脉冲喷吹型煤磨防爆袋收尘器的研制与应用

脉冲喷吹型煤磨防爆袋收尘器的研制与应用摘要：该收尘器在机理和结构上具有防燃防爆功能，采用脉喷式清灰方式，确保了收尘器内每条滤袋清灰彻底，设备阻力低，且在线清灰方式使得系统阻力稳定，在一定程度上缓解了煤磨系统高阻力的矛盾，实现了收尘器高效、低阻、安全运行。小于50mg/Nm3的低浓度排放，在相当长的时间内能满足不断提高的环保新标准的要求。关键字：煤磨系统收尘器排放防爆装置一、前言现代化的水泥厂煤磨系统一般都采用烘干兼粉磨的工艺流程，煤磨系统废气是含煤粉具有燃爆危险的热废气，对它进行净化处理也比一般废气难度更大。该收尘器在机理和结构上具有防燃防爆功能，采用脉喷式清灰方式，确保了收尘器内每条滤袋清灰彻底，设备阻力低，且在线清灰方式使得系统阻力稳定，在一定程度上缓解了煤磨系统高阻力的矛盾，实现了收尘器高效、低阻、安全运行。小于50mg/Nm3的低浓度排放，在相当长的时间内能满足不断提高的环保新标准的要求。二、煤磨系统粉尘的特点水泥厂煤磨系统产生的粉尘主要是煤粉制备过程中，随烘干热风等一起排出的含尘气体。国内水泥厂回转窑生产线煤粉制备目前一般采用风扫式煤磨，煤磨废气中含有的粉尘具有以下特点：1.粒度细，一般<0.1mm(大部分厂煤粉<0.08mm占80%以上)；2.粉尘挥发份高，一般>20%，属于燃爆危险品，具有一定的燃爆危险性；3.粉尘的浓度在爆炸极限之内(煤粉爆炸极限35~2500g/m3)；4.含尘气体具有一定的温度，一般为60～110℃；5.含尘气体具有一定的湿度，湿含量为5～10%，露点一般为40～55℃。由此可见：煤磨废气具有一定的温度和湿含量，粉尘颗粒较细，有燃爆危险性。含尘气体燃烧爆炸必须同时具备以下三个条件：（1）浓度处于爆炸极限范围内（煤粉的爆炸极限根据煤质不同，一般为35~2500g/m3），（2）氧含量大于13%，（3）引燃的火种。因此预防燃烧爆炸即是采取积极措施有效抑制上述三个条件的产生，也就是说降低系统对爆炸的敏感性能，缩小爆炸的效应。三、脉冲喷吹型煤磨防爆袋收尘器的设计1.收尘器工作原理含尘气体首先进入收尘器的导流室，经导流板撞击后进行预收尘和气体均布，然后经收尘器布袋过滤净化后由排气口排出。粉尘阻留于滤袋外表面，在滤袋上积累一定时间后采用脉喷方式清灰，卸灰采用气动卸灰阀，从而达到卸灰和锁风的目的。2.防爆装置的研究防爆装置是煤磨防爆袋收尘器研制的一个重点，对于处理含煤粉气体布袋除尘要完全杜绝爆炸三个条件的出现是很难做到的，关键是要及早预知爆炸，并且采取相应措施，防止爆炸的发生。爆炸发生最明显前兆之一是压力骤变，为此我们采取自动卸压式防爆门，把压力及时释放出去，从而把爆炸消除在萌芽阶段。（1）防爆装置结构型式的确定喇防爆装置辩的主要作蛙用是及时嗓迅速释放驰压力，从锻而达到安休全运行的坟目的。根怖据调查和例实验，研锯制新型重缠力自复位科式防爆装即置作为脉汽冲喷吹型臭煤磨防爆乱袋收尘器水防爆装置缠。该防爆站装置由配躺重锤、压私杆床、陶骡阀门、外县罩、阀座认等组成，期当收尘器影内部压力炎超过设定袭压力时，废防爆门自调动打开释家放压力。术防爆装置牲释放压力倒可根据实孝际要求，善通过调整航配重锤位帝置进行调竭整，气体房释放后，敢防爆门自帅动关闭恢念复原状，搭保持原来妥的密封效宴果。招实际使用饼证明，新颈型重力自行复位式防煮爆装置的级密封效果耀虽然比膜僵片式稍差辉，但在设敏计时采取罩适当措施燕进行处理件，且收尘界器是负压炉工作，完挎全能满足闻系统要求坏。为防止签防爆门内哲侧含尘气谈体结露，扣设计时在职防爆门内述表面敷设奥保温层。西（倚2庸）卸压面臂积的确定牢防爆装置迅的卸压面教积计算，赌到目前为聪止，世界质上还无理跟论计算公俩式，大多恐根据试验装或经验总袭结出来的交。目前常洁用的计算侨方法有德峡国工业指甲南谷VDI3慨67继3晴的诺模图旨；根据美耻国防火协浩会卸压面扎积计算图期和易燃粉赌尘的通风蔑比（卸压怖面积与设形备容积之亩比），煤听粉的通风帐比一般意为虾1背：薯35(m四2闹/m乏3校)暮左右。根坟据以上经陆验公式，早确定脉冲树喷吹型煤君磨防爆袋暖收尘器的击卸压面积牛。或3.贱旋收尘器清细灰方式的水研究汽煤粉在收柏尘程中由或于积尘速薪度快很容鼓易造成堆津积，从而济形成事故崖隐患，大雪量煤尘积届附在滤袋险的表面，笼为了使位播于收尘器瓜不同位置骨的滤袋都口能及时清有理干净，进不但要适障当加大清吉灰动能，分而且要使鸽清灰动能怎均匀施加奏于每一条闻滤袋的不节同部位上帆，以满足徐工况的需蝇要。尚（赛1帖）清灰方列式的选择削袋式收尘屠器常用的荐清灰方式摄有：机械杯振打式清皂灰，反吹涨风式清灰要，气箱脉报冲式清灰蓄，脉冲喷乒吹型清灰魄。煮机械振打缩式清灰方沈式虽然滤完袋运动幅逮度较大，粉但由于清仓灰动能较失低，容易惭导致清灰宾不彻底，局且滤袋损召伤大，寿扑命短，目敬前已较少伶采用。反嫂吹风式清生灰和气箱没脉冲式清孔灰方式，钞虽然各有碗特点，但航由于都是缓整个袋室约同时清灰摆，难免造膛成局部的隆滤袋或滤璃袋的局部型的粉尘不瓦能及时清印除干净，费对处理一贡般粉尘来敌说，影响丘的只是使拒收尘器的疲阻力升高幻，而对于灯处理含煤笛粉的废气丘，就留下阴了煤粉因略长期在滤验袋上滞留剥而自燃的粗隐患。茂脉冲喷吹田型煤磨防阔爆袋收尘牵器采用脉简冲喷吹型须清灰方式籍，利用压举缩空气对怜每条滤袋忌分别清灰兆，清灰动它能高，清园灰更彻底秩。器（煎2烫）过滤风蚊速的确定醉过滤风速呈是指单位钉时间内单塌位面积滤福布上通过模的气体量耕。过滤风运速是袋收辽尘器的一献个重要技到术参数，间过滤风速驼的大小直听接影响袋闪收尘器的扁设备投资纳，运行费樱用，使用雅效果等。毁袋收尘器验过滤风速末取决于滤习袋材质、庸处理含尘搞气体性质尖（粉尘颗去粒大小、研温度、湿镰度、易燃修易爆性、现粉尘粘结墓特性等）赢和排放要挤求等。过弹滤风速过被大，阻力渣高，排放湾浓度高，芬滤袋寿命给段。过滤辜风速过小售，除尘器绍体积大，棚设备投资动高。屋袋收尘器拆过滤风速初计算公式占V=k×严Q/60蝇F缴式炼中杆V--畅-宅风惹速晨m/m呼in债k--晃-怜风量波动盟系数衬F--男-叔面老积宝m套2塔Q--贪-句风冬量州m忽3誓/h绳脉冲喷吹此型煤磨防耳爆袋收尘号器选用抗灿静电涤纶另阵刺毡滤堵料，根据挂滤料行业碧推荐风速弟为福0.8~役1.0新m/mi币n秆。单（而3赴）喷吹压妥力的确定兄和喷吹管腐的研究愤为使高压其空气能有誓控制地进刘入每条滤菌袋清灰，机我们采取懂以高压空做气包为主恋干，通过兴若干个支蹈气管到各届排滤袋的饰布置方式钻。每个喷伶吹管上安腹装一只脉愤冲阀控制及进入喷吹压管的高压平空气，每慧只脉冲阀绿控制一排住滤袋的清是灰。向当滤袋的示长度及每旅排滤袋的祝数量确定鸽后，喷嘴京的孔径是籍一个非常坊重要的参午数。通过君试验，也跟证实喷吹阅孔直径的级大小是影疏响喷吹力杰大小的关迈键，锄以刺6洪～痕8m伍m热左右为宜执，园型孔衫优于其它耽形状的孔延，且随着律喷吹孔距圾脉冲阀的壶远近大小敞不等。脉赠冲阀的大夹小决定着底每根喷吹俊管开孔的沿个数，要仗使一根喷队吹管较多尖的滤袋，醉必须采用线较大的脉暂冲阀。根爬据确定的蒙收尘器处携理风量，醉通过技术难经济比较算后，我们遮采绒用块G1挺1纽/即2制"层脉冲阀，捐每阀喷先吹常1著2绢条滤袋。猾对于处理雁风量小晃于煌4000先0m尊3拍/协h葱的收尘器慈，在保证岭清灰效果吩的前提下浴，将清灰粪压力选定主为查0.3~岁0.5M冻P扣a妥。姓（春4粉）采用文递丘里管技构术产生二任次诱导风额，提高清喇灰动能。国实验证明谜，采用与预不采用文伶丘里管诱寇导技术，君清灰效果骆差别很大惨。采用文酸丘里管清析灰更彻底乘、滤袋更源干净；不认采用文丘坑里管滤袋判上尚有残凑灰吸附在洽上面，尤犯其是滤袋塔的下部。呢脉冲阀动泼作时产生巴的声波还揉可以使滤互袋产生微贯振动，起司到辅助清场灰作用。快脉冲清灰新使用微机宵自动装置滤控制，根折据粉尘浓保度随意调哭整清灰周纺期和脉喷盒时间，使抚收尘器保加持在一定重的阻力范蜜围内运行三，又尽可宿能地降低素压缩空气卖消耗量，祝并且减少挂收尘器内衬部外界新粱鲜空气的种带入量，传降低了收下尘器的燃季爆危险性斑。颈4.打苹收尘器箱拣体结构的驳研究遭脉喷式防纪爆袋收尘蓄器的机械当结构是否缎合理，不陕仅直接影交响收尘效钻果，而且炸还影响设牢备的维护幕、安装以睬及制造工陶艺。顶（笔1关）昆土箱体结构司设计牙脉冲喷吹须型煤磨防膝爆袋收尘烛器的箱体至一般为矩罩形结构，解它与一般框袋式收尘骂器的不同写之处，主鸟要是固定原滤袋的多欢孔板在箱低体的上半卖部，且收竖尘处于负误压运行状槐态，在滤短袋内装设液防止滤袋风被负压吸艇瘪袋笼。夕收尘器箱症体承受压柱力厚F=译S×P个式常中场F辣—腿压昼力澡KN示S管—患面积ｍ里2壳P榨—近单位面积孔承受压混力壤Pa吐根据设备傅承受压力熟大小，确睬定箱体钢辰板厚度及匆加强筋的府布置形式残和密度。含设备承受和压力分为紫负压和防钥爆变形压染力，负压却根据使用非工艺确定闲，一般小惯于雄7500傅P烟a派，防爆变抄形压力取托极限爆炸抓压杯力盒1200密0P介a秀。精为了安装北及更换滤预袋方便，预滤袋的形挽状设计成淹单筒圆形脏。要把滤节袋安装在妙箱体内，吼首先要在厘箱体内设钞置一块多涨孔花板，烘即根据滤雄袋直径的瞒大小在一诱块钢板上哄开数个大盐小相同的违孔。孔中插心距也很梨讲究，过旅小，造成蝶收尘器内荣部气体嵌讽速度过高六，易造成础设备阻力偶大，不可揭避免滤袋直之间的相粉互摩擦；泛过大，使辞设备体积怜增大，造寿成浪费。轧多孔花板召的结构是步确定收尘辟设备尺寸塞的关键。杯另外，多梢孔花板既侦要承受系兰统负压，拆又要承受蔽滤袋及袋椒笼的重量塞，稍有变码形可能影暗响袋口处退的密封效晓果，设计柿时对多孔遍花板已做困了加强处刺理。芹（堪2定）吉素灰斗的设趁计悔为了防止按煤粉内部边构件上积爷灰，所有宽梁、分离怒板等均设司置防尘板智，而防尘沿板的角度端均梳为观7膊0诵度以上，常灰斗的溜寄角大阻于慕7沫0播度，同时义为防止两猜斗壁间夹稿角（谷角始）太小而董积灰，两盏相邻侧板辛焊上溜料惹板，加大债谷角，消纱除煤粉的黎沉积。在烧所有平台面、死角处叮加焊坡板闯，如下图蛛所示。日图蔽5滥夸加焊坡板质示意图锈另外考虑滔到由于操五作不正常醉和含尘气低体湿度大肉时出现灰浆斗结露堵匆塞，在对映收尘器壳咸体保温的皇同时也要笛对收尘器倘灰斗进行窑保温。对贿高寒地区痒收尘器灰撕斗下部设抱计成双层谎，并可在皱两层之间小加设电加泛热装置。铁5.嫌欲控制系统被的研制外脉冲喷吹脾型煤磨防羽爆袋收尘受器控制系衡统是用于偶收尘器的育喷吹清灰个系统的自讲动控制以信及系统参技数检测报锈警。收尘纠器滤袋的洋定时喷吹投清灰是由胶定时控制笛器对电磁絮脉冲阀定嫁时顺序控丧制来实现虽的，定时存清灰可确躲保收尘器撑的阻力在暖较低的范却围内。为专了防止收叔尘器的内效部产生煤蛇粉的自燃伏和爆炸，割通过智能怎数控仪测订量出收尘喉器入口、戏出口、灰惕斗的温度蛾，超温时名即可产生暮报警信号桶，又可输耐出控制信肚号给相应于的执行机很构稀,席从而保证节了收尘器急的安全运武行。简6.壮惯滤袋设计饥根据确定乏的清灰方等式和箱体挖结构，采华用外滤式剪圆形滤袋扰。滤袋的介长度决定金收尘器箱仙体的高度兵，考虑到秒运输因素策，将滤袋焰长度确定裕为号2750坊m浙m圈，实验证仍明滤袋的云长径为比服2海0雹时比较经晚济，因此拜我们将滤心袋的规格影确定牌为鸟Ф开130x伙2750脱m贝m未，在袋收渐尘器内部看，由于煤困粉随空气阻流动，粉横尘与滤布胳的冲击摩度擦等都能悟产生静电翁。静电的堆积累会产漫生火花从返而引起燃燃烧和爆炸扛，我们采份用幸BW山F明抗静电滤鞠料，同时灰对收尘器辽壳体进行怠接地，确漆保接地电泥阻小今于仰4娘Ω源，消除静渗电效应。奋防静电滤花料电气特藏性指寻标每吗抗静电特沈性间摩擦荷电呀电荷密晓度泊MC/m痰2亲摩擦电位泄（棕V饱）粒半衰期浇（凡S情）恼表面电阻葵（备Ω巨）拾体积电阻团（略Ω线）沸最大值茫<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