水泥的生产就是制造粉状物质的过程,在生产工艺中产生大量粉尘,如果对粉尘污染不进行治理,不仅危害岗位工人的身体健康、污染环境,而且还增加设备的机械磨损和电器故障。就除尘技术而言,良好的除尘设备固然十分重要,但粉尘动力特性、除尘罩、工艺设计等,对除尘效果、设备投资及运行费用的影响也占举足轻重地位,而这一点过去又恰恰被人们所忽视。
1.除尘罩的设计问题习惯上,敞口除尘罩的抽风量常用其除尘罩口处风速进行计算,而产尘点离除尘罩口往往有一定的距离,产尘点的粉尘(尤其是颗粒较大的粉尘)通常是高速飞溅运动着。因此,在计算除尘罩风量时应充分考虑到罩口至最远扬尘点的距离,根据罩口形式和速度场的衰减来计算所需风量。
以包装机为例,由于回转式多嘴包装机本身带有密闭小室,只需进行必需的抽风,且保证抽风位置合理,使除尘罩口负压和气流均匀即可达到除尘的目的。而固定式包装机在装袋时喷射气流的动能较大,尤其是在使用塑编袋时,由于其缝合部位扬尘严重,除尘罩应覆盖产尘区域,且尽量对准粉尘飞射方向,方可有效进行除尘。
2.除尘系统风管布置的问题 某水泥厂在水泥磨尾配置了ZX型袋除尘器,布置在水泥磨的上方(二楼平台)。由于其进风口向工艺布置要求袋除尘器的进风管有一个1800的弯头;尽管在改造时对除尘器的进风管进行保温处理,但其仍经常堵塞,弯头处至少每年需下法兰清理弯头一次。由于管网系统的阻力大,再加上堵塞,袋除尘器的通风量大幅度地下降(实测平均值为5610m3/h),大大低于铭牌值(9000m3/h)。
针对上述问题,我们对ZX型袋除尘器的内部结构进行了分析,发现其灰斗部有块挡风板,这有利于袋除尘器的进风均匀,于是将袋除尘器进风口改在灰斗部,使袋除尘器的进风管直接进入灰斗,冲向挡风板,然后均匀进入滤袋的袋室;从而取消了弯头。由于是试验性改造,在改造后没有对进风管保温,但使用3年来,虽然在管壁上因结露结有一层灰,但从未出现风管堵塞而影响袋除尘器通风的现象,大大提高了除尘器的通风量(实测平均值为7380m3/h),改善了水泥磨的通风状况。
3.提升机的除尘问题 如包装机用提升机,提升机不但输送水泥库底来料,而且要处理包装机的回料。对于这类状况,尽管其高达15m以上,但采用下部抽风较为合理;为减少废气中的含尘浓度,抽风口要稍远离提升机受料口。由于对包装机的筛分设备进行了通风除尘,通过其下料管内的通风产生负压效应,提升机顶部的扬尘进入了筛分设备。
如出磨水泥送入水泥库时,提升机高达20多米,过去多采用对其上下同时抽风法,尽管用风较大,运行费用不经济,但其扬尘仍较大。在对其改造过程中,考虑到提升机受料点离基础较高,在改造时采用顶部抽风法后,提升机壳体内负压状态明显,不仅受料点不扬尘,提升机检查门及水泥库顶环境也彻底得到改观。
4.皮带机落差扬尘问题 某厂用皮带机运输经破碎机破碎后的熟料,由于前级皮带尾部与后接皮带落差高达2.8m,在两级皮带连接处扬尘量较大。为了减少扬尘,该单位在皮带机处安装了一台袋式除尘器,采取在上级皮带机尾部抽气方式(直接安装无灰斗的袋除尘器),其实际效果是,上级皮带机尾部无扬尘,但在下级皮带处粉尘飞扬严重。
了解皮带下料溜槽产尘点后,将袋除尘器加装灰斗,抽气点设在下级皮带机的尘源罩处,袋除尘器捕集的粉尘落到尘源罩抽风点的前部。为减少下料溜槽落差扬尘,将下料溜槽由原先的垂直落料改为750倾斜下料。虽然改造费用很少,但经过改造后,除尘效果大大改善,皮带机下料溜槽为显微负压作业。
5.脉冲袋除尘的应用问题 脉冲袋除尘器以清灰效果好,滤袋寿命长,维护方便等优越性,目前在工业生产中应用越来越广泛。
当应用脉冲袋除尘器时厂房高度只矮1m左右,可采用降低灰斗高度的方法,采用横向双灰斗结构,但此方法需要增加一台螺旋输送机和下料器(与单螺旋输送机相比,其规格型号变小),运行费用将略有增加。当采用降灰斗高度的方法仍不能满足抽袋空间时,可采取使用多级袋笼法(2~3级为宜),但此方法装拆袋时工作量加大。就多级袋笼的连接而言,目前有螺栓连接和钢丝卡连接两种,从装拆的方便性来说,钢丝卡连接较为合理。对于采取降灰斗高度和多级袋笼后仍不能布置脉冲袋式除尘器,可在屋顶建加固梁,将脉冲袋式除尘器户外露天布置,根据烟气条件,确定是否进行保温,但需要考虑电气设备的防雨。
对于分格轮下料器问题,在粉尘浓度较高的场所可将其改为双层重锤翻板阀,这样不仅可杜绝分格轮下料器的故障而影响生产的问题,而且减少了一台运行电机,降低生产成本。对于螺旋输送机,要求制造商尽可能变形灰斗,以缩短螺旋输送机的长度;对于螺旋输送机长度小于4m时,采用无吊轴承结构的螺旋输送机,以便于检修和维护。在厂房高度较高时,在满足抽袋空间的前提下,可采用纵向多灰斗或单灰斗结构,取消螺旋输送机,这样可减少设备维护,同时也可节约用电。
6.电除尘器的应用问题
(1)气流分布均匀性问题:由于气流在电场的分布对电除尘器除尘效率影响较大,而大多使用单位又无能力对此进行测定,只能凭经验来对具体问题作出判断处理。对于气流分布板冲刷问题,可采取冷态调整导流板,使气流在分布板上分布均匀,以消除局部冲刷问题。对于多通道电除尘器,要尽量使各通道内风量均匀。常见的判断手段是看电流电压和灰斗下灰量变化,在电除尘器运行正常时,不同通道相同电场的灰斗下灰量应一致。对于立式电除尘器可从烟囱烟羽抬升情况进行判断,以调整各通道的烟气量,使其分布均匀。对于折板形气流分布板需经常检查安装位置情况,发现错位及时予以纠正,以保持电除尘器电场气流均匀性。
(2)电晕线断线问题:电除尘器电晕线的断线主要是安装技术和线的质量问题。线的质量问题需在选型和选材上把关,在实际生产中加强安装管理也十分重要。在安装小框架前要将振打砧焊好,然后再逐一校正,要求框架不变形,其不平度要控制在标准范围内(≤5mm)。电晕线的安装应在小架框中心平面内,电晕线安装松紧适度(振打后中部最大振幅≤3mm)。定位时要比较相邻线间受力的均衡。在点焊时以破丝为宜,不宜将线与小框架焊死。经验表明,螺母不焊比过焊断线的几率少,安装时需切记。如某水泥厂由于重视了电晕线的安装管理,使得尾电除尘器使用角钢芒刺线两年无断线现象,除尘设备始终保持安全、高效运行。
(3)振打装置的问题 常见的电除尘器振打装置有绕臂振打和提升脱钩振打。在使用过程中经常出现的故障是振打锤和砧块脱落,卡死下料器,电极积灰严重,影响除尘效率。由于振打机构工作时处于运动状态,常出现螺栓松动和润滑不良现象,使得振打失效,如卡轴现象等。由于安装技术和热膨胀等问题,振打锤与砧偏位现象也十分常见,削弱了振打力,使得电极积灰。
(4)烟气调质问题 干法窑尾电除尘器除尘效率的高低很大程度上取决于增湿塔的性能。为了适应频繁变化的烟气条件,对于回流式增湿塔要选用喷水量变化范围大的回流喷嘴,既能使其雾化调节范围变宽,又要使喷嘴口径相对较大,以降低对水的洁净度的要求。在此基础上,对回流式喷水系统喷水量控制节流阀上加1个比例调节的电动控制器来实施水量的自动控制,以实现对烟气的稳定调质,且不造成增湿塔湿度。
来源:合肥水泥研究设计院 李少平
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