除尘器

负压反吹风布袋除尘器在安钢喷煤系统中的应用

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-03-15 16:56:03

由原冶金部第一冶金研究院和安阳市雪莲工业公司共同设计、制造的ZGFC负压反吹风布袋除尘器自1995年在安钢使用以来情况良好。本文是安阳市雪莲工业公司对使用情况的总结,其中特别介绍了微机控制和设备的一些特点,可供有关方面参考。

一、布袋除尘器概述

ZGFC负压反吹风布袋除尘器是安阳钢铁有限责任公司炼铁厂喷煤系统中的一个大型关键工艺设备。在喷煤系统中,优质煤块经过球磨破碎、粗粉分离、细粉分离等工序,将符合要求的煤粉集中起来,然后再混合高压风喷入炼铁炉内。而系统中的布袋除尘器正是完成细粉分离这一重要工序的设备。因此,在喷煤系统中布袋除尘器又被称作“细粉分离器”。

布袋除尘器是各类除尘器中的一种高效除尘器,特别是对细微粉尘同样有较高的收尘效率。喷煤系统正是利用了布袋除尘器的这一特性,来分离、收集经粉碎后和大量空气混合在一起的煤粉。当然,煤粉过滤分离出来后排放到大气中的空气应是符合国家排放标准的清洁气体。所以,喷煤系统中的布袋除尘器既是工艺设备,又是除尘设备。

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二、布袋除尘器基本结构

本布袋除尘器主要由壳体、灰斗、三通阀、振打装置、滤袋等部件组成。

1.壳体

是过滤含煤粉气体的工作间,采用分室结构,每室内装有若干条布袋。过滤后的空气经气室、三通阀、管道、烟囱排入大气中;袋内煤粉经振打落入灰斗中。

2.灰斗

其下部主要是存放煤粉,上部起含尘气体进入布袋前的通道作用。灰斗下部进风口处设有气流挡板,使气流分布均匀。卸灰口设密封型星形卸灰阀,减少漏气和粉尘的再飞扬。卸灰阀按照指令定时将存放于灰斗中的煤粉排放到输送管道中去。

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3.三通阀

安装于布袋除尘器的顶部,通过和蝶阀开闭状态不同的配合,实现吸风,反吹风、沉降功能。

4.振打装置

卸灰时将灰斗上部的煤粉振落下来,消除了煤粉棚架作用给卸灰造成的不良影响。

5.滤袋

每室72条,四室共288条。滤料为抗静电针刺呢;工作方式为内滤式。含尘气体由灰斗进入滤袋,由内向外过滤,粉尘集附在滤袋的表面。当布袋抖动时剥离并沉降于灰斗之中。

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6.控制部分

包括低压电气和PC自动控制部分,实现布袋除尘器和整个喷煤系统的联锁运作,达到过滤、收集、排灰及除尘的目的。

三、布袋除尘器工作原理及控制动作顺序

当主风机启动后,各室都处于吸风过滤状态,此时蝶阀关闭,各三通阀反吹风口关闭,吸风口打开,吸风过滤回路畅通。同时由主控室给出信号,使反吹风机启动,电动蝶阀打开,一室的三通阀反吹风口打开,吸风口关闭。此时一室处于反吹状态,反吹风机将大气经反吹风管、蝶阀、三通阀鼓入气室之内,布袋由鼓胀转换为收缩态,布袋内壁所吸附粉尘被剥落,随反吹风落入灰斗中。延时15秒(该时间和随后各状态所延长的时间可根据煤粉含量多少调整)后,蝶阀关闭,反吹风被阻于三通阀外,布袋随即成自由状态,袋内粉尘靠重力自然下沉。延时25秒后,蝶阀再开启,反吹风进入袋室,布袋又呈收缩态。如此四次反复,形成布袋的抖动效应,达到振落滤袋内壁积尘之目的。四次循环后,蝶阀转换为关闭状态,一室三通阀也切换至吸风态。此工况延时80秒后,二室的三通阀切换至反吹风态,开始与一室相同的循环,此时一室处于正常的吸风过滤状态,直至四室循环完毕后再次打开蝶阀,一室三通阀反吹风口打开,从一室开始第二次循环。上述循环过程简示于下表:

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四、布袋除尘器主要性能参数

处理风量:46000m3/h

过滤面积:2000m2

室数:4

滤袋规格:Φ292mm×8500mm

滤袋材质:ZLN-DFJ-02(丙纶)抗静电针刺呢

过滤风速:0.35m/min

入口含尘浓度:60g/m3

除尘效率:≥9918%

除尘器阻力:1800Pa

除尘器工作压力:-(10~11)KPa

清灰方式:净气反吹、实时程序控制

反吹风机:4-72-1.No14A离心通风机

气体温度:<120℃

含尘成份:煤粉

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五、布袋除尘器微机控制

过去布袋除尘器所使用的电控元件为时间继电器、中间继电器、行程开关等,这些电气元件工作可靠性差,设备运行故障率高,因而检修频繁,严重地影响了设备的正常运行,在以往有过不少沉痛的教训。特别是这些电气元件一旦失灵,不仅使布袋除尘器无法正常工作,而且可能导致电机和其它设备损坏,对于大型钢铁企业生产链中的这一环节出现这样的故障是绝对不能允许的。

如前述,ZGFC布袋除尘器,不仅起到环境除尘作用,更重要的是它是喷煤系统中的关键工艺设备。喷煤系统所制煤粉是重要的炼铁燃料。为了保证高炉一年二百万吨的生铁产量,要求喷煤系统必须源源不断地供应煤粉,不允许在高炉非大修期间任意中断,喷煤系统中的布袋除尘器,即所谓的“细粉分离器”,在运行过程中一旦发生故障,都将给安钢带来巨大的经济损失。所以,这就要求布袋除尘器的控制部分非常可靠,而PC极高的可靠性和其它突出的优点使设计者理所当然地选择了它。

PC是一种专为工业环境下应用而设计的数字运算操作的计算机。PC的优点很多,最重要的有两条:1.极高的可靠性。有资料表明其平均无故障时间可达30万小时(34年),这在当今技术更新瞬息万变的信息时代,可以认为是永远不坏的装置。2.编程比较容易。它的程序语言简单,一般技术人员稍加学习便可掌握;安装、调试也很方便。

安钢所选用的PC,型号是日本三菱的FX2-128。三年来的运行实践证明,PC对布袋除尘器控制是非常成功的,从而证明了我们对布袋除尘器的控制设计和安装、调试也是非常成功的。

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六、布袋除尘器的其它特点

1.密封性能好

高浓度的煤粉气体若遇有明火,极易爆炸。布袋除尘器本体的设计和制作采取了严格的密封措施,这些措施主要有:a.一般除尘器漏风率只要≤3~5%即可,施焊方式内外有一面全焊,一面断续焊。而本布袋除尘器设计要求漏风率<0.5%,这近乎要求完全不漏,因此在安装中对袋室和灰斗内外所有焊缝全部进行连续焊,不允许有任何漏焊、虚焊和气孔夹渣;b.所有连接螺栓封焊;c.所有连接法兰都要机加工,密封垫用双层,保证法兰密封可靠;d.进行试漏检验。安装完毕后,对设备袋室和灰斗全部封闭,而后充气200~300Pa(正压)进行渗透试验;设备全部封闭,抽气使除尘器处于1000pa负压下关机(不得回气),负压保持5min后减为-500Pa为合格。

2.有良好的防爆措施

鉴于上述高浓度煤粉的易爆性,为了在万一发生意外事故时保护除尘器,在相关部位安装了12个防爆阀,其具体分布为:每室顶部两个,每一个灰斗一侧设一个,这样在发生爆炸内部压力超过额定值时防爆阀的铝片破裂,使压力很快减下来,从而保护了除尘器。

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3.抗静电性能好

为了防止静电产生明火,布袋滤料选用了质量较高的抗静电针刺呢,这种滤料虽然价格高一些,但是它的抗静电和过滤粉尘性能都较好,特别对于占很高比例的10μm的煤粉亦有很好的过滤作用。

4.清灰

振打的关键设备三通阀的控制由原来的电动推杆改为气缸带动的气动推杆,气缸的动作由PC控制,这样,使关键件的控制更加可靠、安全。

七、布袋除尘器的经济效益分析

1995年安钢喷煤系统上马后,据保守的测算,吨铁的成本可降低100元以上。最近三年安钢每年的生铁产量平均为200万吨左右,按有一半的高炉利用煤粉炼铁计算,该系统一年可为安钢创造1亿元以上的经济效益,这个数字是相当可观的。

有关更多负压反吹风布袋除尘器在安钢喷煤系统中的应用信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。