布袋除塵器強制清灰裝置的開發與應用

李紅衛

（濟鋼集團國際工程技術有限公司，山東濟南 250101）

經驗交流

布袋除塵器強制清灰裝置的開發與應用

李紅衛

（濟鋼集團國際工程技術有限公司，山東濟南 250101）

布袋除塵器阻力升高的原因有除塵器系統絕熱保溫差、煙氣中的氯離子含量過高等因素造成結露，無法實現真正意義上的離線清灰，為保證除塵器正常工作壓差，防止阻力過大，開發研制布袋除塵器強制清灰裝置，該裝置通過壓縮空氣壓力的瞬間釋放使布袋強烈抖動，從而達到強制清灰的目的。

布袋除塵器；阻力；結露；強制清灰；壓縮空氣

1 前言

除塵器一般分為中立除塵器、慣性除塵器、濕式除塵器、靜電除塵器和布袋袋式除塵器。隨著國家對環境保護的重視程度和環境保護要求的日益提高，布袋除塵器以其除塵效率高、運行穩定、適用范圍廣等特性，得到了廣泛應用。目前，布袋除塵器數量約占除塵器數量的70%～80%，是應用最多的除塵器［1］。

山鋼股份濟南分公司煉鐵廠320 m2燒結煙氣旋轉噴霧半干法脫硫系統運行過程中，布袋除塵器前后出現了多次阻力升高的現象，為此，對布袋除塵器阻力升高的原因進行了詳細分析，并研制開發了一種布袋除塵器強制清灰裝置。

2 阻力升高原因分析

1）為保證布袋除塵器正常工作，要求所過濾煙氣的溫度要高于其露點溫度，以避免煙氣中的氣態水在布袋表面凝結結露。在實際運行過程中，除塵器系統絕熱保溫差、煙氣中的氯離子含量過高等因素，都會直接影響煙氣的露點溫度，一旦控制不當就會出現結露現象，造成除塵器阻力升高，甚至出現“糊布袋”現象。實驗測定SDA旋轉噴霧半干法脫硫系統中，煙氣中的氯離子含量對煙氣結露溫度影響情況如圖1所示。

2）在布袋除塵器設計選型時，必須選擇合適的過濾風速并進行合理的風量分配。而320 m2燒結煙氣旋轉噴霧半干法脫硫系統投產初期，除塵器設計過濾風速高達1.35 m/min，運行初期除塵器壓差就已經達到了1 600 Pa，在高過濾風速下，布袋表面的濾餅層堆積速度很快，并且粉塵極易嵌入濾袋基布內部；同時，除塵器選型時沒有設計配風擋板，每個除塵室沒有單獨隔離，無法實現真正意義上的離線清灰，造成除塵器運行阻力迅速升高。一般，布袋除塵器的經濟運行風速為0.7～0.9 m/min［2］。

圖1 SDA系統中煙氣氯離子含量與露點溫度關系

3）在320 m2燒結煙氣旋轉噴霧半干法脫硫系統投產初期，除塵器前采用的是國產霧化器，霧化輪轉速較低，漿液霧化效果不好，導致少部分液態水能直接到達布袋表面；同時布袋沒有選用覆膜布袋，造成除塵器運行阻力迅速升高。

除塵器運行壓力的升高，一方面惡化了除塵器布袋的總過氣量，無法保證整個旋轉噴霧半干法脫硫系統運行所需的穩定的負壓流場，從而制約了系統的脫硫能力；另一方面，為減少除塵器高壓差對系統的影響，脈沖噴吹間隔被迫調小，增壓風機運行負荷提高，增加了脈沖噴吹壓縮空氣消耗量和增壓風機耗電量，造成運行成本增高，縮短了布袋的使用壽命。

3 強制清灰裝置的研制開發

對于320 m2燒結煙氣旋轉噴霧半干法脫硫系統初期受損的除塵器布袋，單純依靠在線脈沖清灰系統清灰并不能有效清除嵌入布袋內部的細微粉塵顆粒，對于除塵器運行壓力改善效果不明顯，必須采用強制清灰，為方便施工，自行開發了一種強制清灰裝置，其結構如圖2所示。

本裝置中，便攜式空氣包設計壓力為1.0 MPa，電磁閥可以根據現場氣源情況選擇手動按鈕控制或者脈沖自動控制儀控制，如果現場氣源充足，可以通過脈沖控制儀實現連續自動控制。主要技術路線如下：壓縮空氣通過管道進入便攜式壓縮空氣包內，當氣包內的壓力達到設定值時，手動或者自動啟動電磁控閥，高壓壓縮空氣瞬間進入布袋內部，通過壓縮空氣壓力的瞬間釋放使布袋強烈抖動從而達到強制清灰的目的。

其工作原理：1）電磁閥失電，在復位彈簧的彈力作用下，推動活塞移動，封閉噴射管F；2）打開壓縮空氣供氣閥門，壓縮空氣經過進氣孔充滿空氣包，此時空氣處于待發射狀態；3）啟動電磁閥，電磁閥得電，在電磁力的作用下，復位彈簧變為壓縮狀態，活塞回移，空氣包內的壓縮空氣瞬間通過噴射管噴射出去；4）關閉電磁閥，電磁閥失電，復位彈簧推動活塞封閉噴射管，強制清灰操作進入下一循環。

圖2 強制清灰裝置結構

圖2 上料鉤、接料臂結構示意圖

2）更改接料臂角度。增大接料臂角度，使鋼管通過橫移鏈輸送至接料臂時緩慢滾動；待熱探檢測到熱管信號后，鋼管隨接料臂下降落入定徑前臺輥道上，消除因接料臂坡度過緩導致鋼管快速滾落、重力加速度增大產生的接料臂擋板碰傷。

3）減慢液壓缸動作時間。實現液壓缸緩慢降落，降低鋼管與接料臂尾部接觸幾率，消除鋼管在接料臂下降過程中液壓缸行程過快導致的鋼管接觸接料臂鉤子后再隨輥道高邊落入輥道現象，消除鋼管與接料臂尾鉤接觸產生的碰凹風險。

4）改進接料臂、上料臂液壓缸。由目前雙液壓缸驅動改為四液壓缸驅動，考慮目前該產線軋制荒管長度一般在15～25 m，結合輥道長度，在增加液壓缸時不采取等間距增加方式，而在采取液壓缸整體

4 應用效果

1）利用該強制清灰裝置，可以在不拆卸布袋的情況下進行強制清灰作業，降低了工人的勞動強度；同時，清理過程中避免了和布袋的直接接觸，可以最大限度的降低對布袋的損傷，處理過程中積灰直接落入除塵器粉塵內，現場幾乎沒有揚塵，杜絕了對環境的二次污染。

2）對運行阻力升高的除塵器布袋進行強制清灰后，除塵器運行阻力從原來的1 600 Pa降低到1 100 Pa，整個脫硫系統的流場和負壓得到充分保證，避免煙氣流場的紊亂，脫硫能力得到了進一步保證和提高，減少了排放煙氣超標考核。

3）常規性的強制清灰處理，可以有效的清除滲入布袋深層的積灰，從而增加布袋的使用壽命，減少日常噴吹壓縮空氣消耗量，同時減少備件采購費用和運行成本。

4）此種強制清灰裝置也可應用到于垃圾焚燒系統除塵器、水泥系統除塵器等的強制處理。

［1］程文峰.布袋式除塵器的應用［J］.江西能源，2008（2）：42-45.

［2］江濤，孫世群，徐文以.淺析布袋除塵器運行阻力偏高的原因［J］.新世紀水泥導報，2010（1）：55-56.偏鋼管長度較集中的接料臂東側增加。即原有兩液壓缸位置不變，在接料臂東側增加1個液壓缸、在原有2個液壓缸中間增加1個液壓缸，減輕因液壓缸受力不均勻導致生產一段時間后液壓缸起升高度發生偏移鋼管不能平行接觸9個接料臂，在鋼管尾部產生碰凹現象。

5）定期對接料臂進行拉線調整、校準水平位置。每月利用定修、換孔型時間對上料臂、接料臂進行校準、調整，使荒管特別是極限薄壁荒管可均勻與接料臂接觸，消除因液壓缸受力不均導致行程變化產生的碰凹缺陷。若生產過程中出現偏移且無停機時間進行調整時，采取對變形較重的接料臂增加軟保護的方式，防止鋼管與接料臂凸起點硬碰硬產生碰凹缺陷。

4 結語

碰凹缺陷控制措施應用后，鋼管熱軋態碰凹缺陷基本消除，因碰凹缺陷導致的熱軋改規降級率由3.7%降低至0.2%。按照煙寶熱軋線年產量計算，年獲經濟效益1 000余萬元。目前該方法已在煙寶成熟應用，為大口徑薄壁管內外表質量進一步提升奠定了基礎。

X701.2

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1004-4620（2017）01-0076-02

2016-11-24

李紅衛，男，1986年生，2008年畢業于北京科技大學機械工程及自動化專業。現為濟鋼集團國際工程技術有限公司助理工程師，從事燒結脫硫系統設備管理工作。