长袋除尘器（共4篇）
长袋除尘器 篇1
0前言
山钢莱芜分公司炼铁厂烧结原料系统共有13套除尘设施, 均为长袋低压脉冲除尘器, 它是一种高效、低阻、可靠、经济、处理能力大、使用简便的除尘器, 广泛应用于烧结厂、炼铁厂和焦化厂等冶金行业。
1长袋低压脉冲除尘器常见故障分析与处理
1.1除尘器灰仓堵仓
灰仓是除尘器储存粉尘的部位, 出现堵仓无法卸灰将严重影响除尘器运行安全, 一旦发现需及时处理。烧结原料系统造成除尘器堵仓的原因如下。
(1) 烧结原料中杂草等杂物进入灰仓。烧结原料主要通过火车、汽车运输进厂, 在卸料过程中大量用于密封车厢的杂草、密封泡沫等杂物混入原料, 经皮带运输机运输堆料、配料过程中, 杂物被吸入除尘器灰仓, 造成灰仓堵仓。在除尘器进风口主管道内加装滤网过滤杂物, 定期清理滤网, 可有效避免杂物进入除尘器灰仓, 堵塞灰仓。
(2) 灰仓内粉尘受潮。除尘器在负压状态下工作, 本体漏风将会吸入大量外界空气和雨水, 使仓内粉尘受潮结块, 造成除尘器灰仓堵仓。因此, 除尘器顶部压盖、检查门等部位必须采用橡胶条密封, 并经常检查更换, 卸灰阀法兰处也要做好密封处理。在日常运行中, 除尘器本体、灰仓及除尘管道发现漏洞要及时焊补, 避免吸入大量外界空气和雨水。
1.2除尘器运行阻力大
运行阻力是长袋低压脉冲除尘器运行的一项重要性能指标, 其大小可通过压差检测系统进行检测。除尘器的运行阻力在设计时已经决定, 一般压差值应保持≤1.5 k Pa, 过高将影响除尘器除尘效果, 造成除尘滤袋破损, 风机负荷加大等问题。除尘器运行阻力高出控制范围, 应从下列各方面查找原因。
(1) 反吹系统故障。反吹系统是长袋低压脉冲除尘器最重要的系统, 其工作状态直接影响滤袋清灰效果, 当反吹系统不能正常工作时, 滤袋上的粉尘将不断积累而得不到清理, 造成除尘器运行阻力不断增大。因此, 除尘器反吹系统的日常点检工作非常重要, 发现问题及时处理, 同时反吹系统参数 (系统清灰定时时间0~30 min, 喷吹压力0.2~0.4 MPa, 脉冲宽度0.1~0.2 s, 脉冲间隔和脉冲仓室间隔均≥10 s) 设定要准确, 其中, 清灰周期 (系统清灰定时时间) 一定要根据除尘器的工作实际情况进行设定, 清灰周期过长, 滤袋上的粉尘不能得到及时清理, 造成除尘器运行阻力过大;清灰周期过短, 将会降低滤袋使用寿命, 易造成滤袋破损。
(2) 滤袋糊堵。滤袋是长袋低压脉冲除尘器的关键部件, 滤袋糊堵将直接增加除尘器的运行阻力。造成滤袋糊堵的主要原因是受潮, 通常情况下, 导致滤袋受潮糊堵的原因有两种, 一是除尘器密封不严, 吸入大量外界含湿空气和雨水, 使滤袋上的粉尘受潮板结, 从而造成滤袋糊堵, 因此, 袋式除尘器对漏风率要求严格, 漏风率要小于3%;二是用于反吹清灰的压缩空气不干净, 长袋低压脉冲除尘器一般都采用压缩空气进行喷吹清灰, 压缩空气中含有较多的油、水等杂质, 直接喷入滤袋会使滤袋上的粉尘受潮板结, 为避免压缩空气中的水分等杂物进入滤袋, 需定期打开储气罐、气源三联件、脉冲阀分气包的排污阀进行排污。
1.3排放粉尘浓度超标
长袋低压脉冲除尘器一旦发现排气烟囱冒灰, 粉尘排放量大, 大部分是因滤袋破损造成的, 滤袋的破损将导致含尘气流直接外排, 迅速磨损风机转子。滤袋破损主要表现为磨损, 主要原因如下。
(1) 过滤风速过高。过高的过滤风速致使粉尘冲击、磨损滤袋, 也使滤袋的组织纤维张力受损, 造成滤袋破损, 一般长袋低压脉冲除尘器过滤风速要求在1~1.5 m/min。
(2) 进气分布不均。长袋低压脉冲除尘器采用分室结构, 各室进气分配不均会导致局部滤袋受到过度冲击, 造成滤袋穿孔破损, 使用周期过短, 因此, 在除尘器运行过程中, 需根据各室放灰量调节室进风口翻板阀开度, 使风量分布均匀。
(3) 龙骨弯曲。长袋低压脉冲除尘器各滤袋间距离较小, 龙骨弯曲会导致滤袋与周围滤袋相互碰撞磨损, 造成滤袋破损, 所以滤袋安装必须牢固, 并更换弯曲的龙骨。
(4) 反吹压力过高, 反吹周期过短。除尘器反吹系统的反吹压力过高, 反吹周期过短都会缩短滤袋的使用寿命, 造成滤袋破损, 长袋低压脉冲除尘器一般要求反吹压力≤0.4 MPa, 反吹周期在能满足滤袋清灰的同时尽量长些。
1.4电磁脉冲阀漏气
电磁脉冲阀是长袋低压脉冲除尘器反吹系统的关键部件, 其工作状况直接影响着反吹清灰效果。漏气是电磁脉冲阀常见故障, 出现漏气后将使压缩空气储气罐的压力下降, 导致除尘器反吹系统无法正常工作, 除尘器运行阻力持续增大, 通风量逐渐降低, 影响除尘效果。造成电磁脉冲阀漏气的常见原因如下。
(1) 电磁脉冲阀的膜片损坏。电磁脉冲阀有大、小两块膜片, 膜片疲劳老化、反吹压力过高都易造成膜片损坏, 发现损坏应及时更换。
(2) 电磁脉冲阀内杂物破坏密封。电磁脉冲阀膜片的垫片与出气口端面之间有杂物, 使二者无法密合, 导致漏气。必须打开脉冲阀, 彻底清除杂物, 反吹用压缩空气中杂物较多, 为避免杂物影响脉冲阀工作, 应定期对压缩空气进行排污。
摘要：烧结原料区域长袋低压脉冲除尘器使用过程中常见故障, 分析故障原因, 提出处理方法, 为除尘器运行维护提供参考。
关键词：长袋低压脉冲除尘器,故障分析,故障处理
长袋除尘器 篇2
该种类型的袋式除尘器的构成包括主净气室 (上箱体) 、尘气室、灰斗、喷吹装置、灰尘输出器和滤袋等部件, 是一个按照规定流程进行除尘的整体设备。袋式除尘器的工作原理是先将含有一定灰尘浓度的气体由专门进气口吸入到尘气室, 然后再通过对气流的断面进行加速, 使得气体中的直径较大粉尘颗粒在惯性力的作用下沉积到灰斗内, 而那些直径较小的粉尘颗粒则混入气体中, 进入到滤袋室, 在其中经过各种力的作用, 从气体中过滤出来, 最后被净化的气体就可以通过净气室, 由管道排出, 最终完成除尘工作。袋式除尘器和其他类型的除尘器结构不同, 为了有效防止空气作用使得滤袋被吸瘪, 必须要安装骨架。同时, 滤袋很容易附着尘粒, 在达到一定时间后就会出现架桥现象, 所以要定期对滤袋进行清理。在运行过程中, 滤袋的外表面粉尘会不断增加, 导致机械的运行设备阻力增加, 当运行到设定的时间或压差达到设定值时, 压力控制仪发出信号, 喷吹装置工作。在停止喷吹之后, 滤袋便可以恢复到正常的过滤状态。下面是某炼钢企业使用的某规格该类型的除尘器的主要参数, 可以大概了解这一类型除尘器的运作情况。处理风量是91000m³每小时, 过滤面积总共为1500m³, 风速为1.1m每分钟, 承受的负压小于8000pa, 设备的阻力在1600以下, 设备的漏风量在3.6%之下, 入口浓度小于210mg每立方米, 而出口浓度则小于40mg每立方米, 该设备的除尘效率高达99.9%。下面是设备的各项指数, 该设备的室数一共是8个, 每室袋数是60条, 滤袋总数为480条, 滤袋的规格为120*5000mm, 滤袋的材质为拒水防油毡, 入口温度小于120℃, 出口温度大于56℃。
2优化过滤风速的意义
对于过滤风速的正确选择和优化, 对于除尘设备的效率发挥和除尘质量有着很大影响, 同时又决定了除尘器的整体规格和其修建标准, 从而关系到企业的投资和收益。就目前我国的情况来看, 工业类型的多元化使得袋式除尘器在实际运用中面临的环境十分复杂, 烟尘的各项参数具有不确定性, 而国内目前还没有统一的标准, 所以做好过滤风速的确定至关重要。从宏观来讲, 影响过滤风速选择的因素有很多, 比如粉尘性质、含尘气体的初始浓度、滤料种类、清灰方式等都有着密切的关系。在进行设计和选择的过程中, 要结合实际情况和生产特点, 并适时作出调整。根据设备整体的特点, 可以知道, 如果能够正确的选择过滤风速, 可以达到预期的清灰目标, 较低脉冲阀的压力, 同时能够减少喷吹的时间, 将其降到零点一秒以下, 另一方面, 由于现在对于除尘器的自动化要求越来越高, 过滤风速的优化有利于先进设备的安装, 提高自动化程度。
3 如何更经济的确定过滤风速
本文列举了某铁合金冶炼厂中的除尘器, 阐述了过滤风速和粒径之间的密切联系, 从而分析如何在粒径影响下进行风速选择。
(一) 过滤风速与烟粉尘粒径之间的关系
经过分析, 这一类型的除尘器的过滤风速在实际的选择中要考虑的因素有很多, 它通常是和废气中的烟尘含量、烟尘颗粒径大小以及废气温度是有很大关系的, 用公式表示为V= (C, T, dp) , 在这些要考虑的因素中, 联系最为密切的, 当属于烟尘颗粒径。本文研究分析了在过去两年间各个领域, 如冶金、化工、机械加工等行业中大量的除尘器设备数据, 发现在进行科学的调试和修正后, 这些设备工作效率极高, 烟粉尘排放的浓度不大于三十毫克每Nm³, 最小可低于十毫克每Nm³。本文列举了某铁合金冶炼厂中的除尘器, 阐述了过滤风速和粒径之间的密切联系, 从而分析如何在粒径影响下进行风速选择。
众所周知, 在铁合金的冶炼过程中产生的烟尘, 其粒径较小, 烟尘温度较高, 不容易治理, 在实际治理过程中, 只有使用袋式除尘器才能达到治理标准, 其他类型除尘器不适宜其特点, 这里要注意, 在使用袋式除尘器时, 要选择脉冲清灰和逆气流反吹清灰, 案例中的企业在厂区中均设置了长袋低压脉冲袋式除尘器, 可以有效解决温度和径度的问题, 从而可以解决上述问题对于过滤风速确定的影响。根据分析, 可以得到下面的公式:V=0.6786+0.2134lnD。其中V代表过滤风速, D代表粉尘的平均颗粒直径, 下面是其参数:工业硅的平均粒径是0.24um, 过滤风速是0.3m每分钟, 对其的除尘效率在99%之上;硅铁的平均粒径是0.57um, 过滤风速是0.5m每分钟, 对其的除尘效率在99%之上;锰硅的平均粒径是1.5um, 过滤风速是0.7m每分钟, 对其的除尘效率在99%之上;锰铁的平均粒径是3.3um, 过滤风速是1.1m每分钟, 对其的除尘效率在99%之上;钨铁的平均粒径是7.2um, 过滤风速是1.2m每分钟, 对其的除尘效率在99%之上;铬铁的平均粒径是15.5um, 过滤风速是1.3m每分钟, 对其的除尘效率在99%之上;镍铁的平均粒径是21.5um, 过滤风速是1.4m每分钟, 对其的除尘效率在99%之上。
(二) 过滤风速与温度、浓度和粒径的综合关系
就理论而言, 温度对于过滤风速的影响较小, 但是在实际的操作过程中, 如果温度被升高, 需要被处理的直径小于1um的细微型粉尘的扩散能力变强, 如果温度下降, 这类粉尘的活性减低, 所以在确定风速时, 也要将温度元素考虑进来, 要做好温度的监测工作, 以便灵活调整;相对而言, 烟粉的浓度在确定风速的过程中体现出来的影响力就要大很多, 通常情况下, 如果在废气当中, 浓度越高的烟粉尘对风速的要求就越小, 反之, 浓度越小, 风速越高, 以保证能够降低清灰频率。当烟尘颗粒的直径越小时, 风速也就变小, 所以径度和风速是成正比关系的。在实际的优化确定过程中, 一定要将上诉三个方面的要素考虑进去。
4 结语
长袋除尘器 篇3
1 清灰系统的设计
1.1 供气管路的设计
供气管路如图1所示。
供气管路设计的核心是确定管路直径, 管径设计不当, 将会影响整个喷吹系统的经济性及工作的可靠性。其管径大小应根据选定喷吹压力及脉冲阀在设定压力下的清灰用气量计算, 其计算公式为:
式中:
di——管道内径, mm;
qv——脉冲阀清灰用气量, m3/h;
u——管内气体平均流速, m/s。
压缩空气的平均流速取值范围见表1。
表1中数据选取原则为:低压力选高流速, 高压力选低流速。供气管路至气包间应配置调压阀, 将供气压力调至清灰所需压力。
1.2 气包设计
气包的主要作用是储存一定量的压缩空气, 保证供气压力的稳定, 同时还有排污作用。气包数量与除尘器室数相对应, 装在除尘器顶部, 淹没式脉冲阀直接装在气包上。气包有方形和圆形, 见图2。
气包大小应根据脉冲阀清灰耗气量计算确定, 其计算参考公式为:
式中:
V——气包总体积 (包括空压机至除尘器顶部气包间设置的1m3左右储气罐) , m3;
q——清灰用气量, m3/min;
t——备用时间 (气源停止供气后气包内储存气量仍能继续提供清灰的时间) , min;
q1——脉冲阀工作前气体压力 (设定清灰压力) , MPa;
q2——脉冲阀工作后气体压力, MPa。
上述计算结果与储气罐体积之差, 再除以气包个数即为单个气包体积。由单个气包体积再计算出方气包的长宽或圆气包直径。建议方气包长宽不超过350mm, 圆气包直径不超过400mm, 若计算结果超过这个尺寸, 应加大储气罐体积。
1.3 气包安装方式设计
气包安装方式一般有两种 (以圆气包为例) , 一种是将气包装在除尘器净气室顶部, 见图3;另一种是将气包装在除尘器的侧面, 见图4。
图3的气包下部所对应的袋室空间不能安装滤袋, 浪费了袋室空间;而图4的袋室空间得到充分利用, 相同的过滤面积钢耗降低, 且喷吹管的弯管部分在净气室外部, 施工安装较为方便, 应优先采用。
1.4 喷吹管高度的设计
喷吹管高度设计过高, 清灰压缩空气不能全部进入滤袋, 影响清灰效果, 滤袋运行阻力高;设计过低, 袋口至距袋口300mm范围内的滤袋上部破损较快, 大大降低滤袋寿命。某厂使用7个月袋口破损情况见图5。
合理的喷吹管高度既可以满足清灰需求, 又可以延长滤袋寿命, 其高度需经计算后确定。
如图6, D为滤袋直径, 气体喷射角为15~20°, 喷管高度计算公式为:
清灰气体压力高时, 气体喷射角取15°, 压力低时, 取20°。对于采用玻纤覆膜滤袋及76mm淹没式脉冲阀清灰的除尘器, 建议清灰压力小于0.25MPa, 气体喷射角取20°。
1.5 袋口保护套的设计
由于理论计算与实际使用有一定差距, 有的用户在调节清灰压力时, 超过了0.25MPa, 有的甚至超过0.4 MPa, 滤袋袋口在较短的时间内发生破损。为了防止调节清灰压力不当或是喷嘴与滤袋偏心而引起的滤袋破损, 建议袋口增加保护套。保护套分内置式和外置式。
内置式将金属护套置于滤袋口内, 损失了一部分过滤面积;外置式将金属护套置于袋口上部, 保证了滤袋应有的过滤面积, 有一定的技术优势。
2 脉冲阀喷吹宽度及清灰压力的确定
窑尾长袋脉冲袋除尘器多采用76mm淹没式脉冲阀, 喷吹脉冲宽度一般取0.1~0.25s, 其脉冲阀喷吹气量见表2。
表2中仅给出了几组脉冲阀技术参数, 更多的参数可以通过计算或由脉冲阀供应商提供的脉冲阀耗气量曲线得出。
表2中参数的选取应根据袋除尘器滤袋材质而定。采用玻纤覆膜滤袋的窑尾袋除尘器, 应降低清灰气流的动能, 减弱其对滤袋的冲击, 提高滤袋寿命, 清灰参数选取低的气体压力和宽的喷吹宽度, 即低压力、大气量。笔者建议清灰压力<0.25MPa, 脉冲宽度0.20~0.25s。如果采用毡类滤料, 建议清灰压力0.30~0.35MPa, 脉冲宽度0.10~0.15s。
3 结束语
长袋除尘器 篇4
20世纪80年代末以来, 在我国水泥、钢铁等行业煤粉制备系统中, 大多采用球磨机+粗粉分离器+细粉分离器+袋除尘器或立磨+气箱脉冲除尘器的系统模式。随着近年来技改项目的增加, 如何利用先进技术在不增加占地面积的前提下, 对现有设备进行改进, 提高袋除尘器的处理风量, 是磨机提高产量、减少污染排放的前提条件, 也是急待解决的课题。
近两年来, 钢材及其它原材料的价格不断上涨, 土地资源日益紧缺, 土地使用成本上升, 使新上项目环保治理的投入成本大幅增加。因此加快研制开发占地面积小, 单位过滤面积钢耗低的高效煤磨袋除尘器意义重大。
根据煤粉制备系统的特点, 结合长期的袋除尘器设计经验, 我们开发了防爆型LMC低压长袋脉冲除尘器, 由于采用行 (管喷吹) 式脉冲清灰技术, 滤袋长度可达到6~8m, 因此该设备具备结构紧凑、占地面积少、造价低等优点。
1 LMC防爆型袋除尘器的特点
1.1 防燃、防爆安全措施设计
根据煤粉制备系统特点在设备内部结构上采取:
1) 防积灰设计, 防止积灰自燃:为了防止煤粉内部构件上积灰, 所有梁、分离板等均设置防尘板, 而防尘板和灰斗的溜角>70°, 同时为防止两斗壁间夹角 (谷角) 太小而积灰, 两相邻侧板焊上溜料板, 加大谷角, 消除煤粉的沉积, 在除尘器内部所有平台、死角处加焊坡板。
2) 选用专用防静电过滤材料
由于煤粉随空气流动, 粉尘与滤布的冲击摩擦等都能产生静电。静电的积累会产生火花从而引起燃烧和爆炸, 因此采用抗静电滤料, 同时对除尘器壳体进行接地, 确保接地电阻小于4Ω, 消除静电效应。
3) 计算防爆通风面积确定相应的防爆门尺寸
目前常用的计算方法有德国工程师协会提出的VDI 3673的诺模图, 根据美国防火协会卸压面积计算图和易燃粉尘的通风比 (卸压面积与设备容积之比) , 煤粉的通风比一般为1∶35 (m2/m3) 左右。根据以上经验公式, 确定煤磨防爆型脉冲喷吹长袋除尘器的卸压面积。
4) 采用CO2自动灭火装置
为了防止除尘器内部的煤粉自燃和爆炸, 通过数控仪测量出除尘器入口、出口和灰斗的温度, 超温时既可产生报警信号, 又可输出控制信号给相应的执行机构, 从而保证了除尘器的安全运行。一组由除尘器PLC可编程序控制仪进行全自动控制的消防单元模块———CO2自动灭火装置, 提供可靠的安全保障。
1.2 行 (管喷吹) 式脉冲清灰技术
该技术具有清灰能力强、喷吹压力低、除尘效率高, 每个脉冲阀最多能为18~20条滤袋同时进行喷吹并实现最好的喷吹均匀性的特点。喷吹压力的降低及喷吹均匀性的特点可延长滤袋的使用寿命, 降低设备阻力, 同时, 滤袋长度可达到6~8m, 且技术成熟, 近年在国内及发达工业化国家广泛应用, 但在煤粉制备系统还没有应用先例。
1.3 低压脉冲喷吹方式
清灰压力设计为0.3MPa, 属低压脉冲喷吹清灰, 压力仅为高压脉冲的一半。高压喷吹方式是在线清灰, 在清灰的同时重新开始过滤, 喷吹臌胀的滤袋会迅速返回袋笼上。经验证明, 当滤袋离开袋笼返回到它正常位置的速度快得与它离开的速度相等, 粉尘在清掉的同时一部分将重新黏附到滤袋上, 而过细的颗粒进入普通毡制成的或编织的袋内, 则出现除尘器清灰时喷出粉尘超标排放现象, 降低了除尘效率。这样除尘器阻力上升很快, 需加快清灰周期频率, 结果会缩短滤袋寿命。
LMC低压脉冲喷吹方式完全可以控制清除细颗粒而没有喷出现象。它在清灰时需要一个低压高流量脉冲气体, 与普通高压低流量不同, 具有两个特点:
1) 当瞬间滤袋快速膨胀时具有高流量低压降的清灰风给滤袋提供加速力。
2) 清灰后可控制减缓滤袋返回速度 (控制出风阀重新打开时间) 实现滤袋清灰后“软着陆”。
1.4 选用淹没式脉冲阀
脉冲阀选用淹没式, 喷吹阻力低, 适合低压喷吹。采用方形气包, 脉冲阀直接安装在气包上 (见图1) 。
1.5 取消文丘里管
加装文丘里管时, 过滤气流通过此处产生局部阻力, 使除尘器的整体阻力增加。与直接脉冲喷吹相比, 并不能使引射流量增加, 反而不如直接喷吹的引射流量大。文丘里管主要功能是保住喷射压力, 将其有效地传递到达长滤袋的底部。现在制作的大型长袋脉冲除尘器, 在一般工况下已经不使用文丘里管, 在清灰系统设计上已充分考虑了能有效喷吹滤袋的数量及到达袋底的喷吹强度, 因此取消使用文丘里管。
1.6 结构紧凑、占地面积少、钢耗低
表1为与FGM型除尘器的技术性能对比。
通过表1可以看出, 相近过滤面积的LMC比FGM钢耗低近20%, 占地面积小近50%。其它配件同样配置情况下价格低10%以上。
2 结构及工作原理
2.1 结构
由箱体、灰斗、防爆门、滤袋、袋笼、脉冲清灰系统、进 (出) 风口、离线阀、CO2自动灭火装置 (选配) 等组成, 其结构示意见图2。
2.2 工作原理
含尘气体进入除尘器进风管, 然后折下进入灰斗, 再上升由滤袋过滤。由于气流断面的突然扩大, 气流中一部分大颗粒粉尘因惯性而落入灰斗, 颗粒小的粉尘进入滤袋, 细粉尘被阻留在滤袋外表面。过滤后气体通过各滤袋汇集到净气室, 经由出风管、风机排入大气。
LMC袋除尘器设计为离线清灰, 每单元滤袋分数组, 每组若干条, 随着过滤过程的不断进行, 滤袋外表层积尘逐渐增多、增厚, 需对滤袋清灰。清灰时, PLC控制仪发出信号, 首先关闭某一单元离线阀, 使该室离线, 滤袋处于无气流通过状态, 脉冲清灰系统工作, 向该单元每条滤袋喷射压缩空气, 在滤袋膨胀产生的震动和反向气流的作用下, 使粉尘脱离滤袋并落入灰斗, 达到清灰目的。清灰结束数秒后 (粉尘沉降时间) , 离线阀再次打开, 该单元又重新进入过滤状态。清灰过程是按一定的时间间隔逐个单元依次轮流进行的, 当某个单元清灰时, 其余单元仍在过滤, 互不干扰, 附积在滤袋外表面的积灰脱离滤袋落入灰斗后, 由卸灰机构排出。离线阀、电磁脉冲阀、卸灰阀等装置, 由PLC可编程序控制仪进行全自动控制, 循环工作。
3 运行效果
以太原钢铁公司和青岛钢铁公司使用情况为例, 其设计参数及实际运行效果见表2和表3。
由表2和表3看出, 两家公司使用的设备在2005年先后投入使用, 在近两年的运行中达到了设计要求, 出口排放浓度<50mg/m3, 达到了国家标准, 设备随主机运转率达到100%, 满足系统需要。
4 结束语