氧化鋁石灰爐新增袋式除塵及控制系統的應用

龔海燕

（中國鋁業廣西分公司，廣西 平果 531400）

1 現狀及存在的問題

氧化鋁廠2臺石灰爐原設計沒有收塵器，廢氣排放時窯灰以及料斗倒料時石粉、煤粉四處飄灑，污染周邊環境。另外，焦石篩粉站振動除粉裝置附近區域的揚塵也同樣對職工的身心健康也造成較大的影響。目前國家對環保的要求越來越嚴，為了避免因污染環境造成石灰爐停產進而對氧化鋁廠生產造成影響，必須對兩臺石灰爐及焦石篩粉站進行除塵改造。

2 技術改造方案

2.1 脈沖袋式除塵器

脈沖袋式除塵器主要由上部箱體（噴吹裝置）、中部箱體（濾塵箱）和下部箱體（集灰斗）三部分組成。主要部件有殼體、噴吹裝置、過濾裝置（濾袋、袋籠）、卸灰裝置和氣流分布裝置及平臺、欄桿、扶梯等。

2.1.1 殼體

除塵器殼體的作用是引導煙氣流向各個分隔的塵氣室，經濾袋過濾后從上部排出。殼體的材料根據被處理的煙氣性質而定。本項目用鋼材來制作，因高溫煙氣中含有腐蝕性物質，則必需外敷保溫層，已保持殼體內的煙氣溫度高于煙氣的露點溫度。

2.1.2 噴吹裝置

噴吹裝置由脈沖閥、噴吹管、氣包、控制器等部件組成。

（1）脈沖閥。脈沖閥是脈沖噴吹清灰裝置的執行機構和關鍵部件。脈沖閥的作用是通過給定的脈沖控制信號控制電磁閥啟閉產生氣脈沖。

（2）噴吹管。噴吹管是一根無縫鋼管，上面按濾袋多少開有若干噴吹孔口。噴吹管的技術要點在于噴吹管直徑、開孔數量、開孔大小及噴吹管中心到濾袋口的距離要相互匹配。

（3）氣包。氣包主要用途在于使脈沖閥供氣均勻和充足。氣包的具體大小取決于貯氣量的多少和脈沖閥的安裝尺寸。本石灰爐除塵器的儲氣罐容積0.6m3，提供壓力≥0.25MPa，儲氣罐設置在除塵器底部。

2.2 技術方案實施內容

2.2.1 兩臺石灰爐新增一臺長袋低壓脈沖袋式除塵器

型號：ZHMC-1800，處理風量：126000m3/h，過濾面積：1800m2。新增的收塵器安裝在2#石灰爐與一期外購灰卸灰倉之間的2#A石灰皮帶廊正上方，收塵器收集的灰返回2#A石灰皮帶。煙氣經過凈化后排空，達到國家環保要求：①石灰爐產生的粉塵有常溫的煤粉、石粉以及高溫的石灰爐煙氣。石灰爐煙氣溫度正常生產時在170℃～250℃，非正常時會短期達到350℃左右（最長持續24小時），通過增加旁路野風閥降溫，進行風量調節，以確保收塵器濾材壽命。②爐頂煙道出口部位收塵：我廠石灰爐為正壓爐子，為了不影響石灰爐的正常作業工況，在煙道出氣口上方加收塵罩，收塵罩頂部煙囪收塵（1#爐兩個，2#爐三個），可通過調整煙道頂蓋控制爐內氣壓，不改變現有的操作方法。爐頂煙囪共5根，每根煙囪引出管各1臺DN500電動調節閥，2#爐頂進料口設1臺DN500電動調節閥。③石灰爐中心及料斗下料處，做罩子圍住，頂部吸塵，爐頂攝像頭要移位置；并考慮合理重新安裝攝像頭位置。

2.2.2 焦石篩粉站更換一臺袋式除塵器

原舊收塵器和附屬設備拆除，提供并安裝新型脈沖袋式除塵器及所需的配套附屬設備，用于收集原料車間焦石篩粉站散發的常溫的煤粉和石粉，收塵器收集的灰返回焦石皮帶，空氣經過凈化后排空，達到國家標準。

2.2.3 除塵系統主要設備及控制設置

新增石灰爐除塵系統設置低壓配電柜1臺，現場PLC控制柜1臺，爐頂設置1個閥門電源控制箱。低壓配電柜為風機變頻柜，并為現場PLC控制柜提供電源。現場PLC控制柜提供為除塵器下方設備以及除塵器頂上設備提供控制和電源。系統控制如下：

（1）風機。離心風機1臺，型號Y4-73№14D，風量126000m3/h，全壓3800Pa，溫度120℃。配套電機電壓380V，額定功率220kW。風機啟動柜安裝在石灰爐控制室，風機電機啟動為變頻啟動，設有遠程/現場操作，其遠程控制時運行及停機與電機自身的有關參數及信號聯鎖。

（2）閥門。系統7臺電動調節閥控制均設自動和手動控制，脈沖閥控制為定時定壓差PLC自動控制。

（3）主控室工控機。風機遠程控制在上位機畫面上顯示和控制。監控畫面包括：風機操作畫面；風機電流、轉速參數顯示；PLC柜觸摸屏除塵器系統畫面；PLC柜觸摸屏電動閥門操作畫面；PLC柜觸摸屏脈沖控制參數設置畫面。

2.2.4 除塵器工藝控制設置

（1）風機現場PLC控制柜上“遠程/停/本機”切換開關，“本機”表示就地手動操作該設備，“遠程”表示該設備由主控室操作控制，主控室控制為計算機畫面手動控制方式。優先級別為“本機”＞“遠程”，任何時候均以現場操作的優先級別最高。輸灰系統設置手動和自動控制。所有現場自動操作均通過PLC實現。現場PLC柜切換操作開關如下圖1。

圖1 除塵系統各切換開關圖

（2）脈沖閥清灰設置：脈沖閥是脈沖噴吹清灰裝置的執行機構和關鍵部件。脈沖閥40只，采用澳大利亞高原閥，淹沒式。脈沖閥的控制分手動、定時/定壓差自動清灰。檢修調試時，采用手動清灰，正常運行時采用計算機定時/定壓差自動清灰。

3 改造后的效果

在石灰爐除塵器煙氣排放管安裝檢測裝置，檢測到經除塵器凈化后排放的煙氣粉塵濃度小于10mg/Nm3，除塵器運行阻力小于1200pa，煙氣粉塵捕集率大于等于95%。達到國家粉塵超低排放要求，及時有效規避因環保督查造成的停產損失。

4 結語

袋式除塵器性能可靠，運行穩定，故障率少，其損壞主要表現為濾袋的損壞。

為了延長濾袋使用壽命，車間專職除塵設備維護小組定期監測除塵器進出口壓差、入口煙氣溫度、電機的電壓、電流及風量等數值及其變化，準確判斷除塵系統運行是否正常。袋式除塵器技術方案的正確選擇及后期的定期維護管理，才能確保其在氧化鋁石灰爐除塵及石灰皮帶輸送除塵系統得到更加有效的應用和推廣。