发电公司培训教材：除铁除尘设备.doc

除铁除尘设备第一节 除铁设备 在运往火力发电厂的原煤中，常常含有各种形状、各种尺寸的金属物，其来源主要是煤中所夹带的杂物（如矿井下的铁丝、炮丝、道钉、钻头、运输机部件及各种型钢等），铁路车辆的零件（如制动闸瓦、钩舌、销子等），还有输煤系统的护板等结构零部件，如果这些金属物进入输煤系统或制粉系统，将造成设备损坏和故障。特别是装有中速磨煤机和风扇磨煤机及其链条给煤机的制粉系统，对金属物更是敏感。同时这些金属物沿输煤系统通过，极有可能对叶轮给煤机、皮带机、碎煤机等转动设备造成各种破坏，尤其是皮带的纵向撕裂，将给输煤系统造成重大故障，因此，从输煤系统中除去金属杂物，对于保证设备安全、稳定运行是非常必要的，也是对输煤专业的重要考核指标之一。除铁器按磁铁性质的不同可分为永磁除铁器和电磁式除铁器两种。在火力发电厂中常用的除铁器是电磁除铁器。它利用线圈通电产生磁场的原理，吸除混杂在煤流中的一些铁件。电磁除铁器分为普通电磁除铁器和超强电磁除铁器两大类。普通电磁除铁器是适合与各种输送机配套使用，可以从散状非磁性物料中除去单件质量为0.135kg的杂铁，适用带速4.5m/s。在料层厚、带速高、夹杂较大或很细铁件且对铁件清除率要求很高的特殊场合，普通除铁器无法满足要求。为了解决此类问题，还有超强电磁除铁器。超强电磁除铁器对于超大铁件或细小铁件均有很好的清除效果，特别适用于除铁要求高、带速4.5m/s的生产场所，如电厂中速磨、风扇磨前的除铁。电磁式除铁器按冷却方式的不同可分为自然冷却、风冷、油冷三种，按弃铁方式的不同可分为带式除铁器和盘式除铁器两种。我厂二期2660MW输煤系统采用的是RCDD系列超强带式电磁除铁器和RCDB系列超强盘式电磁除铁器。一、工作原理铁磁性物质具有很大的磁导率,在外磁场中的作用下,铁磁物质中将产生与外磁场同向的、量值很大的磁感应强度,因此,铁磁物质能在极短的时间内被磁化,而且,铁磁物质还具有下述特性:铁磁物质的磁导率及磁化率不是恒量,而是随所在处的磁场强度H而变化,且有较复杂的关系；在外磁场撤除后,仍能保留部分磁性。铁磁性物质被磁化后在物体的两端便产生磁场,被磁化的程度常用磁化强度J表示，即：式中：H外磁场的磁场强度B磁感应强度磁导率Xm磁化率磁化率的物理意义就是单位长度的物体在单位场强的磁场中产生的磁矩。磁化率表示物体被磁化的难易程度。Xm越大,越易被磁化,其量值仅与磁介质的性质有关。磁化除铁的原理是：铁磁性物质进人磁场被磁化后,在物体两端便产生磁场,因此要受到磁场力的作用。物体在匀强磁场中的受力情况,如图4-6-1(b)所示。在匀强磁场中,由于各处的磁场强度是相同的,因此所受磁场力也是相等的,即Fl=F2方向相反,物体所受的合外力为零。此时物体只有转矩存在,并使之在磁场中某一位置处于平衡状态。铁磁性物质进人非匀强磁场时,情况就与上述不同了。首先是其原磁场在不同位置所具有的场强不同。所以物体被磁化后的强度也不同。在原磁场强度较强的一端,物体被磁化的强度就大,所受的磁场力就大,反之亦然。所以物体在非匀强磁场中所受的磁场力在其两端是不等的,如图4-6-1(a)所示。FlF2时,物体所受的合外力为F= F1-F20,这时物体将向受磁力大的方向移动。这样也就达到了使铁磁性物体在磁场中作定向移动的目的,从而也达到了除铁的目的。除铁器就是根据这一原理制成的。（a）物体在非匀强磁场中的受力情况（b）物体在匀强磁场中的受力情况图4-6-1 物体在磁场中的受力情况输煤系统中的除铁器一般在碎煤机前后各装一级，碎煤机以前的主要起保护碎煤机的作用，同时也保护磨煤机，在使用中速磨和风扇磨等要求严格的情况下，输煤系统应装设34级除铁器，以保护磨煤机的安全运转。为了防止漏过个别铁件，可在后级除铁器前加装金属探测器，探测出大块铁件时，使相应除铁器投入强磁或皮带机停机，人工拣出铁件。二、带式电磁除铁器1. 基本结构及性能带式电磁除铁器与火力发电厂燃料运输系统的带式输送机配合使用，保证碎煤机、磨煤机等设备安全运行。为了保证磁铁良好的吸铁性能，需要对电磁铁冷却以控制温升。根据冷却方式的不同，带式电磁除铁器可以分为自冷、风冷和油冷三种型式。自冷电磁除铁器对电磁铁采用自然通风冷却，适用于工作环境稳定、气温不高的场合；而风冷电磁除铁器和油冷电磁除铁器有冷却介质对电磁铁进行冷却，控制温度以保证磁场磁力强度。图4-6-2 是RCD系列带式电磁除铁器结构示意图1.弃铁胶带 2.从动滚筒 3.型钢支架 4.电磁铁 5. 主动滚筒 6.大链轮 7.电动机 8.减速机 9、10.支持托辊带式电磁除铁器是由励磁系统、传动系统、冷却系统和控制系统组成。励磁系统包括励磁线圈、导磁铁心、磁板以及接线盒，其主要功能是形成具有一定磁场强度磁场。传动系统包括电动机、减速机、主/从传动滚筒、托辊和弃铁用输送带等，其主要功能是将从煤中分离出来的铁磁性异物通过输送带送到弃铁箱。冷却系统包括散热表面、冷却风机或油泵。自然冷却方式依靠空气的自然对流和散热面的热辐射带走励磁系统产生的热量，适用于工作环境稳定、气温不高的场合；强制冷却依靠受迫流动的流体带走励磁系统产生的热量，风冷适用于灰尘较小的场合，油冷适用于灰尘较大的场合。图4-6-2是RCD系列带式电磁除铁器结构示意图。带式电磁除铁器悬挂在输煤皮带的上方，励磁系统在其下方形成可穿透煤层的磁场，当夹杂有铁的煤经过磁场区域时，在磁力的作用下，混杂在物料中的铁磁性物质吸附到除铁器的皮带上，并随同皮带一同运动。当运动到无磁区时，铁件在重力的作用下随惯性抛出。除铁器的工作由控制系统管理，控制系统分别设有就地手动操作和远程控制装置，为实现输煤系统自动化提供良好的条件。带式电磁除铁器结构紧凑、易维修、皮带可自动纠偏、噪声小、操作简单、吸铁距离大、除铁效率高，可实现集控及连续吸、弃铁。为了保证除铁器的安全运行，其本身的控制系统中有一套联锁保护装置，当电磁铁运行温度过高（超过160时）装在铁心中的热敏元件动作，自动切断控制回路电源，停止设备运行。当冷却风机或油泵出现故障时，为了保证铁心不超温，将自动切断强磁回路控制电源。2. 带式电磁除铁器的运行与维护（1）带式电磁除铁器启动后应注意弃铁皮带的运行情况。发现跑偏等异常情况时，应及时处理，处理方式同带式输送机。（2）电磁铁温度过高时，要停机处理并查明原因。（3）与金属探测仪配套使用时，要定期检查金属探测仪的动作情况，以防误动作。（4）依据煤流轨迹和铁块被吸引、被抛卸的轨迹，确定电磁铁相对于带式输送机传动滚筒的最佳位置。（5）运行时注意弃铁胶带的速度，如果胶带速度太低，所吸出来的长铁件容易卡涩在电磁铁和带式输送机的输送带之间，从而损坏胶带。为避免出现这种现象，应提高弃铁胶带的速度，最好提高到2.02.3m/s。3. 带式电磁除铁器的安装带式电磁除铁器普遍采用悬吊安装，分为倾斜、水平两种方式。图4-6-3带式电磁除铁器倾斜吊挂图 图4-6-4带式电磁除铁器水平吊挂图1.工字钢 2.除铁器 3.输煤皮带 4.集铁小车 1.工字钢 2.除铁器 3.输煤皮带 4.集铁小车（1）倾斜安装设置在输煤皮带机头上方除铁时，带式电磁除铁器需纵向倾斜安装。除铁器的主传动滚筒在低位。图4-6-3是带式电磁除铁器倾斜吊挂图。（2）水平安装输煤皮带除了上、下山段之外，多为水平运行，在输煤皮带任意水平段上方均可按水平方式吊装除铁器。图4-6-4是带式电磁除铁器水平吊挂图。三、盘式电磁除铁器1. 基本结构及性能盘式电磁除铁器的基本结构如图4-6-5所示,它一般采用马蹄形铁心绕组,电源为直流220 或110 。在其轭板下边与其焊成一体的铁心的外侧,按最佳散热条件绕成励磁线圈,其四周借助外箱壳及散热口进行散热,下托板覆盖在线圈下部。盘式电磁除铁器具有独特设计的磁路,磁力线更多地集中在除铁器的下方；这种磁路不但具有很高的磁场梯度,而且在额定悬挂高度上也有很高的磁场强度。即使在同等磁场强度条件下比较,其磁系的磁场梯度也更具优势。图4-6-5 盘式电磁除铁器结构示意图1压线座；2吊耳；3主机盘式电磁除铁器的电磁铁有两个磁极,可采用两种工作方式运行。当煤中混有铁件不多时,应配备金属探测仪；当煤中混铁较多时,可任取一磁场极工作,不需要配备金属探测仪。这种除铁器可安装在带式输送机的直线部分或头部滚筒的上方。当采用金属探测仪时,应装设在除铁器前,输煤皮带910s行程的距离处。盘式电磁除铁器一般安装在碎煤机前的输送皮带上方,适用于带速不超过2.0m/s的输送机上,可在较恶劣的环境下工作。盘式电磁除铁器还可以采用气缸推动,定时作垂直于物料运动方向的往复移动,使铁件卸入挡板旁侧的落铁管中。盘式电磁除铁器的缺点是,许多电厂都不得不用人工来清理所吸出来的铁块,并且吸铁时有可能造成输送带纵向划破。这种情况通常是在长的铁件一端被盘式电磁除铁器吸住,同时另一端抵住运动着的输送带时发生的。2. 盘式电磁除铁器的运行与维护（1）检查悬吊机架及紧固螺栓完整无松动。（2）除铁器应位于皮带中心位置，磁掌与皮带垂直距离应小于400mm.（3）引线及电缆应无破损或接触不良现象。（4）当吸附到大型较重铁件时，应及时停机弃铁，并拧紧电磁箱体底部的紧钉螺栓，以防线圈串动。3. 盘式电磁除铁器的安装盘式电磁除铁器的安装方式与带式电磁除铁器相同。四、滚筒式电磁除铁器滚筒式电磁除铁器是一种旋转式永磁除铁器,可兼作带式输送机传动滚筒使用。该产品分为两大系列,适用于带宽500-1800mm,具有DT 型和DT5型传动滚筒相同的外形和安装尺寸。滚筒式电磁除铁器与悬吊式(带式、盘式)电磁除铁器相比,能吸出较多的铁块,特别是当来煤水分高、含黏土的时候。在这种情况下,由于悬吊式电磁除铁器不易吸出胶带上煤层低部的铁件,利用滚筒式除铁器则可有效的吸出这一部分,如将悬吊式与滚筒式两者结合使用,则吸铁效果更佳。使用滚筒式电磁除铁器时,不能装设头轮刮板清扫器,以免吸附于带式输送机上的铁件被刮下,仍落入溜煤管中。铁件输送带的清扫器不能直接装在传动滚筒处,否则它会妨碍所吸出的铁块抛人落铁管。滚筒式电磁除铁器可以比较容易地分离出煤层下面的铁件。因此,-般将悬吊式和滚筒式两种配合使用。五、金属探测仪金属探测仪是用来检测煤中的磁性金属,使电磁除铁器加大瞬时电流吸出磁金属,或发出信号由机械装置截取含有磁性金属的煤流。目前金属探测仪有GTF-1型和DJT-793型,均适用于500、650、800mm的带宽。装用金属探测仪时,输送机胶带连接应采用胶接接头,禁用卡子接头。金属探测仪应安装在带式输送机两组托辊的中间,尽量离大型设备远些,且不宜放在人员频繁走动的过道中。运行中应禁止携带大型钢铁件从近处经过,以防止发送器误动作,并尽量布置在干燥、灰尘少、维修安装方便处。在金属探测仪的电感发送器前最好设置离心托辊,以免胶带有较大的跑偏。六、陕西有色榆林新材料5330MW输煤系统除铁器配置1. 带式电磁除铁器RCDD系列超强带式电磁除铁器，是在RCDB系列超强盘式电磁除铁器上，增加了自动弃铁机构的改型产品，能够连续自动卸铁，适用于各种恶劣环境下选用。型号及规格RCDD-14T1RCDD-12T1适合皮带宽度1400mm1200 mm额定悬挂高度400mm350mm运输物料厚度350mm300mm励磁功率11.5kw9.0kw励磁电压380V380V额定吊高处磁感应强度90mT90mT吸起件重量 0.150kg0.150kg外形尺寸358021801050 mm31401990940 mm适用带速5.8m/s5.8m/s驱动电机功率4.0kw4.0kw驱动电机防护等级IP54IP54驱动电机绝缘等级F级F级工作制连续连续绝缘等级F级F级单台重量6.39t4.32t冷却方式自然冷却自然冷却允许温升不大于115不大于115控制方式集控集控数量6台2台改向滚筒直径/材质325mm/Q235325mm/Q2352. 盘式电磁除铁器RCDB系列超强盘式电磁除铁器，其结构合理，有足够的散热面积，以增强散热效果，有效的控制温升，磁路设计独特，透磁深度大，磁力强，可实现手动及远方控制，广泛应用于电厂、水泥、建材、煤矿、港口、码头等场所。型号及规格RCDB-12 T1适合皮带宽度1200 mm额定悬挂高度350mm运输物料厚度300mm励磁功率9.0kw励磁电压380V额定吊高处磁感应强度90mT吸起件重量 0.150kg外形尺寸1600465 mm适用带速5.8m/s驱动电机功率/驱动电机防护等级/驱动电机绝缘等级/工作制连续绝缘等级F级单台重量3.29t冷却方式自然冷却允许温升不大于115控制方式程控数量2台3. 控制方式（1）带式电磁除铁器采用即可就地控制，也可参加输煤系统程控；每套设备的电气控制实现就地/远方程控两种方式，在控制柜上实现就地/远方程控切换。（2）盘式电磁除铁器本身采用程序控制，并参加输煤系统程控，可程控远方起停，也可就地控制。盘式除铁器可通过就地的控制柜控制，控制功能由可编程序控制器实现。控制系统可通过通讯接口及硬接线将整个除铁器系统监控信号送入输煤程控系统，通过输煤程控系统人机界面实现对除铁器系统的运行监视和操作。4.运行及卸铁方式带式电磁除铁器采用随机定点自动卸铁；盘式电磁除铁器采用定时定点自动卸铁。2台盘式除铁器分别安装同一皮带甲乙两侧上相互独立的两根轨道上，2台盘式除铁器按给定的程序交替运行（交替周期可调），第1台盘式除铁器在第2台盘式除铁器到达除铁位置后才可以移出弃铁，带式输送机上方始终有1台除铁器在工作；2台带式输送机同时工作时，除铁器可就地手动置于相应的皮带上。（3）盘式电磁除铁器定时定点自动卸铁时，有声光示警信号。第二节 除尘设备输煤系统常用的除尘设备有：湿式除尘、干法除尘、组合除尘三类。（1）湿式除尘：水浴式除尘器、水激式除尘器、水膜式除尘器、喷水式除尘器、喷蒸汽式除尘器、泡沫式除尘器。（2）干法除尘：袋式除尘器、高压静电式除尘器、旋风式除尘器。（3）组合除尘：灰水风离式除尘器、旋风水膜式除尘器除尘通风管道应力求简洁，吸尘点不宜过多，一般不超过4个。为防止煤尘在管道内积聚，除尘系统的管道应避免水平敷设，管道与水平面应有4560的倾角。若不可避免地要敷设水平管道时，应在水平段加装检查口。管道一般采用3mm的钢板制作。一般落差较小，诱导风量小于5000m3的转运站，建议不设机械除尘装置，采用湿式抑尘的措施来解决，使系统更简化、更经济、更实用，也降低了治理的投资费用。对煤尘污染较大又没人值班的场所，如碎煤机室、煤仓层及其他扬尘较大的部位，可以考虑设置除尘装置。一、粉尘的危害及防治能悬浮在空气中的固体微粒称为粉尘。在燃料运输系统中,原煤在卸煤、转运、破碎及落入原煤仓的过程中经常会产生粉尘,煤粉尘也叫煤尘。煤尘对人体、机械设备及大气环境都有很大危害,因此必须采取抑尘和除尘措施来控制粉尘。人的机体长期吸人粉尘,特别是游离SiO2含量较高的粉尘后,就会使肺组织发生尘肺的病理学改变,而丧失正常的呼吸功能,严重损害健康。对人体危害最大的是粒径在0.55m的粉尘,因为这种粉尘很容易穿透肺叶,而粘附在肺叶上。此外,粉尘还会引起人的消化系统、眼睛、皮肤及神经系统等方面发生病变。如果粉尘散落在机械的转动部位,会加速转动部分的磨损程度,而造成机器过早损坏,使用寿命降低；对自动化程度高的燃料运输系统,煤尘散落在电气设备及自动装置元件,会使电气设备接触不良,自动装置动作发生偏差或动作控制失灵。煤尘降落到工作现场,因为其不易清扫,而造成煤尘越积越多,易引起着火或爆炸。因为悬浮于空气中的煤尘属于可燃粉尘,当浓度达到一定时,在外界高温火源(火焰、火花、放电、碰撞、摩擦)的作用下,会产生爆炸。因此,煤尘叫做具有爆炸危险性的粉尘。但煤尘只有在一定浓度范围内才会发生爆炸。爆炸范围的最低浓度叫爆炸下限,最高浓度叫爆炸上限。一般煤尘的爆炸下限为l14.Og/m3。输煤车间空气中最高含尘浓度不得超过下列数值:对于干燥无灰基挥发分大于10%的煤尘,其游离SiO2的含量不大于2mg/m3,而对于干燥无灰基挥发分小于10%的煤尘,其游离SiO2的含量不大于10mg/m3。因为粉尘在尘源处产生后又扩散到周围空气中,造成粉尘在车间中到处弥漫。粉尘的扩散过程又称为扬尘。扬尘可分为“一次扬尘”和“二次扬尘”。图4-6-6 综合作用产生的尘化“一次扬尘”是指物料在加工或下落时,直接产生的气流作用而引起粉尘扩散的现象。如原煤从高处落下时,其既受诱导气流的作用,又受到剪切气流的作用。如图4-6-6所示“二次扬尘”是指如室内空气流动、热气流的上升、设备运转或振动和人的走动等造成的二次气流,将由一次扬尘而产生的悬浮粉尘进一步扩散到二次气流能吹到的地方,造成较大范围污染的现象。控制二次气流造成的二次扬尘是抑尘的关键。为减小粉尘,一般在翻车机本体及地面上均设有喷水抑尘装置,以减少翻车过程中的煤尘飞扬。而在煤场、斗轮堆取料机上一般也设有喷水抑尘装置。在翻车机室、碎煤机室、各转运站、煤仓层等建筑物的落料点均设有除尘器。在带式输送机导料槽出口设有喷水抑尘装置。在各落煤点均设有导流缓冲锁气器,以减轻煤流对胶带的冲击,防止胶带跑偏和撒煤,防止煤尘飞扬。燃料运输系统主要建筑物的地面均采用水力清扫,从而保持工作环境的整洁卫生。二、燃料运输系统的除尘机理将粉尘从气体中分离出来,使气体得到净化、粉尘得到回收的设备统称为除尘设备。常用除尘器的除尘机理主要有以下几种:离心力:含尘气流作圆周运动时,由于离心力的作用,尘粒与气流会产生相对运动,而使尘粒从气流中分离出来。对于10m以上的尘粒,可以通过这个方法进行除尘。重力:气流中的尘粒在重力的作用下自然沉降,从气流中分离出来。尘粒的沉降速度一般较小.所以这个机理只适用于粒径大的尘粒。筛滤:当含尘气流流经纤维滤布时,由于尘粒的尺寸比滤料中纤维间的空隙或滤料上粉尘间的孔隙大,尘粒被阻留下来,称为筛滤。对于常用的织物滤料,因为纤维间的空隙比尘粒大得多,筛滤作用是很小的。只有当织物上沉积的粉尘使空隙缩小后,筛滤作用才显示出来。惯性碰撞:含尘气流在运动过程中遇到物体(如挡板、水滴等)阻挡,气流和细小的尘粒由于惯性小容易改变方向并绕流过去,但粗大的尘粒由于具有较大的惯性而脱离流线,仍然保持原来的运动方向,这样尘粒就会发生碰撞,称为惯性碰撞。惯性除尘器和湿式除尘器的主要除尘机理就是惯性碰撞。扩散:细微尘粒,如小于1m的尘粒在气体分子的撞击下,像气体分子一样作布朗运动