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袋式除塵器在大化肥裝置的應用及改進

文章出處:路洋環保機械設備有限公司人氣:544次瀏覽發表時間:2017-10-16 10:27:37
1、概述:
   重慶建峰化工股份有限公司化肥分公司 (簡 稱建峰化工)擁有年產 52 萬噸尿素(簡稱一化)和 年產 80 萬噸尿素(簡稱二化)2 套大型化肥生產裝 置。 受地理位置的限制,2 套裝置的尿素散運棧橋 分別長達 1000 余米,垂直落差 200 余米,散裝尿 素經過長途運輸和多個轉運站的落差,碎化較重, 粉塵增大,在包裝過程中的料倉下料時,包裝大廳 彌漫著大量尿素粉塵。尿素粉塵排入大氣,造成對 大氣環境的污染;粉塵彌漫生產現場,對操作人員 健康產生危害;同時,尿素產品中粉塵含量高容易 引起尿素板結,影響產品質量。因此必須采取有效 措施去除尿素產品中的粉塵。
   建峰化工先后投資對十余套除塵裝置進行技 術改造,使用過機械振動袋式除塵器、回轉反吹袋 式除塵器和氣箱脈沖袋式除塵器等類型的除塵 器,目前正常運行的有 9 套除塵裝置。三類除塵器 在工作原理和使用性能等方面有較大差異, 機械 振動袋式除塵器是 1991 年一化建廠時的配套設 備, 實際生產中運行狀況不佳, 檢修工作量大, 2008 年后已經沒有此類除塵裝置。 回轉反吹袋式 除塵器是 1999 年通過技術改造設在一化 C 轉運 站,使用至今,2005 年以后新增的除塵器選用的都 是氣箱脈沖袋式除塵器
2、除塵器的工作原理:
2.1、回轉反吹袋式除塵器工作原理和特點:
   回轉反吹袋式除塵器主體由上、中、下箱體組成,上箱體設有高壓反吹風機和回轉臂,回轉臂上 有 3 個噴吹孔, 每個噴吹孔通過懸臂回轉與每條 濾袋相對應,中箱體裝有帶支撐骨架的扁形濾袋, 下箱體為集塵倉。 一化 C 站采用回轉反吹袋式除 塵器,見圖 1。
 
圖 1 回轉反吹<b>袋式除塵器</b>
 
圖 1 回轉反吹袋式除塵器
   工作時,含塵氣體從箱體下部進入灰斗,由于 氣流面積突然擴大,流速降低,氣流中部分顆粒大 的粉塵在重力作用下,在集塵倉內沉降下來,顆粒 小的粉塵通過濾袋表面的慣性碰撞、 篩濾等綜合 效應,使粉塵沉積在濾袋表面,凈化后的氣體進入 上箱體(凈氣室),由排氣管經引風機排出。清灰 時,反吹風機產生的高壓空氣高速噴出,經喇叭形 噴出管進入濾袋,使濾袋突然膨脹產生激振力,使積附在濾袋外表面的尿素粉塵立即被清除下來, 落入積塵倉,達到清灰目的。
 
 2.2、氣箱式脈沖除塵器工作原理和特點:
   氣箱式脈沖袋式除塵器通常由上箱體 (凈氣 室)、中箱體、灰斗、框架(采用圓形袋),以及脈沖 噴吹裝置等部分組成。 除塵器本體分隔成若干個 箱區,每個箱區有一個氣缸帶動的提升閥,一個或 多個電磁閥控制的噴吹閥,工作原理見圖 2。
 
圖 2 脈沖噴吹除塵器工作原理

圖 2 脈沖噴吹除塵器工作原理
   除塵工作時, 工作過程和原理同回轉反吹袋 式除塵器相同,清灰過程則完全不同,當除塵器過 濾含塵氣體一定時間后,清灰控制器發出信號,第 一個提升閥關閉切斷過濾氣流, 然后箱室脈沖閥 開啟, 以大于 0.4 MPa 的壓縮空氣沖入凈氣室,清 除濾袋上的粉塵。清灰后,提升閥打開,這個箱室 重新進行過濾工作, 其他箱室按照上述程序逐一 完成全部過濾、清灰工作。

3、兩類除塵器性能比較:
3.1、清灰形式:
   回轉反吹袋式除塵器清灰利用反吹風機產生 的高壓氣流,通過懸臂回轉機構逐個吹入濾袋,反 吹氣流分布比較均勻, 振動不劇烈, 對濾袋損傷小,清灰效果較差。
   氣箱式脈沖袋式除塵器清灰利用壓縮空氣在 極短暫的時間內高速噴入濾袋, 同時誘導數倍于 噴射氣流的空氣,形成空氣波,使濾袋由袋口至底 部產生急劇的膨脹和沖擊振動, 造成很強的沖落 積塵的作用,清灰效果好。
 
3.2、連續運行:
   回轉反吹袋式除塵器反吹清灰時, 主風機必 須停止運行,即無法進行除塵過濾,除塵器過濾作 用不能連續。
   氣箱式脈沖袋式除塵器噴吹清灰時, 雖然被 清灰的濾袋不起過濾作用,但因采用箱室結構,各 室獨立工作, 清灰形式為整箱大脈沖閥循環噴射 清灰,噴吹時間很短,依次在線清灰,除塵器過濾 作用能夠連續。
 
3.3、檢修維護:
   回轉反吹袋式除塵器使用扁袋濾袋, 雖然單 位容積過濾面積大,濾袋數量較少,但是安裝濾袋 時, 每條濾袋與花板之間都需要密封膠條進行密封,還需要銷子固定,且每條濾袋下部用錐體固定在中箱體底部固定架上,上箱體頂部用直徑 3m 大 蓋密封,更換濾袋必須動用吊車,檢修、換袋復雜, 檢修維護工作量大。
    氣箱式脈沖除塵器使用圓形濾袋, 固袋方式 是嚴格控制花板的袋孔以及濾袋袋口的加工尺 寸, 依靠濾袋口彈性元件使濾袋袋口外側的凹槽 嵌入花板袋孔內,二者公差配合,密封性好,濾袋 裝拆方便、省力,上箱體設計成上揭蓋形式,打開 頂蓋, 直接抽出濾袋及框架即可,1 個人能獨立換 袋,檢修、維護管理方便,但是濾袋數量較多。
 
 
3.4、使用效果:
   回轉反吹袋式和氣箱式脈沖袋式除塵器的使用效果比較見表 1。
 
表 1 兩類除塵器部分數據比較
設備安裝地點 二化 4# 轉運站 二化包裝 7 樓 一化 E 轉運站 一化 C 轉運站
除塵器類型 氣箱脈沖除塵 氣箱脈沖除塵 氣箱脈沖除塵 回轉反吹除塵
過濾面積 /m2 840 450 420 224
處理風量 / (m3·h-1) 68500 42000 42000 52740
濾袋數量 / 條 840 450 420 144
濾袋規格 /mm 準130×2500 準130×2500 準130×2500 準250×3000
吸塵口數量 / 個 12 6 6 6
2012 年年均除塵率,‰ 1.27 1.01 0.94 0.66
2013 年年均除塵率,‰ 1.43 0.84 0.93 0.7
 
 
4、除塵器運行中的問題及改進:
4.1、回轉噴吹袋式除塵器
4.1.1、風閥故障及改進 :
   C 站除塵機主風閥 1、熱風循環風閥 2 和風閥 3,原設計是電動翻板閥和電動蝶閥,采用電動推 桿為執行元件,風閥開和關是否到位,采用限位開 關控制。 由于除塵風管粉塵結晶卡澀閥板或限位 開關動作不到位,經常出現過載保護,甚至多次燒 壞電機,嚴重影響除塵裝置正常運行。
   2016年一化裝置大修期間,通過技術改造,將 風閥 1、風閥 2、風閥 3 更換為氣動翻板閥和氣動 蝶閥。在其后近 10a 的運行中,風閥幾乎未再出現 異常,穩定性好,提高了除塵效率。
 
4.1.2、濾袋間粉塵粘接、架橋:
   陰雨天氣時, 潮濕空氣從各個吸塵口進入除 塵室,因尿素粉塵極易潮解粘附在濾袋上,原設計 為保證過濾面積, 濾袋間間隙較小, 雖然每天 8h 干燥保溫,濾袋間粉塵粘接、架橋仍不斷加重,必 須定期人工清理濾袋,才能恢復正常除塵作用,既 影響生產,又損害職工健康。圖 3 改進前堵塞的濾袋
圖 3 改進前堵塞的濾袋

圖 4 改進后的濾袋運行狀態
   通過分析和試驗,從兩方面進行了改進。首先 優化操作程序,C 站除塵自動程序是 93 min 一個 循環周期, 開機時自動清灰 3min 后進入除塵程 序,但反吹氣流振動不劇烈,短時間清灰量不多。 后規定開機時手動反吹清灰 15min,將加熱后的粉 塵盡可能多的反吹下來;其次,通過近幾年摸索, 逐步減少濾袋數量,增大濾袋間隙,降低濾袋間架 橋的幾率, 目前減少濾袋數量合計 20%。 通過改 進,基本解決濾袋粘接、架橋現象,同時沒有影響除塵效果。效果對比見圖 3、圖 4。
 
 4.2、氣箱式脈沖式除塵器:
 4.2.1、除塵管道堵塞:
   由于地理位置限制, 建峰化工的除塵器裝置 部分吸塵口離除塵器距離較遠, 如 E 站最長的除 塵管道長 120 余米,同時還有多個彎道,超長除塵 管道從散運尿素棧橋頂部連接吸塵口和除塵器, 生產廠家為除塵管道設計了保溫。
   在檢修和維護 中發現, 過長的除塵管道經常堵塞, 減少了流通 面,影響除塵器正常運行,除塵管道清灰孔附近堵 塞比其他地方嚴重。
   分析認為可能是清灰孔密封 不嚴密,少量雨水被引風機負壓吸入清灰孔附近, 導致尿素粉塵潮解吸附,并逐漸增大堵塞管道。后 采取除塵管道清理干凈后, 在清灰孔四周先刷瀝 青漆, 再根據清灰孔大小用廢舊皮帶裁成合適的 密封墊壓上, 最后將不銹鋼護罩固定好。 通過改 進,原來經常堵塞的管道在一個大修周期內,能夠 保證吸塵口正常除塵, 而且, 不再需要對管道保 溫。
   彎管位置堵塞的解決辦法, 一方面從操作上 規定,散運工段供料結束(皮帶上無尿素),除塵器 保持除塵工況 5min 再停運,防止突然停運導致尿 素粉塵在彎道處沉積;一方面在距離彎道 1.5m 處 開手孔,每月檢查一次,發現積灰及時清理。通過 加強管理,基本解決彎道堵塞。 目前在用的氣箱式脈沖式除塵器中, 主要來 自兩個專業生產廠家, 一個用于除塵管道設計有 風閥調節風量,控制吸塵口負壓,其 4 套除塵器安 裝在包裝樓; 另一個根據吸塵口距除塵器距離設 計所需風量,不要調節風閥,其 4 套除塵器安裝在 散運工段。
   實際運行中,調節風閥基本保持全開, 風閥處容易堵塞,包裝樓內除塵管道眾多,管網復 雜,一些位置容易堵塞,目前采用的是定期人工清 理方式,防止堵塞。
 
4.2.2、積塵箱清灰困難:
   一化散運工段 2 套除塵器安裝較早, 下箱體 為錐形。氣箱式脈沖除塵器是在線運行清灰,濾袋 粉塵因脈沖噴吹脫離濾袋落入集塵倉后, 又會被 引風機抽起,而且,因負壓作用,操作員打開集塵 箱困難。通過改造,在集塵箱進口增加一道手控氣 動插板閥,解決了清灰困難問題。 尿素粉塵容易潮解,雖然有倉壁振打電機,粉 塵不容易落入集塵倉,但經常需要人工敲擊,導致倉壁變形,形成惡性循環。在二化新增除塵器時, 提出改錐形下箱體與中箱體一體, 濾袋底部距地 面高不小于 2m, 能進入集塵倉收集尿素粉塵。二 化散運工段 2 套和包裝樓 4 套除塵器采用矩形箱 體,可進倉回收尿素粉塵;同時,成品車間在工藝 管理上進行優化, 這種形式的除塵器濾袋運行中 基本沒有濾袋間粉塵粘接、架橋現象。

5、結束語:
   袋式除塵器使用覆膜針刺氈濾袋起過濾作用 來進行除塵,具有除塵效率高、處理風量范圍大、自控系統功能齊全、 能夠滿足化工生產連續除塵 的工藝要求。由于尿素粉塵極易潮解,袋式除塵器 在大化肥裝置使用中,有效防止濾袋間粉塵粘接、 架橋,以及除塵管道堵塞,是決定袋式除塵器整個 系統成敗的關鍵。因此,反吹風等弱力清灰的除塵 器不適宜采用, 以強力清灰為特征的箱式脈沖袋 式除塵器因清灰所需氣源壓力低,工作可靠,維修 工作量小等優點,適合在大化肥裝置使用。
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