工作的阻力系數。
實踐證明磚混結構具有極其優良的保溫性能和吸濕功能，以及對抗結露的功能，與立窯煅燒工藝有較強的親和力。2.磚混結構一次投資、終生受益，大幅度降低維護費用機立窯煙氣對除塵器的腐蝕給水泥企業造成很大的經濟壓力。近幾年來，有的企業重復投資三、四次之多。一部分是因環保要求提高而更新換代；但多數是因為設備大面積腐蝕，無法修補而被迫再次投資。因為腐蝕，企業每年花在設備大修和更換布袋上的費用也比較大，年平均要耗資30萬元左右。
采用磚混結構從根本上緩解了這方面的壓力，因其抗腐蝕能力強，可做到一次投資，終身受益。1999年和2000年建成投入使用的十幾臺LY-磚混結構除塵器，使用至今完好如初，運行正常。四、五年來除少量因引入管道而作適度維修外，設備本體的維修費用幾乎是零。由于有較好的吸濕功能，水氣無法滯留在腔內，收集的粉塵是干的，有的連花板上的防腐材料還清晰可見。這就大大減少了使用其他結構布袋收塵器所帶來的重復投資和高額維護的風險，企業當然樂以接受。
四、與之匹配的技術
當然，在機立窯上使用磚混結構除塵器同樣會有兩大技術問題。一是多變的工況、無規則的熱脹冷縮會使墻體開裂；二是本體上大量預埋件與磚混結構結合，其膨脹系數差異和接受差異都會產生脫離現象。我們集多年實踐經驗，在LY型除塵器上逐步創造了“統一表面張力”和“整體應力平衡”兩大工藝手段，使除塵器成為一個堅固的整體，能全方位地適應工況變化而運行自如，既發揮了拒腐蝕抗結露的優勢，又排除了易開裂、會脫離的弊端。
五、提高技術檔次，做好節能降耗文章
一臺Ф3×11m機立窯配置的鋼結構除塵器所設計的大引風機，其動力一般在90kW以上，有的還配置110kW電機。而LY型除塵器僅配置55kW的主風機，能耗只有前者的一半，而且運行中窯面通風良好，經常保持300～400Pa的負壓。其根本原因是運行過程中整體阻力小。
1.采用無動力“風共振”的一級清灰手段實現節能首先應確保運行阻力低
LY-磚混結構大布袋除塵器的設計阻力，一般都在1200Pa，但隨著設備的運行，粉塵在布袋上逐步增厚，阻力也相應增加。當阻力接近引風機全壓時，氣流從布袋上很難通過，煅燒產生的煙氣被迫大量從窯面溢出，窯面倒煙，嚴重時會使窯工中毒。因此，布袋的清灰功能是除塵器關鍵技術之一。目前廣泛采用的是反吹風和脈沖二大類，定時定阻實施清灰。而LY型除塵器在設計上采取無動力“風共振”一級清灰和輔助定時定阻反吹清灰二級清灰。在特定的工作環境中，粉塵會從布袋上連續不斷地脫落下來，使設備整體阻力保持在2200Pa以下，確保窯面通風良好，又使除塵器能穩定運行，而電機僅配55kW，電流一直保持在85～90A的水平。
2.實施煙氣調質，讓除塵器接受優良煙氣
LY磚混結構大布袋除塵器設定的煙氣工作溫度為60～200℃。但立窯煅燒產生的煙氣經常突破這一范圍。低于它要“糊袋”，高于它要“燒袋”。只有對煙氣進行調質處理，把非規范煙氣調教整到規范煙氣，除塵器才能安全穩定地運行。當窯面明火時（如塌窯、偏火、返火），PC機指令風機打開調風閥引入定量冷風，緩解高溫煙氣；若意外出現超高溫時，自行關閉進氣閥門，煙氣從旁路聯鎖閥臨時排空。如低于設定溫度時，PC機指令立窯鼓風機加大風壓“提起底火”，同時除塵器引風機加大風壓“把火拔起”，雙管齊下，上下貫通，同時調整，下降的煙氣溫度會及時回升。加上反吹用風也從凈氣管中引入具有一定溫度的氣體，促使所有進入除塵器的煙氣溫度設定的工作溫度范圍內。
3.運用傳感技術采集工況信息
立窯煅燒過程中時常會發生突發情況，需要及時、準確、無誤地采集瞬間的概況信息。如果信息采集滯后，布袋的安全性就會令人擔心。因此，我們一開始就采用了先進的傳感技術，窯面煙氣的真實情況可以幾乎同步地反映到電腦上，電腦立刻及時正確處理，使除塵器的安全運行得到保證。LY除塵器的200多家用戶，五、六年來沒有出現一次“燒袋”事故。高靈敏度的控制系統對設備安全運行確實起到了保障作用。
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