長袋低壓脈沖袋除塵器在水泥磨粉塵超低排放中的應用

張濤，章園，李宇

1 前言

山西某5 000t/d水泥熟料生產線原水泥磨收塵裝置為早期的氣箱脈沖袋除塵器，各項技術指標均無法滿足當前日益嚴格的環保標準[1]，其中最突出的問題是出口粉塵的排放濃度過高（＞30mg/m3（標））、除塵器運行阻力大（＞3 000Pa）。經過對系統運行工況和結構特點進行分析研究，我公司于2018 年9 月將氣箱脈沖袋除塵器改造為長袋低壓脈沖袋除塵器，取得了預期的超低排放效果。

2 項目改造方案

2.1 原水泥磨袋除塵器結構特點

原氣箱脈沖袋除塵器型號為LFGM128-2×8，具體結構如圖1 所示。其采用了大規格脈沖閥分室整體清灰技術，具有結構緊湊、造價低、可處理高含塵煙氣等特點[2]。但受振動源輻射半徑的限制，濾袋的布置往往過于緊湊，導致系統處理風量小、運行阻力高，且不能在線清灰。

2.2 改造方案

為實現超低排放要求，我公司根據原除塵器結構特點和場地情況，在原設備基礎上將氣箱脈沖袋除塵器改造為長袋低壓脈沖袋除塵器，改造后的長袋低壓脈沖除塵器結構如圖2 所示。具體改造方案如下：

（1）拆除原除塵器灰斗以上所有部件，保護性拆除灰斗、照明、電纜橋架和進出氣管道，以便利舊使用。

（2）將殼體加高，保證濾袋底部到進氣口上沿的間距＞900mm，確保濾袋下方有充分的空間均布氣流。

（3）新建底梁、殼體、凈氣室、進氣口和出氣口管道，改造后的除塵器采用室內換袋結構，保證漏風率＜3%。

（4）利用與管路相匹配的固定環和圓弧板，形成進、出氣口管道喇叭狀開口。根據氣流模擬試驗的結果（如圖3所示），在進氣“圓變方”喇叭口內設置若干個縱橫交錯的導流板（如圖4所示），使氣流進入殼體后能得到有效均布，基本不會產生高風速沖刷濾袋的情況，還可延長濾袋使用壽命，提高收塵效率。

（5）改變噴吹方式，在殼體上側設置行噴吹機構。

（6）更換花板，采用數控激光切割成型的花板，確?；ò迤矫娑仍?mm/m以內[3]，最大≯4mm/m。

（7）在殼體內設置若干濾袋，同時加長濾袋，以降低過濾風速。

圖1 原水泥磨氣箱脈沖袋除塵器結構

圖2 改造后的長袋低壓脈沖袋除塵器結構

圖3 除塵器內的流場模擬圖

圖4 進氣口內導流板分布示意圖

2.3 改造前、后除塵器參數對比（表1）

表1 改造前、后除塵器參數比較

2.4 改造過程中應注意的問題

（1）改造后的除塵器比原除塵器增重約20%，且水泥磨除塵器一般設置在廠房之上，必須對設備基礎和廠房的承載能力進行校核。

（2）對于進、出口壓力損失達到3 000Pa 左右、能耗高的除塵器，在制定改造方案時，必須注重本體結構設計及氣路設計。

（3）本項目為超低排放改造，在現場安裝時，還需要注意以下三個方面：

a 花板、凈氣室、出氣口各板之間必須氣密焊，特別是花板與花板、花板與凈氣室安裝時，必須嚴格保證氣密性，焊接完畢后均需完成煤油滲透性檢驗。有漏焊處應補焊，補焊完畢后再次做煤油滲透性檢驗。

b 設備安裝完畢后，開啟引風機8h，對除塵器內部進行一次全面的拉風清掃，徹底清除內部殘留的異物、焊渣等。

c 濾袋和袋籠安裝完畢后，進行熒光粉測試，檢查除塵器內部有無漏風現象，并對漏點及時進行修補，所有漏點處理完畢后進行第二次熒光粉測試，兩次檢漏試驗應選用兩種不同顏色的熒光粉。

3 改造效果

經過20d 的施工改造，新除塵器順利投入使用，具體運行參數如表2所示，由表2可見：

（1）改造后，除塵器出口粉塵排放濃度可穩定控制在10mg/m3（標）以內，滿足超低排放標準。

表2 改造前、后運行參數對比

（2）原布袋除塵器的運行阻力超出控制范圍，除塵器進、出口壓差高達3 000Pa以上，運行狀態不佳，系統風機運行電流達28A。設備改造投產運行后，磨機滿負荷運轉，除塵器進、出口差壓穩定在1 000Pa 以內，系統風機運行電流在23A 左右。改造后，受現場條件限制，工藝管道阻力增加約500Pa，系統總體阻力減小約1 500Pa，風機壓力從7 500Pa 降至6 000Pa，運行電流降低了約5A，單位能耗降低約18%，節能效果顯著。

（3）除塵器清灰方式由氣箱脈沖改為低壓長袋脈沖的方式，清灰所用壓縮空氣的壓力和耗氣量相應降低。

4 結語

氣箱脈沖袋除塵器在水泥磨生產中應用廣泛，但隨著環保標準的不斷提高，許多現役氣箱脈沖袋除塵器已不能滿足粉塵排放的要求，而受場地限制，采用“袋改袋”的改造方式將是眾多水泥企業的首選。長袋低壓脈沖袋除塵器在水泥工業粉塵超低排放改造中將會有廣闊的應用前景。