延長石灰豎窯除塵器布袋使用壽命的探索

陳曉玉 （天津天鐵冶金集團石灰石礦，河北涉縣 056404)

延長石灰豎窯除塵器布袋使用壽命的探索

陳曉玉 （天津天鐵冶金集團石灰石礦，河北涉縣 056404)

天鐵集團石灰石礦300 t/d氣燒石灰豎窯除塵工藝采用布袋除塵器，針對布袋更換頻率高的現象，分析了制約布袋使用壽命的因素，得出排煙溫度、粉塵濃度、煙氣中的水蒸汽是影響布袋使用壽命的關鍵因素。經采取優化除塵系統運行參數及環境等措施，有效地延長了布袋壽命，布袋使用壽命達到27個月，超過行業平均12個月的水平。

石灰豎窯 布袋 除塵器 溫度 粉塵 煙氣 壽命 延長

1 前言

天鐵集團石灰石礦6座300 m3氣燒石灰豎窯是國內首創產量最大的氣燒矩形石灰豎窯，工藝除塵采用布袋除塵器。由于豎窯建成時間不久，設備磨合不夠、窯型為國內首創無經驗可借鑒等諸多因素，除塵器使用效果不理想，布袋更換頻率高。為提高企業經濟效益，在生產實踐中，分析了影響除塵器布袋使用壽命的因素，采取了相關措施，取得了較好效果。

2 除塵系統簡介

豎窯主要生產工藝流程為石灰石原料經篩分后進入窯內預熱、煅燒、冷卻，進入成品倉。焙燒所用的燃料高爐煤氣和空氣在窯內混合燃燒，燃燒廢氣經換熱器將煤氣、空氣預熱，熱交換后經過帶有冷卻器的LCM2350離線脈沖布袋除塵器，由排煙機排至大氣中。除塵系統的作用一方面是將廢氣凈化排出，另一方面要保證窯內一定的負壓狀態，滿足窯內煅燒的熱工狀況，主要技術性能如下。

3 影響布袋使用壽命因素的分析

經過對布袋除塵器理論分析，綜合生產實踐，認為以下幾個因素對布袋的使用壽命有較大影響。

3.1 排煙溫度

布袋的使用壽命指的是在一定的溫度區間內的壽命，當溫度在溫度區間高點或更高時，會發生布袋高溫氧化反應，使用壽命呈下降的趨勢，甚至會被燒毀。而當排煙溫度低于露點時，會出現結露現象，使布袋網眼堵塞，造成濾袋板結，除塵效果不理想。因此，排煙溫度是影響布袋使用壽命的關鍵因素。

3.2 粉塵濃度

在除塵器運行中，煙氣中的粉塵顆粒會嵌入布袋纖維中，使布袋透氣性下降，隨著運行時間的增長，粉塵顆粒嵌入量不斷增加，如果入口粉塵濃度大，單位面積粉塵濃度過大，最終會造成布袋板結，壽命終結。

3.3 水蒸汽

煙氣中含大量水蒸汽時，水蒸汽易于在空氣中和粉塵結合，附著在布袋表面，使布袋老化板結，過濾效果大為降低，減低布袋的使用壽命。煙氣中水蒸汽來源主要有：開窯初期窯內耐火材料中的自然水和結晶水，石灰石原料帶入的水，高爐煤氣中的水。

3.4 除塵工藝參數的影響

噴吹壓力值較大會造成噴吹壓力過剩，從而導致除塵布袋加劇損壞或穿孔、脫落。噴吹壓力值較低會降低噴吹效果，使高溫煙塵掛附在布袋上，不能及時清除造成除塵布袋堵塞形成板結。噴吹周期過短會造成除塵布袋長度增長，致使拉力變弱，清灰時膨脹變粗兩側布袋的接觸面積增大，使清灰效果變壞。噴吹周期過長，會導致除塵器積灰室內積灰過高淹沒布袋，造成布袋堵塞脫落。除塵工藝參數設定是否合適，也較大程度地影響除塵器布袋使用壽命。

3.5 其它

箱體密封不嚴會造成漏風，雨水進入除塵器中使布袋板結，降低布袋使用壽命。布袋如有皺曲，也容易磨損、變薄或穿孔，袋籠變型或者布袋制作中有破損等情況都會影響布袋壽命。

4 改進及控制措施

通過分析，布袋除塵器布袋的使用壽命與其運行環境、系統參數設定有很大的關系。為降低成本，通過不斷摸索，設定最適合的系統參數，實施正確的設備運行維護方法，能有效延長布袋除塵器布袋的使用壽命。

4.1 穩定除塵器入口廢氣溫度

（1) 優化窯內風氣配比穩定廢氣溫度

根據高爐煤氣壓力、流量、熱值等變化情況，及時調整窯內煤氣、空氣配比，使高爐煤氣在窯內充分燃燒，將廢氣溫度控制在450～500℃范圍內，經過換熱器后，廢氣溫度約在200～230℃之間。

（2) 利用管式冷卻器平衡入口廢氣溫度

在300 m3豎窯建設中，布袋除塵器前增加了管式冷卻器，可利用管式冷卻器來控制除塵器入口廢氣溫度在160～180℃。正常生產中，高溫煙氣先經過管式冷卻器進行自然冷卻，再經過布袋除塵器凈化。如果除塵器入口溫度測點顯示溫度過高，可打開非常閥摻冷風，直到煙氣溫度滿足系統要求。如果脈沖除塵器入口溫度測點顯示溫度過低，系統會自動打開高溫煙氣旁通閥，使一部分煙氣不經過冷卻器直接進入布袋除塵器進行凈化，直到煙氣溫度滿足系統要求。

4.2 控制除塵器內粉塵濃度

（1) 降低原料的含粉率

從入爐的石灰石原料入手，堅持精料入爐的方針。調整溜槽、皮帶、振動給料機等原料上料設備的傾斜角度、頻率、速度等，減少原料在輸送過程中造成的粉化。在原有的一次篩分基礎上，增加爐前二次篩分系統，減少原料粉塵量。原料中的SiO2成分含量越高，在窯內煅燒時越容易粉化，因此，要及時化驗原料化學成分，對不達標原料采取退回石料廠等措施。通過以上措施，提高入爐原料質量，進而減少高溫廢氣中的粉塵含量。

（2) 制定合適的清灰周期

若清灰間隔時間較長灰斗內積灰過多，當脈沖閥工作時，灰斗內部已落下的粉塵容易被再次吹起，造成除塵器內粉塵濃度大，使布袋堵塞，也使下部排灰機運轉負荷過大損害設備。但清灰過于頻繁容易從排風口吸入雨水與濕氣會造成粉塵固結，附著在灰斗內壁造成排灰口堵塞。因此，應根據噴吹周期遵循各室逐一清灰，要經常保持灰斗處于近乎排空狀態。經過不斷探索，清灰周期設為60 min較為合適。（3) 除塵器的啟停

停窯時，為了將除塵器中粉塵過濾干凈，須在停窯30 min后再停止除塵系統，而開窯時，須先開除塵系統，再執行開窯操作。

4.3 水蒸汽含量控制措施

（1) 在高爐煤氣管道上加疏水器，定時排水，以減少煤氣中水蒸汽的含量，相應減少廢氣中水蒸汽含量。（2) 雨雪天氣時，使用經苫布遮蓋的料堆上儲存的原料，以減少入爐原料的水蒸汽。

（3) 在豎窯烘爐期間，由于煙氣量少，含濕量大，為防止煙氣通過除塵器結露，板結布袋，要先打開除塵器旁通以保證窯內負壓形成及排出水蒸汽，煙氣由冷卻器下部管道經主排煙機煙囪直接排至大氣，系統中的冷凝水由風機出口管排水口排至室外。通過觀察窯體排水口，當窯內排出的水汽量較少時，再關閉旁通管道，廢氣經除塵器除塵后由排煙機排出。

另外，在布袋除塵器長時間停止運行時，為避免由于系統冷卻而產生的冷凝水，需通入干燥的空氣把含濕氣體排出去，在完全排出系統中的含濕氣體后，把箱體密封，或者通過開啟伴熱系統保證除塵器內部的溫度。

4.4 除塵系統參數的設定

（1) 噴吹壓力

豎窯除塵系統采用脈沖清灰，依靠瞬間從噴吹管噴射出的高速氣流，同時又吸引周圍5～7倍噴射氣量的二次空氣一同通過文氏管或直接給予布袋沖擊，以此達到清灰目的。噴吹壓力值應保持在一定的范圍內，在確保噴吹效果的前提下盡量降低噴吹壓力值，這樣才能保證除塵布袋的使用壽命。經過摸索，通過增加儲氣罐來保持噴吹用壓縮空氣壓力在0.63～0.78 MPa，噴吹壓力在0.45～0.55 MPa效果最好。

（2) 噴吹周期

采用逐室反吹方式，脈沖閥間隔時間為5 s，噴吹周期為30 min，清灰效果比較理想。

4.5 其它

布袋除塵器的箱體外部長年經受風吹雨打，內部受到所處理高溫煙氣的污染，所以需要加強維護，確保箱體的密封效果，避免漏風漏氣。

及時檢查布袋的拉力是否合適，對布袋吊掛機構長度進行檢查調整，對一些固定零件進行緊固，避免布袋拉伸、磨損。

5 結束語

通過采取優化系統參數、改善運行環境等措施后，布袋除塵器運行穩定，布袋使用壽命達到27個月，超過行業平均12個月使用壽命的水平，可節約布袋更換費用30余萬元，提高了爐窯利用系數，取得了較好的經濟效益和社會效益。

[1]初建民，高士林.冶金石灰生產技術手冊[M].北京：冶金工業出版社，2009.

[2]金國淼.除塵器[M].北京：化學工業出版社，2008.

[3]余云進.除塵技術問答[M].北京：化學工業出版社，2006.

Research of Service Life Prolongation of Lime Kiln Dedusting Bag

Chen Xiaoyu

Bag filter is utilized for the dedusting process of 300 t/d gas fired lime kiln of Tiantie Group.Aiming at high bag exchange rate,the author analyzes the factors limiting bag life and finds out that fume evacuation temperature,dust concentration and steam consisted in fume are the critical factors influencing bag life.Measures were taken to optimize the running parameters and environment of dedusting system,which effectively prolonged bag life to 27 months,exceeding the average level of 12 months in the same industry.

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（收稿 2011－10－12 責編 趙實鳴)

陳曉玉，女，工程師，2002年7月畢業于中國地質大學資源勘查工程專業，現在天鐵集團石灰石礦從事冶金礦物技術管理工作。