袋式除塵器在蒸氣干燥機煙氣凈化中的應用

丘佳銳

（福建東源環保有限公司，福建 龍巖 364028）

1 項目概況

某銅業有限公司的蒸氣干燥機于2011年12月投入運行，由于銅精礦煙塵具有濕度大、易堆積、堆積后易自燃、煙氣含硫容易腐蝕的特點，因此治理關鍵是選擇合適的布袋除塵結構、殼體材質、濾料及先進的控制方式；該項目采用雙列、分室低壓脈沖袋式除塵器，使用效果良好。

該項目的工藝技術參數見表1、表2。

表1 工藝參數

表2 銅精礦粉塵成分

2 蒸氣干燥機工藝流程[1]（見下圖）

蒸氣干燥機工藝流程圖

3 袋除塵系統設備配置及選型設計

3.1 布袋除塵器參數（見表3）

表3 布袋除塵器參數

3.2 殼體及灰斗的選型設計

由于銅精礦具有含硫、粉塵易堆積且堆積后會自燃、經過蒸氣干燥機的煙塵濕度比較大的特點，殼體及灰斗采用厚6mm的304不銹鋼材料，花板采用厚8mm的304不銹鋼材料，殼體頂部設計有更換濾袋的檢修門，檢修門的密封件采用耐高溫的硅橡膠密封條，外殼整體蒸氣伴熱保溫。灰斗角度設計大于65度。灰斗夾角采用圓弧過渡板。殼體內部設計不留死角，使粉塵不易堆積。

3.3 濾料及袋籠的選用

濾料是袋式除塵器的核心部件，其質量決定了過濾效率和除塵效果。濾料造價占設備投資的10%～15%[2]，因而正確選擇濾料是用好袋式除塵器的關鍵。根據蒸氣干燥機工藝技術參數及煙氣的性質，濾料選用聚本硫醚（PPS）+ PTFE覆膜，由于濾料表面敷設有一層PTFE濾膜，濾膜的微孔孔徑大部分小于粉塵粒徑，因此可以截留微米級的超細粉塵，特別是對人體有害的PM2.5微粒，除塵效率可達99.99%以上，清灰后不改變原有的孔徑和空隙率。由于PTFE濾膜摩擦系數小、不易黏灰，使得黏附在濾膜表面的粉塵容易脫落，清灰容易。克服了一般濾料過濾阻力隨運行時間增加而增大的缺點[3]。由于覆膜濾料表面光滑拒水，使得清灰徹底，濾膜始終能保持較高的通氣量，較好地解決了過濾與清灰的矛盾，大幅提高了濾袋的使用壽命。

濾袋由袋籠支撐，規格為φ130×4500（mm），袋籠采用雙節結構，中間用卡環聯接，表面采用有機硅靜電噴涂，并經烘烤處理，抗腐蝕性能強。

3.4 袋除塵器清灰方式及檢測裝置的確定

清灰效果的好壞，直接決定了袋除塵器能否長期穩定運行。采用低壓脈沖行噴吹方式清灰，設計在線和離線兩種清灰模式，具有在除塵器隨蒸氣干燥機運行的情況下，對袋室進行檢修和換袋功能，保證了除塵器的隨主機運轉率達到100%。

每個分室和除塵器進出口設置差壓變送器，可通過PLC、差壓變送器自動檢測壓差的變化及時分析、顯示具體哪室有濾袋破損。

3.5 卸料及輸送物料方式的選擇

袋除塵器的卸料裝置主要有電動給料機和重錘式翻板閥兩種方式。用電動給料機卸料時故障率較高，由于安裝維護方面的因素，除塵器在運行過程中可能會發生緊固件或濾袋等脫落掉入灰斗中，造成電動給料機堵塞，若不能及時發現，易造成灰斗堵灰，影響袋除塵器的正常運行。與電動給料機相比，重錘翻板閥卸料具有故障率低、易維護、節約電力等優點。在相同條件下，使用雙層重錘翻板閥，一些尺寸較小的雜物，可以直接通過翻板閥，不會發生阻塞。因此該項目的卸料方式采用雙層重錘翻板閥。

袋除塵器的物料輸送主要有氣力輸送、螺旋輸送、FU刮板輸送三種方式。根據銅精礦濕度大、粉塵容易結塊堆積的特點，采用FU刮板連續輸送方式，以保證輸灰順暢。

3.6 控制系統

袋除塵器控制系統分為三個部分：外殼蒸氣伴熱系統及灰斗空氣炮控制、卸輸灰控制系統、袋除塵控制系統。系統配置及主要功能為：

（1）低壓部分采用PLC控制，具有完備的程序控制功能。工作方式、控制溫限和時間參數等均可在線隨時修改。可以向系統DCS傳送除塵器加熱、輸灰等的實時運行參數和狀態，可以經過DCS下傳各種參數的設定命令。

（2）袋除塵器控制系統。系統配置：袋除塵器控制系統用一套西門子S7-200PLC，配用人機界面TP170B 5.7寸液晶觸摸顯示屏，同時配有電源模塊、CPU模塊、輸入輸出模塊、通信模塊等。在觸摸屏上設有自動、手動等轉換方式開關。

主要控制功能：布袋除塵控制系統主要是控制布袋的清灰和提升閥的動作，其工作方式可選擇定時、定壓清灰，在線清灰、離線清灰。壓差信號上下設定值可調，電磁脈沖閥以矩陣控制輸出，在任何時候，不允許兩個及兩個以上的電磁閥脈沖工作。表4為清灰狀態設定值。

表4 兩種清灰狀態設定

（3）壓縮空氣氣路報警系統。系統配置：壓縮空氣氣路報警保護控制系統主要是測量提升閥氣缸及脈沖閥氣源壓力，測量儀器包括量程0～1MPa的壓力變送器（清灰分氣箱及提升閥氣缸氣源壓力測點）。當清灰氣源壓力小于0.2MPa或大于0.3MPa時報警；當提升和旁路氣缸氣源壓力小于0.4MPa時報警，具體參數可調。

4 使用效果

該系統于2011年12月竣工并投入運行，袋除塵各系統運行穩定，設備運行阻力＜900Pa，出口粉塵達標排放。

5 結語

從應用情況看，低壓脈沖袋除塵技術在銅冶煉蒸氣干燥機煙氣粉塵治理上的應用是成功的。

系統采用PLC控制，自動化程度高，顯示屏上可以直觀地顯示除塵設備的所有運行情況，各種參數設置、修改方便，系統維護簡單。

銅精礦粉塵易堆積且堆積后會自燃，結構設計時的灰斗角度需大于粉塵的安息角，殼體應盡可能避免粉塵堆積面，運行過程中外殼蒸氣伴熱系統需維護正常，保證灰斗正常卸灰，避免發生由于灰斗積灰引起的布袋燒毀事故。

[1] 張志煒.庫邁拉蒸氣干燥機貴冶生產實踐簡介[J].銅業工程，2009（4）.

[2] 孫國宏，等.脈沖袋式除塵器設計選型淺析[J].中國科技信息，2008（7）.

[3] 鄧曉東，等.燃煤鍋爐煙氣凈化用多品種濾料的開發與應用[C].全國袋式除塵器研討會論文集，2011，10 : 266-276.