新型LMC長袋除塵器在煤粉制備系統的應用

江　濤

（合肥水泥研究設計院，安徽 合肥 230051）

新型LMC長袋除塵器在煤粉制備系統的應用

江濤

（合肥水泥研究設計院，安徽 合肥 230051）

煤粉制備系統的除塵一直以來多采用氣箱脈沖袋式除塵器，隨著產品的大型化要求，在盡量少增加土建成本的情況下滿足更大處理風量的需求，使得低壓長袋除塵器在噴煤系統的應用成為趨勢。本文就新型LMC長袋除塵器的研制背景、研制依據及該新產品的應用情況進行了闡述，并依據實際使用情況對新產品進行了總結。

煤粉制備；新型LMC；長袋除塵器

1.研制背景

目前國內外高爐噴煤系統多使用氣箱脈沖袋式除塵器，采用防靜電針刺氈濾料，具有較好的處理效果。設備出廠整體發運，安裝方便快捷，換袋迅速。但受其清灰特性的影響，濾袋較短（小于4m），使得當處理風量較大時，設備相應的體積較大，占地面積較廣，越來越難以滿足目前生產的需要。傳統CDMC低壓長袋除塵器常應用于水泥制備系統的窯頭和窯尾收塵，以散片形式發運，現場進行拼裝，安裝工作量大，適合處理風量較大（30萬以上），允許的安裝場地較大，安裝周期長的情況，在煤粉制備系統的除塵幾乎沒有應用。而煤粉制備系統，尤其是冶金行業的噴煤系統，往往安裝高度較高，土建占地面積小，組裝場地小，允許的安裝周期短，不適合使用占地面積大、安裝工作量大的除塵器。因此，研發滿足符合目前市場需求的煤粉制備系統袋除塵器具有實際意義。

2.研制依據

合肥水泥研究設計院于20世紀90年代研制出了適合于立窯系統除塵的LMC系列長袋脈沖袋式除塵器，隨著水泥工藝的發展，立窯被市場淘汰，該系列除塵器很少出現在市場。近幾年來，受煤粉制備系統市場需求的影響，發現LMC系列長袋除塵器在占地面積、處理風量及安裝周期上很好地滿足如今煤粉制備系統除塵的要求。但直接將該系列長袋除塵器應用于煤粉制備系統除塵，則受工況的不同及其本身結構上的影響，濾袋壽命難以滿足要求（一般要求3年）。將LMC低壓長袋除塵器應用于煤粉收集，需要解決以下幾方面問題：

2.1煤粉制備系統一般采用立式磨，煤粉濃度高，可達到在700g/Nm3～1000 g/Nm3。

2.2針對目前實際使用的煤種，在除塵器設計上需要按煤粉揮發份大于25%進行設計。

2.3煤粉水份含量低（小于1%），粉塵顆粒直徑大多在20μm～50μm，粉塵易燃易爆，除塵器內部須防粉塵堆積設計，同時設備外形改變后，防爆裝置需要重新設計。

2.4需要對除塵器內部進行溫度和含氧量進行在線檢測，設置氮氣滅火、降溫系統。

針對以上設計要求，以原有的LMC系列立窯除塵器為藍本，將氣箱噴吹袋除塵器與CDMC低壓長袋型袋除塵器技術相結合，經過優化后研制出了適合大型化煤粉制備，尤其是冶金噴煤系統除塵的新型LMC長袋除塵器，該系列除塵器具有占地面積小、運行阻力低、安裝方便、運行穩定可靠等優點。新型LMC長袋除塵器的關鍵技術主要表現在以下幾方面：

（1）煤粉制備系統的除塵具有場地限制、設備承受負壓高、允許的安裝周期短等特點，新型LMC長袋除塵器選擇合理的設備外型，在滿足整體發運的前提下采用模塊化設計，減少了占地面積，節省了運輸和吊裝成本。

圖1　新型LMC長袋除塵器工作示意圖

表1　新型LMC長袋除塵器工作示意圖

（2）采用了防爆門與氮氣滅火、降溫系統相結合的防火防爆措施，有效地保證了設備的安全、穩定運行。

（3）通過理論計算、計算機流場模擬以及近30年的設計經驗總結相結合，確定合理的噴吹管高度，降低了所需清灰壓力，提高了清灰效果達到，減少設備阻力和能耗的目的。

（4）設備采用整體箱式發運，現場拼接簡單快捷，工作量小，能滿足施工場地狹小，施工周期短的需求。

（5）采用合理的氣流分布、側進風及預除塵技術，平均并減少濾袋過濾載荷，降低了除塵器運行阻力，延長了濾袋壽命，同時實現了在線清灰，進一步降低了設備投資成本，擴大了市場競爭力。

（6）配備在線破袋檢測和在線檢修設計，使得設備維護更方便快捷，減少了檢修人員的配備和維修時間，降低了設備后期的使用成本。

以上關鍵技術的應用保證了新型LMC長袋除塵器在各種煤粉制備場所高效、安全的應用。

3.新產品的工作原理

新型LMC低壓長袋除塵器采用CDMC低壓長袋脈沖除塵器的逐行清灰形式，箱體結構則沿用了氣箱脈沖袋除塵器的分箱整體形式并做了優化，其工作原理如下：含塵煙氣由入口管道進入袋除塵器進風通道，然后折下進入灰斗，在負壓的作用下由灰斗向過濾單元流動。當含塵氣流撞擊均風導流板時，粗顆粒將靠慣性下落至灰斗底部，細粉塵隨氣流上升，氣流穿過濾袋時，粉塵即被阻留在濾袋表面，過濾后的氣體通過各濾袋口匯集到凈氣箱內，再由各室出風蝶閥進入到出風道，經尾排風機和煙囪排入到大氣（如圖1所示）。隨著過濾的進行，濾袋外表層積塵逐漸增多，從而使收塵器阻力升高，當阻力升至一定范圍時（1200Pa～1800Pa），清灰控制系統按人工調整的合適時間（PC機）發出信號，打開脈沖閥，壓縮空氣通過噴嘴向每條濾袋噴射氣流進行點對點脈噴，使濾袋產生形變、震動，達到清灰的目的。

每個灰斗上均有高位和低位兩個料位計，并裝有溫度和氧含量檢測裝置。對于易燃易爆粉塵，低料位用于警示，高料位為事故報警，一般通過聲光訊號進行信息傳遞。當溫度或氧含量超出設置的上限時，控制系統聯動氮氣滅火、降溫系統，向除塵器內噴射高壓氮氣。當除塵器內正壓并達到警戒線時，防爆門會彈起釋放壓力，待壓力回復后在重力的作用下自動關閉，保證除塵器正常穩定運行。

4.新產品推廣及實際應用效果

新型LMC低壓長袋除塵器整體發運、整體吊裝，在噴煤制備系統安裝現場一般7天內完成吊裝、對接，節省了安裝時間和安裝費用，減少了因安裝引起的誤差發生幾率。目前，該新型LMC長袋除塵器已在安陽鋼鐵、南京南鋼聯、昆明鋼鐵、泰山鋼鐵、昆明鋼鐵等10多家鋼鐵企業的高爐噴煤系統除塵中得到了應用，推廣應用的鋼鐵企業見表1。

除了在鋼鐵行業得到應用外，在水泥廠煤粉制備系統上也多次得到推廣。除塵器運行至今，設備運行阻力普遍保持在1000Pa左右，降低了運行電耗；排放濃度控制在≤30mg/Nm3，滿足國家新的排放標準。新型LMC系列長袋除塵器的應用，減少了粉塵排放，符合節能減排的發展要求，具有廣泛的經濟效益和社會效益。

結論

實踐證明，將氣箱脈沖袋除塵器與CDMC低壓長袋脈沖除塵器的優點相結合，對原立窯用LMC長袋除塵器系列產品進行優化設計，并使之滿足煤粉制備系統除塵的工況特點，由此研制出的新型LMC系列長袋除塵器具有很好的使用效果，具有推廣價值。此外，與除塵工況要求相比煤粉除塵更低的其他除塵，如水泥粉塵、輸送揚塵等，同樣具有很好的應用效果，尤其是針對水份含量小，黏度低的粉塵，其除塵優勢格外明顯。值得注意的是，針對不同的情況，前期服務和設備的后期維護，都直接影響整機的使用效果，同樣需要認真對待。

［1］柴婷婷，李卓偉.西門子PLC在鋁擠壓機控制中的應用［J］.現代電子技術，2012，35（5）：189-191.

［2］余丹，于建順.STEP7模擬調試及實現與WinCC連接的仿真［J］.現代電子技術，2010，33（14）：81-83.

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