布袋除塵技術在干法備料的應用

邵 章 趙國慶 于玉升

(1.營口造紙廠，遼寧營口，150011;2.泊頭市北方環保設備有限公司，河北泊頭，062100)

草類原料 (如麥草、蘆葦、稻草等)作為我國制漿造紙的主要原料之一目前應用廣泛。在制漿造紙生產中的首道工序是備料，即將草類原料切割成一定的長度來滿足制漿蒸煮的需要。但是，在草類原料備料的過程中如何減少灰塵的污染，是多年來困擾草類原料制漿造紙企業的一個大難題，主要包括:①工作現場的灰塵污染;②廠區周圍的環境污染;③經過收集后的灰塵如何處理。

營口造紙廠是一個以蘆葦為原料的制漿造紙企業，在干法備料生產過程中，因切葦機工作時造成的灰塵濃度大、密度小，給工作環境及周圍環境造成了較大污染。為解決此問題，營口造紙廠與泊頭市北方環保設備有限公司聯合攻關、共同研究，在2008年為蘆葦干法制漿備料系統配備了一套干法除塵設備(布袋除塵器)，運行幾年來，除塵效果很好，取得了圓滿成功，徹底解決了多年來困擾營口造紙廠的灰塵污染及防火隱患，不但從根本上改善了工人的勞動條件和廠區環境，而且還解決了原來濕法噴淋除塵的高耗水、高能耗、冬天不宜使用等問題。本文對改造前后的備料除塵系統進行介紹，以供同行參考。

1 改造前的備料除塵系統工藝流程及狀況

1.1 改造前的備料除塵系統工藝流程

圖1為改造前的備料除塵系統工藝流程。

圖1 改造前的備料系統工藝流程

從圖1可以看出，備料除塵系統改造前，灰塵主要產生的位置及狀況。

(1)旋風分離器分離葦片后，從出口排出的由高速風帶出了大量輕灰塵 (密度較小)。所采取的處理措施為:在旋風分離器的泄風出口，通過噴淋水壓塵的方式封閉灰塵，但效果較差，雖然大量的灰塵經噴淋后，隨著噴淋水一起進入集水溝，但是仍有少量的灰塵從旋風器的出口進入大氣中，污染了生產廠區的環境。

(2)葦片進入圓篩經分離后產生的較重灰塵(密度較大)，以及圓篩葦片出口處的輕灰塵。污染狀況為:篩選工序現場塵土飛揚，需要佩戴口罩和眼鏡才能進入工作現場。

(3)葦片在備料流送過程中，各個部位垂直下落處所產生的灰塵。在正常生產的情況下，備料車間廠區的周圍灰塵飄飛，地面形成一層灰塵，需要班班進行清掃。

1.2 改造前的備料除塵系統采用濕法除塵和塵水再分離工藝的生產狀況和存在的問題

(1)淋水凈化器需要用大量的水噴淋，以封住泄風口所帶出的灰塵，以致造成水資源的浪費。

(2)如要解決上述問題，需要配備積塵水池、水泵、灰塵過濾分離機等附屬設備。

(3)濕灰的干燥難度很大，難以達到高的固形物濃度，需要配備干燥設備 (烘干、晾曬)才能達到盡快燃燒的目的 (冬季難度更大)。

(4)由于濕灰需要進一步的干燥才能達到燃燒的條件，因此造成大量的濕灰堆積不能及時處理，干灰的流送存放、濕灰的處理和干燥的過程中也產生大量的灰塵，形成二次環境污染。

(5)過濾后的廢水由于與灰塵分離不徹底，回用時容易堵塞噴淋水孔。尤其營口造紙廠屬于寒冷地區，耗水量大，冬天極易結冰不好處理，產生的污水、污泥、廢氣嚴重污染了周圍的環境。

2 改造后的備料除塵系統工藝流程及除塵效果

針對切葦機工作時灰塵的特性，在備料除塵系統中配備了布袋除塵器，并從布袋除塵器的進風、收塵處理、卸灰、脈沖清灰等各個方面對布袋除塵設備進行重新設計和改造，對主要技術參數進行調整，合理計算和優化配置，細化各個技術方案，提高清灰和除塵效率，以保證布袋除塵器穩定、長期的正常運行。

2.1 改造后的備料除塵系統工藝流程

改造后的備料除塵系統工藝流程見圖2。

圖2 備料除塵系統改造后的工藝流程

從圖2可知，備料除塵系統改造后，由于整個備料系統中的灰塵處理過程是在密閉和負壓條件下進行的，因此操作崗位及周圍環境沒有灰塵飛出，徹底解決了由于灰塵造成的工作廠區和周圍環境的污染問題。

2.2 備料系統的主要設備工藝參數

(1)切葦機:五刀片圓盤切葦機，直徑2.3 m，每臺生產能力25 t/h。

(2)葦片風送機:風輪直徑1000 mm，每臺生產能力25 t/h，送風量3萬m3/h。

(3)旋風分離器:外筒直徑3800 mm，內筒直徑2800 mm，高度7200 mm。

(4)圓篩:長度4200 mm，進口直徑2000 mm，出口直徑1800 mm，篩孔直徑4 mm。

(5)灰塵緩沖器:碳鋼結構，總容積400 m3。

(6)下料口各處吸塵風機:3臺，風壓4297 Pa，流量9233 m3/h，轉速1450 r/min，配用電機18.5 kW。

(7)布袋除塵器

外型尺寸 (約):10000 mm×9100 mm×9500 mm(可根據現場調整);

濾袋的材質:PPS-R造紙廠專用濾袋;

設備阻力損失≤1500 Pa，出口濃度≤50 mg/Nm3;

除塵效率:≥99.9%;

清灰方式:新型脈沖噴吹清灰;

清灰控制方式:PLC編程自動控制;

壓縮空氣壓力:0.3～0.5 MPa;

壓縮空氣耗量:2～3 m3/min。

(8)吸塵大風機:離心通風機，風壓3157～3115 Pa，流量 111030～135240 m3/h，主軸轉速960 r/min，電機功率162 kW，吸風量四檔手動控制。

2.3 布袋除塵器的工作過程

當灰塵進入布袋除塵器后，被捕集在濾袋的外表面，隨著過濾工作的進行，需對布袋除塵器進行清灰處理。布袋除塵器采用新型的清灰方式，布袋過濾區域分成幾個獨立的工作室，清灰時工作室進風閥關閉，脈沖閥打開，瞬間向工作室的布袋內通入高壓風，布袋瞬間產生抖動，將吸附在布袋外壁的灰塵抖落，清理下來的灰塵落入灰斗，經卸料器排出，直接輸送至料倉 (集塵室)，凈化后的氣體通過除塵器吸塵大風機后部的泄風筒直接排空，整個處理過程沒有二次污染的產生。工作室清灰完畢后，又恢復過濾工序。下一個工作室又重復同樣的工作過程，布袋除塵器清灰和抖落灰塵的工作過程通過PLC控制系統進行控制。

2.4 布袋除塵器的使用效果

在配備了布袋除塵器后，備料系統的除塵效果非常明顯，困擾營口造紙廠幾十年的灰塵污染問題得到了徹底根治。

(1)備料系統的各個生塵部位所產生的灰塵，全部吸到布袋除塵器進行風塵分離，風經過布袋過濾后經吸風機排出。

(2)干灰塵集中到灰房，經風機送到垃圾焚燒爐全部焚燒。

(3)由于灰塵的集中收集處理，凈化了生產車間的環境，進入工作現場再也不必佩戴口罩和眼鏡。

(4)生產廠區的備料車間周圍，不見了原有的塵土飛揚，如果沒有備料機器的馬達聲，根本區分不清備料車間是否在開車運行。

2.5 布袋除塵器在使用中應注意的幾個問題

(1)布袋除塵器的配置及風機參數，要合理計算和優化配置。

(2)灰塵處理流程中的灰倉、積塵室要密閉，特別是旋風分離器后的集塵室。

(3)布袋除塵器灰斗內的灰塵，要及時卸出，不要長時間積存。

(4)布袋除塵器收集的灰塵應及時處理掉，否則極易造成二次污染。

2.6 灰塵的處理

蘆葦備料系統產生的灰塵主要是葦葉、葦梢、細小的葦片等細小雜質和帶進來的雜草等其他雜質。這些雜質本身密度小，漂浮性強，如果不采取封閉的系統進行收集和最終妥善的處理，就會產生二次污染，經過多次研究，采取焚燒的辦法是處理灰塵的最佳選擇。

具體采取的措施為:

(1)整個除塵系統采取負壓抽吸的工藝措施，保證系統內的灰塵不易外泄。

(2)系統的各個設施采取封閉的辦法，保持系統的嚴密性。

(3)雖然灰塵本身的熱值較低，但是與燃煤混合燃燒，既能保證灰塵燃燒的徹底性，又能利用其熱值。

(4)采取向焚燒爐內風送灰塵的辦法比較好，一是能夠向爐內補充燃燒空氣，二是整個風送過程密閉，不會產生揚塵 (風量要與輸送灰塵的工況和焚燒爐所需要的燃燒補充風量相適應)。

經過長期的生產實踐，上述工藝措施達到了預期的目的。

3 結論

3.1 蘆葦干法備料除塵系統在配備了布袋除塵器后，經過幾年的運行，除塵效果很好，徹底解決了多年來困擾營口造紙廠的灰塵污染及防水隱患，改善了勞動條件和廠區環境。

3.2 備料除塵系統改造后，撤下了多處處理葦片下落過程中產生灰塵的吸塵小風機，減少了中間系統，節省了大量的能源功耗。

3.3 布袋除塵器應用在礦山和木材加工行業比較普遍，用在草類原料的備料中還非常少。要達到理想的使用效果，必須合理計算和優化配置布袋除塵器的各種工藝參數和流程。

3.4 在本次備料除塵系統改造過程中，真正做到了投資少、見效快、功耗少、運行穩定，徹底解決了多年來困擾營口造紙廠的大難題。 CPP