当前位置:首页 > 经典文献 > 《砖 家》 2019年2月 总第40期 > 正文
气箱式脉冲喷吹除尘器在煤矸石砖厂拼装、应用与故障处理措施
文献:《砖 家》 2019年2月 总第40期 返回索引
添加日期:2019/4/18 10:20:35   浏览次数:235   文章来源:   作者:

摘要:通过实例介绍了气箱式脉冲喷吹除尘器,在现场拼装的技术要求、注意事项,在使用过程中关键因素、布袋的破损原因和预防措施。

关键词:脉冲   箱体    花孔板   过滤   布袋    骨架笼   气体
气箱式脉冲喷吹除尘器的概述
笔者所在煤矸石砖厂,在2012年做建设项目可行研究报告试验和建设项目环境影响评价报告时,依据测试纯煤矸石原料在原料的准备中及破碎工序过程中产生粉尘的浓度为3000mg/m3左右。建议在工艺设计中对破碎工序产生粉尘采用:集气罩收集后用脉冲袋式除尘器进行除尘,除尘效率为98%,处理后含尘的气体通过15米高排气筒外排。投产后经过环保监测多年的数据证明,处理的废气中粉尘满足《大气污染物综合排放标准》的要求,不会对环境产生明显不良影响。现特向同仁介绍气箱式脉冲喷吹除尘器,从施工到使用维护的控制要点。
除尘器主体结构由主体钢框架(含爬梯、顶部安全防护栏杆)、箱体、袋室、灰斗、进出风口、检修口、压缩空气管路系统、清灰控制系统、卸灰控制系统等构成。
除尘器的特点:箱体被分隔为数个箱区(小箱体),每箱区有若干条袋子。每个箱区是独立的,清灰时各室按顺序分别进行,互不干扰,实现长期连续运行。
工艺特点:每箱侧边出口管道上有一个汽缸带动的提升阀。含尘气体由中部箱体经进风道进入灰斗,其它尘粒随气流上升进入各个袋室。经过布袋过滤后,尘粒被阻留在过滤布袋外侧,净化后的气体由过滤布袋内部进入上箱体的净气室,再通过提升阀、出风口排入大气。灰斗中的粉尘由刚性叶轮卸料器及螺旋输送机卸至进入原料搅拌前的皮带上。随着过滤过程的不断进行,过滤布袋外侧所附积的粉尘不断增加,导致过滤布袋除尘器本身的阻力增加。当阻力数值达到设定值时,清灰控制器发出信号,首先命令一个箱区的提升阀关闭、切断该箱区的过滤气流,然后打开电磁脉冲阀,以极短的时间向箱内喷入0.4-0.6Mpa的压缩空气。压缩空气在箱内高速膨胀,使过滤布袋产生高频振动变形,再加上逆气流的作用,使过滤布袋外侧所附着的尘饼变形脱落。在充分考虑了粉尘的沉降时间后,提升阀打开,此袋室(过滤体)再次进入过滤状态,而下一箱区则进入清灰状态,如此一个周期。
1   气箱式脉冲喷吹除尘器的组装技术要求
1.1 工艺过程
厂房内安装:在已经满足安装要求的基础上:测量放线    立柱箭头符号 箱体箭头符号    
爬梯   花孔板    净气室   灰尘接收斗   栏杆   清灰切换系统    布袋式除尘系统安装    喷吹系统预组装    重新调整安装喷吹管     气室盖板     进、出烟道总管     旁路系统    供气系统      联合调试除尘系统;
1.2 工艺技术要求
1)立柱:柱基预埋铁水平顶面允许高差±3mm;柱间距允许偏差(水平间距)≤0.1%;在水平面上柱间对角线允许偏差≤1%;柱体的单体垂直偏差≤3mm;柱顶水平面允许高差±3mm;
2)箱体的拼装:内隔板与主次梁的焊接要求牢固、严密,焊缝符合图纸要求;依照图纸上的标注要求检查焊缝尺寸、形状及焊缝质量,并做好记录;箱内的立柱垂直度误差≤3mm,隔板墙平整度误差控制在±3mm;内隔板表面焊缝高误差小于2mm且打磨圆滑;
3) 袋式除尘器的箱体的安装要求:箱体必须垂直厂房的水平地面、方正,所有尺寸须符合图纸标注的数据;箱体顶面框架的平整度误差控制在±3mm内;横向加强肋平整度误差控制在±2mm内,垂直方向加强肋垂直偏差≤2mm;
4) 气流分配器的安装:安装前反复测量上下框架之间的尺寸,划安装线,确定分配板安装角度;固定分配器的定位板;
5) 箱体的焊接:脉冲喷吹除尘器系统的内侧的焊缝为全长通焊缝,中途不得断焊、漏焊;外侧可以间断焊;所有焊缝,都必须进行24小时煤油渗漏试验(煤油的渗透力很强,能够渗过极小的毛细孔;冬季为了加快检查速度,允许用事先加热至60~70℃的煤油来喷涂浸润焊缝,此时,在1h内不应出现斑点),以保证整体最终漏风率≤2%;
 6) 喷吹系统管路及各组件连接处应做气密性试验,不得有漏气现象;
 7) 除尘器所属的的灰斗、箱体、分箱体、风室各部分及相互间连接管道接口处,必须密封良好,要进行24小时煤油渗漏试验,这是强调的重点;各部分组装后采用煤油渗透法进行检验,是非常必要的。
2   除尘器上部净气室工艺技术要求要求
2.1净气室侧壁垂直:±1mm/m;净气室四个角的水平对角线误差控制在±8mm;净气室平整度≤2mm。
2.2 花孔板的安装
1)花孔板的构成及其安装过程中的重要性:
花孔板是由几块带孔的板拼接焊而成,重点是防止花孔板的因焊接发生翘曲变形。为此,在工地上必须在大平板(大板本身厚度不低于25mm,板下做夯实、找平处理)上进行组拼、焊接,焊接后整形和检查漏焊处理。对花孔板的上下加强肋必须采用对称焊接、跳焊等防变形措施,切忌连续焊接;
花孔板必须整成整块后,吊装到指定位置。安装过程中注意拼接焊缝在四孔的中间位置,沿焊缝方向孔距不得有偏离、扭曲现象,加强肋必须是连续焊缝的不允许有间断现象;
2)花孔板在吊装前应按图检查每一块花孔板的平整度≤1/1000;花孔板的开孔排间距允许偏差±0.2mm;
3)安装时,先拼接中央未知的花孔板,确保花孔板的孔达到排排平行、对中,然后对称展开;相邻的花孔板焊接前,工作的重点是检查对接拼焊的两块板相邻孔的排间距,允许偏差小于±0.3mm,长距离四角的孔中心对角线误差小于1mm。安装误差必须在此时校正过来,做好原始记录;
4)花孔板的焊接必须先焊接周边然后焊接拼接缝。
2.3  净气室内外框的安装
1)除尘器系统的净气内框安装前:一、检查花孔板的袋孔是否能对齐,确定无误;二、先点焊固定,组装内板框架;三、在花孔板上划线定位,根据整个框架的垂直度、平整度、水平对角线等技术指标,再点焊定位。净气室内板装完后,再装型钢框架稳固整个内板框架,然后装净气室定位槽支杆、盖板定位槽、风室保温材料等等;
2)几个技术指标:中侧板孔与花孔板孔对正,误差不大于0.5mm;中侧板孔与外中侧板孔对正,误差不大于0.5mm;定位槽上端面必须位于同一个平面上且上端面平整度<0.5mm/m;表面粗糙度Ra25。
2.4  清灰切换系统
1)清灰切换系统安装前,先检查清灰切换系统中内顶板、外顶板的开孔是否有误定位时要求穿壁连接器孔中心与相应花孔板孔中心在一条直线上;
2)汽缸安装时,用压缩空气使汽缸杆全部露出,使得汽缸整个行程暴露在外。
3)阀板安装时,保证平面度不大于1/1000;阀板固定后不得松动;安装的框架梁,要确保汽缸的位置不位移。
3   应用工作中的故障处理措施
3.1 气箱式脉冲除尘器的核心
气箱式脉冲除尘器的核心部件是除尘过滤布袋和除尘器笼骨架。除尘过滤布袋套装在除尘笼骨架的外面,构成一个过滤体;过滤体通过过滤布袋上口的弹簧卡子与花孔板孔锁紧,形成密封状态。除尘器骨架支撑着过滤布袋,当粉尘进入到除尘器后对粉尘进行过滤,并将粉尘和烟气分离开来,其中过滤布袋是易耗材料。
3.2 过滤布袋材质的选择
1) 粉尘过滤工作原理:脉冲喷吹类袋式除尘器是以压缩空气为动力,利用脉冲喷吹机构在瞬间释放压缩气体,使其高速射入过滤布袋,急剧膨胀,依靠冲击振动和反向气流的高动能清灰。工作时含粉尘气流从箱体下部进入除尘器灰斗后,在气流横截面积突然扩大、流速降低的情况下,气流中的一部分大颗粒、密度大的粉尘及凝聚尘粒在离心力、重力作用下沿筒壁旋落灰斗;粒度细、密度小的微小尘粒悬浮于气体中通过气流分布装置,均匀进入过滤室中弥散于过滤布袋间隙,通过过滤布袋表面的惯性碰撞、筛滤等作用而沉积在过滤布袋表面,净化气体由主风机排出。
2)脉冲喷吹清灰方式的过滤布袋材质选择:脉冲式喷吹清灰是通过动能作用于过滤体,使其外表面的粉尘层在高频振动中脱落下来,是一种外滤清灰的典型方式。在脉冲喷吹作用下除尘过滤布袋瞬间变形很大,布袋随之产生很大应力,所以必须采用抗张力强的滤料,例如使用的除尘过滤布袋大多是毡或针刺毡;如果考虑除尘过滤布袋与骨架经常摩擦,可以使用织物除尘过滤布袋,达到过滤布袋耐磨的目的。
3.3 除尘过滤布袋破损失效的类别及其成因
煤矸石砖厂常见的除尘过滤布袋破损失效以磨损为主要的,很少出现腐蚀性破损失效。
过滤布袋磨损是指除尘过滤布袋使用过程中,因过滤与反吹状态经常快速反复地切换,造成过滤布袋鼓胀与收缩频率高,进而过滤布袋与除尘笼骨架或其它构件间产生相对运动速度加快,摩擦的次数多,高速含尘气流的冲蚀等也造成局部磨损。
过滤布袋腐蚀是因含尘气体中的有害化学成分引起滤料的化学反应,造成滤料的机械性能下降而破损失效。过滤布袋的腐蚀在煤矸石砖厂主要是煤矸石中含有单质硫,有害气体附着在粉尘颗粒上,在潮湿的情况下,也会造成过滤布袋腐蚀。
含尘气体中在温度低、温差大的季节产生结露现象,露水与粉尘形成胶体,堵塞过滤布袋空气通道,形成粘糊布袋而出现除尘失效。
3.4 除尘过滤布袋磨损的预防和处理
除尘布袋磨损是布袋破损失效的主要类型。磨损与袋式除尘器结构设计形式、现场拼装的质量、气流的组织形式、反吹清灰方式等有关。含尘气流的冲刷破损后的小孔洞,也会进一步造成过滤布袋的磨损破坏。
除尘过滤布袋磨损的发生部位分从上至下依次为下列五种情况:
1)除尘过滤布袋袋口部位的磨损
过滤布袋袋口部位磨损多在袋口向下300----500mm区域的环状破损,破损过程多为从布袋的内壁逐步向外发展。磨损初期主要是由于脉冲反吹的压缩空气偏离过滤布袋中心,直接冲刷过滤布袋侧壁造成的。在偏离一边的压缩空气不断冲刷下,过滤布袋内壁面层首先被压缩空气吹脱落,然后基布被吹漏,最后布袋外面的过滤面也被吹漏。当过滤布袋一侧破损后,破损处阻力下降,含尘烟气会快速从破损处进入,冲刷破损处的对角,形成新的空洞和新的含尘烟气入口,不断增多的空洞最终造成袋口环状破损。
破损主要原因:压缩空气压力过高,喷吹短管歪斜,花孔板变形等。预防措施:在换上新布袋前,应对反吹喷系统作调整,纠正变形的花孔板。
2)过滤布袋袋体中间部位磨损
除尘过滤布袋袋体的磨损是过滤布袋中部位竖向条状磨损形态,分以下几种情况:
当破损迹象由内向外,破损在袋笼竖筋接触处时。原因:(1)袋笼竖筋脱焊或锈蚀,将过滤布袋磨开或磨断裂;(2)喷吹气体的压力过高、喷吹过于频繁,使过滤布袋与袋笼接触位置折叠断裂造成破损;
通过更换袋笼或调整喷吹装置可解决该磨损问题。
当破损痕迹由外向内,破损在袋笼竖筋接触处时。磨损的原因:(1)骨架笼变形、安装的过滤布袋偏小;(2)过滤布袋直径偏大或松弛;而引起过滤布袋与过滤布袋、过滤布袋与除尘器箱体构件之间频繁接触,在反吹过程中因过滤布袋的膨胀相互磨擦使其磨损;
预防措施:(1)换骨架笼,规范骨架笼的安装质量;(2)袋式除尘器设计过程中,应避免过滤布袋间距及过滤布袋与箱体结构间的距离过小。
3过滤布袋下部磨损
过滤布袋下部机械磨损:过滤布袋下部外侧磨损多见于其底部向上200--500mm以内,磨损多在一侧,下部最为严重,向上逐步减轻。      
磨损的原因:花孔板变形;孔间距过小;骨架笼变形、过滤布袋过长。
4)过滤布袋底部磨损
过滤布袋底部外侧磨损:破损表面有明显磨损痕迹。底部缝纫线、滤料基布被磨断,严重时袋底破损或整体脱落。
磨损的原因:灰斗内落下的粉尘堆积过高,气流扬起尘粒直接冲刷袋底。预防措施:通过调整除尘器灰斗卸灰工作制度;加大灰斗卸灰的次数和每次的卸灰量;
5)过滤布袋内侧破损
过滤布袋内侧破损原因:骨架笼外径和过滤布袋内径相差过大,造成过滤布袋清灰和过滤切换时摆动幅度过大,过滤布袋内侧与袋笼摩檫,造成过滤布袋内侧磨损。
预防措施:使用与过滤布袋匹配的骨架笼。
过滤布袋是整个除尘器的心脏,它的失效会使得整台设备处理后的含尘气体无法达标排放。
过滤布袋的磨损主要与除尘器的设计与使用、拼装质量有关。
磨损过程是从局部开始的,但是只要形成了小的磨损孔,将很快扩散,造成更大的过滤布袋损坏。因此,加强运行过程中的检查、检测,及早发现小的磨损,从细处着手,避免造成大规模过滤布袋磨损。
3.5布袋除尘器结露原因分析
1)温度过低的含尘气体
 如果布袋除尘器处理温度过低的含尘气体,即低于或接近露点温度,很容易产生结露现象;
2)布袋除尘器漏风
如果除尘器某个部位出现了漏风,比如安装不当、连接不严等,外界的冷空气会进入内部,导致内部局部空气温度低于周围空气,很容易产生结露现象;措施维护管理人员应常检查除尘器系统中工艺设备的容易漏风处,如卸料口的密闭卸灰阀、管道法兰连接处等,发现漏风点及时处理;
3)湿度过高的粉尘
布袋除尘器处理的粉尘气体湿度过高时,会出现水分析出的现象,很容易产生结露,在雨季最为常见;措施:把煤矸石存放在的堆棚内,防止雨淋则可大大降低物料的含水量,这是减少物料水份的有效措施;
4)除尘器壳体有隔热保温措施不到位
除尘器的壳体一般采用钢板结构,而钢板的导热系数很大,当外界空气的温度与除尘器内部粉尘气体温度形成较大温差时,除尘器的壳体就会产生结露。除尘器的壳体如果不采取保温隔热措施,或虽然采取了保温隔热措施,除尘器的结露现象不可避免,尤其是处于室外放置或厂房内冬季无取暖设施环境中的除尘设备;
5)温度过低的脉冲喷吹气体 
除尘器主要利用压缩空气进行工作的,当压缩空气与内部处理气体温差很大时,很容易产生结露,尤其是北方的冬天,过大的温差极易导致局部结露;措施:改善局部气体温度,达到箱体内外的粉尘气体温度接近。
3.6解决除尘器积灰措施
除尘器长时间运行,卸灰装置维护不到位或出现故障时,灰斗会大量积灰,大量积灰对布袋除尘器造成两方面的影响
首先是影响处理粉尘的风量。灰斗严重积灰后,除尘设备阻力会增大,进风口有效截面变小,有效进风量也相应地减少;在风量愈来愈小的情况下,持续一段时间有堵死进风口的可能;
其次导致除尘布袋发生堵塞。除尘器大部分的进风口在灰斗上,灰斗积灰时容易对落入灰斗的粉尘再次被吹起,形成二次扬尘,粉尘浓度变大,布袋阻力增加,长时间运行布袋容易堵塞,甚至破损。
造成除尘器灰斗积灰的原因分析及处理对策:1)粉尘输送机没有与离心风机同时运转,粉尘不及时送走,造成积灰。措施:除尘工艺生产线在工作时,首先开启运送处理后的粉尘的螺旋输送器,其次打开卸料阀,这样运转10分钟后,启动离心风机;班末停机前,在离心风机停机后螺旋输送器和卸料阀再工作15分钟,灰斗内无积灰后停机;
2粉尘含水量过高,粉尘含有一定水量时产生粘结,不易脱落造成灰斗内搭桥。箱体采取保温隔热措施;箱体外壁安装震动器,震动箱壁;
3螺旋输送器不适合带有高含水率的粉尘卸灰时,改变刮灰叶片的结构角度,以免粉尘在螺旋间产生相互粘结,变成球形或柱状体,叶片无剐粉尘的能力,造成无法卸灰,输送机会绞死,减速电机会烧掉,灰斗堆灰。
 综上所述,为了延长气箱式脉冲喷吹除尘器的使用寿命和提高设备的除尘和效率,要在以下几个方面着手去做工作:1、前期的主要工作是,在现场施工拼装时,严格执行图纸上标注的技术指标要求和相关规范要求,建设单位、监理单位、施工单位(生产厂家)的现场管理人员认真地做好现场记录,当日三方在原始记录上签字,确认施工过程的有关数据,做到日清日结;保持原始纪录归档;确保制作拼装出一个合格的除尘器;2、在实际生产工作中,通过物料的选择或掺配,严格控制物料通过粉碎后产生的粉尘,以防出现超过除尘器的处理能力;3、控制除尘器压力比到正常数值,避免过低或超高;4、选择能正常过滤本企业物料粉尘的除尘布袋,同时布袋与笼骨架的配合合理,使用寿命长;5、建立并执行合理的除尘器操作规程、安全生产责任制、责任人包机制。