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單機布袋除塵器的特點及其在冶金除塵系統中的應用研究

  除塵器總結單機布袋除塵器在冶金除塵系統中的應用,介紹了單機除塵器的特點,目前使用狀況及以往單機除塵器的缺陷。介紹了與冶金生産相适應的幾種新型單機除塵器,為冶金環保工程合理選用單機除塵器提供了參考。
1、單機除塵器的發展及特點
  單機除塵器與粗效空氣過濾器、中效過濾器,在原理上、結構上、過濾器材的選用上有很多相似之處。在一段時間内,在很多方面單機除塵器同空氣過濾器共同發展。一些透氣性好的過濾器材,在空氣過濾器和單機除塵器中還都在應用。
  空氣過濾的目的是為了滿足室内衛生标準或特殊工藝要求。空氣過濾器主要是淨化處理送風系統中向室内送入的空氣,主要是過濾空氣中的浮塵。一般情況下,空氣中的浮塵濃度是很小的,空氣過濾器在功能上并不追求除塵灰的自清潔功能,除塵灰甚至可以沉積在過濾器材上。空氣過濾在除塵灰的清理上,有的可能過人工清洗,有的甚至是直接更換過濾器材。
  單機除塵器應用場所與其它類型的除塵器相同,針對的主要是工業粉塵,粉塵的濃度均較高。與空氣過濾器相比,有效清理過濾器材上附着的除塵灰,和對除塵灰引起的二次揚塵的徹底治理,成為單機除塵器重要的功能要求。在冶金系統,在一些輸送幹物料(燒結礦、球閉礦等)的皮帶轉運站處,或一些幹物料的破碎室,揚塵十分嚴重。為保證單機除塵器始終達标運行,隻有不斷徹底地清理過濾器材上附着的粉塵才能保障單機除塵器正常運行。
  在除塵技術中,對過濾器材上粉塵的清理方式主要有3種:機械清灰、脈沖噴吹清灰、反吹風清灰,聲波清灰一般作為輔助清灰方式。受小型化、集成化的影響,單機除塵器一般不采用反吹風清灰和聲波清灰方式,以往多采用間歇機械清灰方式。當過濾室機械清灰時,要求整個過濾室應離線,這勢必影響單機除塵器的除塵效果。機械清灰方式結構簡單、運轉可靠,但清灰強度較弱,适合的過濾風速為0.6~1.0m/min。所以機械清灰方式制約了單機除塵器的煙氣處理量,也制約了單機除塵器的發展。
  箱體式倉罐(頂)除塵器可作為單機除塵器中一個子系列,在罐狀灰倉、儲料倉,比如水泥倉、石灰倉、除塵灰倉,或類似罐狀儲料倉的地方得到成功應用。在倉罐内,輸進物料的氣體量一般較小,含塵氣體一般也有一定的餘壓,塵氣由倉内通過箱體内的濾筒或布袋流向倉外,粉塵被濾筒或布袋濾除在倉内,幹淨氣體流到倉外。在倉罐(頂)除塵器中,煙塵量很小時,一般不配備過濾器材的清灰裝置,煙塵靠自重跌落到倉罐裡。為保證除塵設備的正常運行,這時一般選擇較小的過濾風速。煙塵量較大時,要配備過濾器材的清灰裝置,過濾器材上積聚的粉塵靠專用的清灰裝置進行清理。
2、新型單機除塵器介紹
   過去10年間,伴随冶金行業蓬勃發展,冶金行業的一些大型的原料廠、大型的冶煉原料生産廠應運而生。在這些生産廠内,原料的倒運距離較大,轉運站之間的距離有的達幾百m,甚至幾千m。在這樣的場所,除塵系統不适合采用集中除塵系統,根據單機除塵器的特點宜采用單機除塵器進行揚塵清理。經過泊頭市衆誠除塵設備有限公司的努力,與冶金行業原料輸送相适應的新型單機除塵器技術也已成熟。為便于技術交流,便于先進的單機除塵器技術在冶金環保工程中的推廣應用,現将一些技術先進、經濟實用的單機除塵器做一介紹。
  2.1 微動力單機除塵器
  微動力單機除塵器是一種組合式單機除塵器,一部分是回旋塵流管,另一部分是一套錐形矩陣式布袋濾塵器。是一種新型的專利設備。
  在微動力單機除塵器中,回旋塵流管連接的導料槽的上部截面積做得小一些,最大限度地喊少了系統的煙塵總量,這對減少抽風機的動能消耗是很有利的。抽風機是該微動力單機除塵器的動力設施,在抽風機的作用下,導料溜槽和皮帶機除塵密封罩内處于微小負壓狀态,粉塵就不容易溢出除塵密封罩。安裝于塵流管和錐形矩陣式袋式除塵器之間的離塵裝置,将回旋塵流管部分和錐形矩陣袋式除塵器有效隔離。通過隔離,回旋塵流管仍能發揮應有的作用。在回旋塵流管的下方,塵埃流速降低,粒徑相對稍大的塵埃能迅速降落到物料上。塵埃在通過中部離塵裝置去錐形矩陣式布袋除塵器時,大部分的塵埃被中部吸塵軟簾撲集,也落回到物料層。這就進一步減小了錐形矩陣式袋式除塵器的負荷,進一步節約了風機的動能消耗。頭部吸塵軟簾和密封裝置,尾部吸塵軟簾和尾部密封裝置,保證除塵罩的密封效果,更進一部減小了除塵系統的漏風量,更進一步節省了風機的動能消耗。微動力單機除塵器的代表設備是PL型微動力單機除塵裝置。
  在微動力單機除塵器中,不含水霧化裝置,對設備的可靠運行創造了條件。改變了原動力回旋消塵裝置的局限性,拓寬了無動力塵流管的應用範圍,微動力單機除塵器能在冶金原料輸送系統得到廣泛應用。通過回旋塵流管、中部的離塵裝置、除塵罩兩端吸塵軟簾和密封裝置的作用,微動力單機除塵器有效地減少了相應除塵系統的風量。要處理相同的煙塵量,微動力單機除塵器所配套風機的風量約為傳統集中除塵系統的30%,能耗也約為傳統袋式單機除塵器30%。在微動力單機除塵器中,錐形矩陣式布袋除塵器可以安裝在物料輸送設施除塵密封罩上,也可以通過管道連接,将錐形矩陣式布袋除塵器安裝在其它合理的地方。布袋除塵器安在密封罩以外的地方時,可為除塵灰的進一步處理提供方便。
  在微動力單機除塵器中,有一個重要的裝置是錐形矩陣式布袋除塵器。錐形矩陣式布袋除塵器由除塵器外殼、進出風口、集成濾筒、反吹清灰裝置、脈動反吹控制器、集氣箱組成。集成濾筒采用除塵布料做成,由多排錐形濾袋連緞在一起做成。針對拟建除塵系統設備的煙塵量和設備尺寸選擇合适的濾筒口徑。當1個集成濾筒滿足不了需要時,每個單機除塵器要采用多個集成濾筒。錐形濾袋的長度尺寸參考需要除塵的設備的安裝空間尺寸确定,錐形濾袋的長度一般在500~l500mm,以利于濾袋的徹底反吹。塵氣在過濾時,塵氣從錐形濾袋外面進入裡面,錐形濾袋有利于塵埃脫落,在反吹時塵埃脫落得也較幹淨,從而保證了濾筒的反吹效果。在錐形袋式過濾器中,整個集成濾筒鑲嵌于除塵器的外殼内;每個集成濾筒共用一個集成骨架,對應于每個錐形濾袋内,皆有一個錐形骨架,以克服錐形濾袋在抽風機的作用下被抽扁;每排濾袋或幾排濾袋共用一條反吹管主管,每條反吹管通過一個電磁脈沖閥與反吹氣源主管相連,對應于每個濾袋的中心設一根反吹小管。每根反吹主管通過一個電磁脈沖閥與反吹氣源主管相連,便于反吹管的拆裝,也便于控制器對濾袋實現脈動反吹。集氣箱通過法蘭連接在除塵器的外殼上,将過濾後的氣體彙集到出風口,再通過管道與抽風機相連。有時,除塵器的進氣口與除塵器的下部殼體制作成一體。
  錐形矩陣式袋式除塵器采用了大型脈動反吹袋式除塵器的理論。與目前單機除塵器使用的除塵器相比,錐形帶式除塵器由于采用錐形濾袋,在一定的除塵空間内将過濾面積做得最大,并且有利于反吹;濾袋實現了脈動反吹,
保證了除塵器的反吹效果,也就保證了除塵器的運行效果。錐形矩陣式布袋除塵器也為其它形式的單機除塵器的發展提供了條件。

  2.2 無二次污染單機除塵器
  與傳統的單機除塵器相比,無二次污染單機除塵器是在原有除塵過濾器底部灰倉的下方加裝了氣力輸灰設施的單機除塵器。
單機除塵器結構示意圖
1—抽風機及消音室;2—濾塵及反吹裝置;3—除塵器進風口;4—除塵器灰鬥;5—氣力輸灰灰鬥;6—氣力輸灰泵;7—星型卸灰閥;8—星型卸灰閥。
圖 無二次污染單機除塵器結構示意圖
  随着政府和企業對環保要求的越來越嚴格,由除塵設施濾除而得到的除塵灰所引起二次污染問題越來越引起人們的重視。在一些大原料廠、一些大的原料生産廠内,單機除塵器已較廣泛應用。為節約投資,單機除塵器一般不配套加濕機或罐裝設施。到目前,單機除塵器所捕集的粉塵還需要人工進行收集,這必然帶來粉塵的二次污染問題。
  在鋼鐵企業内,對粉塵處理的前沿技術是粉塵集中處理技術。就是将含鐵粉塵、含煤的粉塵,集中到一個或幾個粉塵儲灰倉,然後以一定比例混合到燒結原料裡,或再摻混其它成分進行造塊。在粉塵的二次處理上,無二次污染單機除塵器的問世很好地适應了這一技術的要求。
  無二次污染單機除塵器,一般要安裝在除塵點外部,通過進口除塵管道與除塵點的收塵罩相連。含塵氣體經進風口進入過濾室,經除塵布袋過濾後,幹淨的空氣經引風機排入大氣,含塵氣體中的粉塵落在集灰箱。整個輸灰系統要在控制系統的控制下進行,當集灰箱内的灰達到規定的高度時,由中間星型卸灰閥分次将粉塵卸入低位料罐,粉塵通過低位料罐底部的氣泵被送到系統外的粉塵集中儲存倉。低位料罐底部的星型均勻給料閥給氣泵均勻給料,保證粉塵輸送管道的暢通。進氣閥門組與動力氣源相連,一是能為氣泵提供動力氣源,二是能起到阻止粉塵向動力氣體管道的流動。
  通過氣力輸灰泵和輸灰管道的應用,無二次污染單機除塵器,徹底解決了目前單機除塵器卸落粉塵引起的二次污染問題,使單機除塵器更加環保,更加可靠。
  在規模較大的分散除塵系統中,無二次污染單機除塵器可與其它形式的單機除塵器搭配應用。當物料如焦碳、塊礦長距離多轉運站的輸送時,在前面的轉運站中采用原動力回旋消塵裝置或微動力單機除塵器,在後面的轉運站中采用無二次污染單機除塵器。或根據粉塵量的大小,隔幾個原動力回旋消塵裝置或微動力單機除塵器采用無二次污染單機除塵器。這樣做,在解決了粉塵二次污染的同時,又可節約工程投資,節約運行費用。
  一種帶輸灰泵的單機除塵器是無二次污染單機除塵器的進一步改進,它主要是在除塵灰鬥和低位料罐的星型卸灰閥之間加裝了滑閥,保證了輸灰泵在向外打料時除塵灰鬥和低位料罐的有效隔離,不但能防止打料氣體對除塵器的運行造成影響,同時對各種壓力的動力氣源都能适應。

3、結語
  新型單機除塵器作為環保事業中的一顆新星,其突出的優點及顯著的性能已逐漸被許多環保工程技術人員所認可。新型單機除塵器已遂步适應了鋼鐵企業規模化發展的要求,為冶金企業治理粉塵污染提供有力的技術保障,必将在冶金行業環保工程中得到廣泛的應用。這對鋼鐵企業貫徹國家産業政策,實踐循環經濟,實現可持續發展,構建和諧社會具有重大意義。
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