袋式除尘器-袋式除尘器在大化肥装置的应用及改进-泊头市康越环保

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袋式除尘器在大化肥装置的应用及改进

来源:泊头市康越环保 发布时间:2016/5/31 7:24:50
摘要:介绍袋式除尘器的工作原理、特点、运行情况及应用效果,分析、总结回转反吹袋式和气箱脉冲袋式除尘器运行中存的在问题,提出改进措施。改进后气箱脉冲袋式除尘器因清灰所需气源压力低,完全能够满足尿素包装生产过程除尘需要,适合在大化肥装置使用。
摘要:介绍袋式除尘器的工作原理、特点、运行情况及应用效果,分析、总结回转反吹袋式和气箱脉冲袋式除尘器运行中存的在问题,提出改进措施。改进后气箱脉冲袋式除尘器因清灰所需气源压力低,完全能够满足尿素包装生产过程除尘需要,适合在大化肥装置使用。
1、概述:
   重庆建峰化工股份有限公司化肥分公司 (简 称建峰化工)拥有年产 52 万吨尿素(简称一化)和 年产 80 万吨尿素(简称二化)2 套大型化肥生产装 置。 受地理位置的限制,2 套装置的尿素散运栈桥 分别长达 1000 余米,垂直落差 200 余米,散装尿 素经过长途运输和多个转运站的落差,碎化较重, 粉尘增大,在包装过程中的料仓下料时,包装大厅 弥漫着大量尿素粉尘。尿素粉尘排入大气,造成对 大气环境的污染;粉尘弥漫生产现场,对操作人员 健康产生危害;同时,尿素产品中粉尘含量高容易 引起尿素板结,影响产品质量。因此必须采取有效 措施去除尿素产品中的粉尘。
   建峰化工先后投资对十余套除尘装置进行技 术改造,使用过机械振动袋式除尘器、回转反吹袋 式除尘器和气箱脉冲袋式除尘器等类型的除尘 器,目前正常运行的有 9 套除尘装置。三类除尘器 在工作原理和使用性能等方面有较大差异, 机械 振动袋式除尘器是 1991 年一化建厂时的配套设 备, 实际生产中运行状况不佳, 检修工作量大, 2008 年后已经没有此类除尘装置。 回转反吹袋式 除尘器是 1999 年通过技术改造设在一化 C 转运 站,使用至今,2005 年以后新增的除尘器选用的都 是气箱脉冲袋式除尘器。
2、除尘器的工作原理:
2.1、回转反吹袋式除尘器工作原理和特点:
   回转反吹袋式除尘器主体由上、中、下箱体组成,上箱体设有高压反吹风机和回转臂,回转臂上 有 3 个喷吹孔, 每个喷吹孔通过悬臂回转与每条 滤袋相对应,中箱体装有带支撑骨架的扁形滤袋, 下箱体为集尘仓。 一化 C 站采用回转反吹袋式除 尘器,见图 1。
 
图 1 回转反吹袋式除尘器
 
图 1 回转反吹袋式除尘器
   工作时,含尘气体从箱体下部进入灰斗,由于 气流面积突然扩大,流速降低,气流中部分颗粒大 的粉尘在重力作用下,在集尘仓内沉降下来,颗粒 小的粉尘通过滤袋表面的惯性碰撞、 筛滤等综合 效应,使粉尘沉积在滤袋表面,净化后的气体进入 上箱体(净气室),由排气管经引风机排出。清灰 时,反吹风机产生的高压空气高速喷出,经喇叭形 喷出管进入滤袋,使滤袋突然膨胀产生激振力,使积附在滤袋外表面的尿素粉尘立即被_下来, 落入积尘仓,达到清灰目的。
 
 2.2、气箱式脉冲除尘器工作原理和特点:
   气箱式脉冲袋式除尘器通常由上箱体 (净气 室)、中箱体、灰斗、框架(采用圆形袋),以及脉冲 喷吹装置等部分组成。 除尘器本体分隔成若干个 箱区,每个箱区有一个气缸带动的提升阀,一个或 多个电磁阀控制的喷吹阀,工作原理见图 2。
 
图 2 脉冲喷吹除尘器工作原理

图 2 脉冲喷吹除尘器工作原理
   除尘工作时, 工作过程和原理同回转反吹袋 式除尘器相同,清灰过程则完全不同,当除尘器过 滤含尘气体一定时间后,清灰控制器发出信号,第 一个提升阀关闭切断过滤气流, 然后箱室脉冲阀 开启, 以大于 0.4 MPa 的压缩空气冲入净气室,清 除滤袋上的粉尘。清灰后,提升阀打开,这个箱室 重新进行过滤工作, 其他箱室按照上述程序逐一 完成全部过滤、清灰工作。

3、两类除尘器性能比较:
3.1、清灰形式:
   回转反吹袋式除尘器清灰利用反吹风机产生 的高压气流,通过悬臂回转机构逐个吹入滤袋,反 吹气流分布比较均匀, 振动不剧烈, 对滤袋损伤小,清灰效果较差。
   气箱式脉冲袋式除尘器清灰利用压缩空气在 极短暂的时间内高速喷入滤袋, 同时诱导数倍于 喷射气流的空气,形成空气波,使滤袋由袋口至底 部产生急剧的膨胀和冲击振动, 造成很强的冲落 积尘的作用,清灰效果好。
 
3.2、连续运行:
   回转反吹袋式除尘器反吹清灰时, 主风机必 须停止运行,即无法进行除尘过滤,除尘器过滤作 用不能连续。
   气箱式脉冲袋式除尘器喷吹清灰时, 虽然被 清灰的滤袋不起过滤作用,但因采用箱室结构,各 室独立工作, 清灰形式为整箱大脉冲阀循环喷射 清灰,喷吹时间很短,依次在线清灰,除尘器过滤 作用能够连续。
 
3.3、检修维护:
   回转反吹袋式除尘器使用扁袋滤袋, 虽然单 位容积过滤面积大,滤袋数量较少,但是安装滤袋 时, 每条滤袋与花板之间都需要密封胶条进行密封,还需要销子固定,且每条滤袋下部用锥体固定在中箱体底部固定架上,上箱体顶部用直径 3m 大 盖密封,更换滤袋必须动用吊车,检修、换袋复杂, 检修维护工作量大。
    气箱式脉冲除尘器使用圆形滤袋, 固袋方式 是严格控制花板的袋孔以及滤袋袋口的加工尺 寸, 依靠滤袋口弹性元件使滤袋袋口外侧的凹槽 嵌入花板袋孔内,二者公差配合,密封性好,滤袋 装拆方便、省力,上箱体设计成上揭盖形式,打开 顶盖, 直接抽出滤袋及框架即可,1 个人能独立换 袋,检修、维护管理方便,但是滤袋数量较多。
 
 
3.4、使用效果:
   回转反吹袋式和气箱式脉冲袋式除尘器的使用效果比较见表 1。
 
表 1 两类除尘器部分数据比较
设备安装地点 二化 4# 转运站 二化包装 7 楼 一化 E 转运站 一化 C 转运站
除尘器类型 气箱脉冲除尘 气箱脉冲除尘 气箱脉冲除尘 回转反吹除尘
过滤面积 /m2 840 450 420 224
处理风量 / (m3·h-1) 68500 42000 42000 52740
滤袋数量 / 条 840 450 420 144
滤袋规格 /mm 准130×2500 准130×2500 准130×2500 准250×3000
吸尘口数量 / 个 12 6 6 6
2012 年年均除尘率,‰ 1.27 1.01 0.94 0.66
2013 年年均除尘率,‰ 1.43 0.84 0.93 0.7
 
 
4、除尘器运行中的问题及改进:
4.1、回转喷吹袋式除尘器:
4.1.1、风阀故障及改进 :
   C 站除尘机主风阀 1、热风循环风阀 2 和风阀 3,原设计是电动翻板阀和电动蝶阀,采用电动推 杆为执行元件,风阀开和关是否到位,采用限位开 关控制。 由于除尘风管粉尘结晶卡涩阀板或限位 开关动作不到位,经常出现过载保护,甚至多次烧 坏电机,严重影响除尘装置正常运行。
   2016年一化装置大修期间,通过技术改造,将 风阀 1、风阀 2、风阀 3 更换为气动翻板阀和气动 蝶阀。在其后近 10a 的运行中,风阀几乎未再出现 异常,稳定性好,提高了除尘效率。
 
4.1.2、滤袋间粉尘粘接、架桥:
   阴雨天气时, 潮湿空气从各个吸尘口进入除 尘室,因尿素粉尘极易潮解粘附在滤袋上,原设计 为保证过滤面积, 滤袋间间隙较小, 虽然每天 8h 干燥保温,滤袋间粉尘粘接、架桥仍不断加重,必 须定期人工清理滤袋,才能恢复正常除尘作用,既 影响生产,又损害职工健康。图 3 改进前堵塞的滤袋
图 3 改进前堵塞的滤袋

图 4 改进后的滤袋运行状态
   通过分析和试验,从两方面进行了改进。首先 优化操作程序,C 站除尘自动程序是 93 min 一个 循环周期, 开机时自动清灰 3min 后进入除尘程 序,但反吹气流振动不剧烈,短时间清灰量不多。 后规定开机时手动反吹清灰 15min,将加热后的粉 尘尽可能多的反吹下来;其次,通过近几年摸索, 逐步减少滤袋数量,增大滤袋间隙,降低滤袋间架 桥的几率, 目前减少滤袋数量合计 20%。 通过改 进,基本解决滤袋粘接、架桥现象,同时没有影响除尘效果。效果对比见图 3、图 4。
 
 4.2、气箱式脉冲式除尘器:
 4.2.1、除尘管道堵塞:
   由于地理位置限制, 建峰化工的除尘器装置 部分吸尘口离除尘器距离较远, 如 E 站_长的除 尘管道长 120 余米,同时还有多个弯道,超长除尘 管道从散运尿素栈桥顶部连接吸尘口和除尘器, 生产厂家为除尘管道设计了保温。
   在检修和维护 中发现, 过长的除尘管道经常堵塞, 减少了流通 面,影响除尘器正常运行,除尘管道清灰孔附近堵 塞比其他地方严重。
   分析认为可能是清灰孔密封 不严密,少量雨水被引风机负压吸入清灰孔附近, 导致尿素粉尘潮解吸附,并逐渐增大堵塞管道。后 采取除尘管道清理干净后, 在清灰孔四周先刷沥 青漆, 再根据清灰孔大小用废旧皮带裁成合适的 密封垫压上, _后将不锈钢护罩固定好。 通过改 进,原来经常堵塞的管道在一个大修周期内,能够 保证吸尘口正常除尘, 而且, 不再需要对管道保 温。
   弯管位置堵塞的解决办法, 一方面从操作上 规定,散运工段供料结束(皮带上无尿素),除尘器 保持除尘工况 5min 再停运,防止突然停运导致尿 素粉尘在弯道处沉积;一方面在距离弯道 1.5m 处 开手孔,每月检查一次,发现积灰及时清理。通过 加强管理,基本解决弯道堵塞。 目前在用的气箱式脉冲式除尘器中, 主要来 自两个专业生产厂家, 一个用于除尘管道设计有 风阀调节风量,控制吸尘口负压,其 4 套除尘器安 装在包装楼; 另一个根据吸尘口距除尘器距离设 计所需风量,不要调节风阀,其 4 套除尘器安装在 散运工段。
   实际运行中,调节风阀基本保持全开, 风阀处容易堵塞,包装楼内除尘管道众多,管网复 杂,一些位置容易堵塞,目前采用的是定期人工清 理方式,防止堵塞。
 
4.2.2、积尘箱清灰困难:
   一化散运工段 2 套除尘器安装较早, 下箱体 为锥形。气箱式脉冲除尘器是在线运行清灰,滤袋 粉尘因脉冲喷吹脱离滤袋落入集尘仓后, 又会被 引风机抽起,而且,因负压作用,操作员打开集尘 箱困难。通过改造,在集尘箱进口增加一道手控气 动插板阀,解决了清灰困难问题。 尿素粉尘容易潮解,虽然有仓壁振打电机,粉 尘不容易落入集尘仓,但经常需要人工敲击,导致仓壁变形,形成恶性循环。在二化新增除尘器时, 提出改锥形下箱体与中箱体一体, 滤袋底部距地 面高不小于 2m, 能进入集尘仓收集尿素粉尘。二 化散运工段 2 套和包装楼 4 套除尘器采用矩形箱 体,可进仓回收尿素粉尘;同时,成品车间在工艺 管理上进行优化, 这种形式的除尘器滤袋运行中 基本没有滤袋间粉尘粘接、架桥现象。

5、结束语:
   袋式除尘器使用覆膜针刺毡滤袋起过滤作用 来进行除尘,具有除尘效率高、处理风量范围大、自控系统功能齐全、 能够满足化工生产连续除尘 的工艺要求。由于尿素粉尘极易潮解,袋式除尘器 在大化肥装置使用中,有效防止滤袋间粉尘粘接、 架桥,以及除尘管道堵塞,是决定袋式除尘器整个 系统成败的关键。因此,反吹风等弱力清灰的除尘 器不适宜采用, 以强力清灰为特征的箱式脉冲袋 式除尘器因清灰所需气源压力低,工作可靠,维修 工作量小等优点,适合在大化肥装置使用。
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