干燥機布袋系統創新管理

徐憶明

（江西銅業集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

目前布袋收塵器在工業生產中有廣泛的應用，它具有清灰能力強、設備阻力小、占地面積小、運行能耗低、維護工作量小、換袋方便等特點［1］。貴溪冶煉廠新30萬t干燥機排煙收塵采用的也是布袋收塵工藝。干燥機系統是閃速爐系統的核心工序之一，而其布袋收塵系統更是重要環節。隨著國家對安全環保要求的越來越嚴格，如何保障生產安全進行、排煙廢氣達標排放是干燥機布袋日常管理的新要求。針對干燥機生產運行中存在的問題，結合當前智能化工廠創建新目標，創新管理方法，保證安全生產、達標排放，是企業發展的關鍵。

1 工藝流程

含水8%～10%的濕混合礦從配料倉經由皮帶系統進入蒸汽干燥機，蒸汽干燥機以余熱鍋爐產出的蒸汽為熱源，在干燥機內混合礦與盤管中的蒸汽間接接觸，并被加熱干燥。干燥后含水小于0.3%的干礦經由氣力提升設備輸送至干礦倉［2］。由蒸汽干燥機排出的含塵煙氣，由于含塵濃度很高（100～300 g／m3），首先進入沉降室將大量精礦沉降，然后煙氣進入布袋收塵器，煙氣凈化后的排放含塵濃度小于50 mg／m3，并由引風機抽吸排放于大氣中，如圖1所示。布袋收塵器原理結構如圖2所示。

圖1 干燥機系統流程圖

圖2 布袋收塵器原理圖

2 存在問題

蒸汽干燥機排出的含塵煙氣，含塵量與蒸汽量非常高。干燥機布袋出入口煙氣條件見表1。

表1 干燥機布袋出入口煙氣條件

在高溫條件下，煙氣會對設備有一定腐蝕性。而溫度過低時，由于煙氣含水量過大，極易形成冷凝水，導致煙塵粘結，影響布袋運行。為了防止布袋內部溫度下降，保證布袋在煙氣含水量較高的情況下運行，布袋收塵器的本體及灰斗外面均采用蒸汽伴熱保溫。

近年來，隨著一系列新安全生產與環境保護法律法規的落地施行，安全生產與環境保護形勢越來越嚴峻，對干燥機排煙尾氣達標排放，工藝生產安全的要求也越來越高。工廠近年來建設智能化工廠的進程越來越快。經過多年的生產總結，干燥機布袋收塵系統存在以下幾個方面的問題：

1.干燥機布袋存在安全隱患。布袋由于材質問題，當排煙溫度過高時會造成布袋焦化而燒損。布袋收塵器最常見的故障是灰斗處的物料粘結造成堵灰［3］。由于精礦預干燥煙氣中含有精礦粉塵，溫度較高，粘性較大，容易在灰斗處粘結，粘結物料受高溫氣流干燥后結塊，當結塊不斷累加后對布袋收塵器運行帶來不利影響［4～6］。

2.布袋反吹系統故障不易及時判斷發現。電磁閥漏氣造成反吹氮氣壓力低下；電磁閥不動作造成布袋堵塞甚至板結，影響布袋壽命。

3.布袋破損難發現。布袋除塵器的濾袋在使用過程中因高溫、粉塵沖擊、煙氣腐蝕等因素的作用導致濾料老化，局部疲勞，濾袋局部會出現穿孔或撕裂，引起粉塵跑漏，即布袋破損。布袋破損會造成干燥機排放煙氣含塵率高，排放不達標。改造前布袋是否破損只能通過觀察風機出口煙氣顏色進行粗略判斷。

4.布袋系統漏風率大、反吹風管易脫落造成反吹故障。布袋蓋板變形，密封很差，造成系統漏風率加大，礦粉極易吸潮會加劇布袋板結及灰斗粘結等問題。日常采用鎂泥等密封，會造成現場臟亂；反吹風管固定方式存在缺陷，易脫落，造成反吹系統故障。而且此類故障極不易發現，只能通過定期進行停運檢查來排查。

3 改進措施及對策

針對上述存在的問題，該廠采取了以下措施：

1.創建一套完整的布袋反吹實時監控系統及袋漏檢測定位系統，實時監控布袋反吹情況，如圖3所示。

圖3 蒸汽干燥機布袋反吹實時監控畫面

布袋在運行中會周期性地利用壓縮氮氣進行反吹清灰，這一過程中在正常布袋的凈氣側也會造成局部的、暫時的粉塵濃度少量升高。而當布袋破損泄漏時，噴吹清灰過程會使凈氣側的粉塵濃度大幅度上升。通過監測收塵器出口總管的粉塵濃度，可以得到周期性的粉塵尖峰信號，而該尖峰信號時間是與反吹清灰脈沖的時間相對應的。通過研究收塵器的反吹清灰時序，袋漏定位系統就可以把每個粉塵尖峰信號與收塵器特定的排或箱體對應起來，根據尖峰信號的高度和回落時間來判斷袋漏的位置。該系統能通過分析反吹氮氣壓力值曲線來判斷布袋反吹系統是否正常，如圖4所示。當電磁閥漏氣時，壓力趨勢會有明顯的下降。當布袋沒有反吹時，壓力趨勢接近直線。

圖4 蒸汽干燥機布袋反吹風壓力值曲線

在系統出口設置粉塵濃度儀，并通過系統出口粉塵濃度變化曲線來判斷是否存在袋漏。通過出口粉塵濃度峰值變化曲線與反吹電磁閥動作信號相結合來精確定位袋漏位置，如圖5所示。采用該系統非常好地解決了布袋運行狀況監視難、布袋反吹故障、布袋破損難發現的問題，相比原來袋漏排查方法，有非常高的精確性。

2.針對系統漏風率大問題，對整個系統進行排查，發現主要原因是頂棚蓋板變形嚴重，密封差。因此利用年修機會，對其進行了改進，采用帶有內膽式的人孔蓋板，外圈凹槽內嵌橡膠墊，采用膠粘方式，比原來的石棉繩密封效果好，不易脫落。

圖5 布袋袋漏定位畫面

3.原來布袋的反吹風管采用的是一頭用鋼梁固定，一頭直接連接分氣包的方式。在使用過程中發現，反吹風管連接分氣包一側容易脫落，且連接彎頭處易腐蝕斷裂。利用2016年年修機會，進行了改進，在易腐蝕的連接彎頭處增設外套管加強抗腐蝕能力；在易脫落的一側增設固定鋼梁，加強固定效果。經過近兩年的定期檢查發現，改進后效果非常好，至今未發現反吹風管脫落及破損現象。

4.針對干燥機布袋灰斗積灰影響布袋使用安全的問題，不斷總結工作經驗方法。采用計劃性定期清理灰斗內壁的方法來減少板結。利用干燥系統較長時間的停運檢修（檢修時長大于2 h）的機會，將灰斗入孔蓋拆開，對內壁進行清理，通過這一方式，布袋灰斗積灰故障率大大降低，見表2。

表2 干燥機布袋灰斗積灰故障次數表

4 結 語

通過上述一系列的舉措，解決了干燥機布袋系統在運行中發現的各個問題，布袋系統以及灰斗積灰故障率大大下降，為設備的安全生產提供了保障。特別是干燥機布袋運行在線監控系統，解決了布袋反吹系統故障發現難、布袋破損泄漏排查難、定位難的難題。它的應用成功實現了該廠對收塵布袋尾氣排放不能有效監控的歷史，有助于降低粉塵排放，減少布袋更換成本。該系統可以實現低成本復制應用到該廠其它收塵布袋裝置上，從而整體提升該廠的環保控制水平。同時它的應用為智能化工廠建設添磚加瓦，為推進智慧冶煉邁進一小步。干燥機布袋系統的一系列創新管理也為工廠全面提升創新管理水平作出貢獻。