LPMM型煤磨气震式脉冲除尘器的研制与应用
来源： 阅读：2320 更新时间：2008-06-24 15:17摘要：介绍了研制煤磨气震式脉冲除尘器所采取的措施，论述了开发的煤磨气震式脉冲除尘器的工作原理、特点及应用情况。
关健词：LPMM 煤磨气震式脉冲除尘器 研制 工作原理 应用
1．概述
在我国，工业生产主要以原煤为燃料，制备煤粉所用的设备，目前大多采用烘干磨，主要为烘干球磨和辊式磨等。在煤粉的制备中，煤磨工艺过去大多采用了二级收尘，二级收尘由于设备管路附件多，工艺流程复杂，同时也增加了系统阻力和风机的装机容量。在国外，煤粉—级收尘也是20世纪80年代才出现的先进工艺。而国内煤磨系统主要采用的是MDC、HMB等反吹风式菱形袋式除尘器。随着煤粉制备系统的技术改造，将原来的粗粉、细粉加上收尘器的多级系统改为单级收尘、收粉系统，即立式磨或风扫磨的气体出口直接接袋式除尘器。这就要求配套一种既能处理高浓度粉尘，又能防爆、防燃的专用收粉收尘设备。我公司经过市场调查，在原开发的LPM型高浓度脉冲除尘器的基础上，结合煤粉系统防爆、防燃要求，确定开发目标，成立研制开发小组，根据多年的除尘器设计制造经验，研制了LPMM系列煤磨煤磨气震式脉冲除尘器。
2 煤磨烟气特性及除尘器要求
(1)煤粉入口浓度高：以往国内的煤粉二级收尘系统中，入口浓度一般控制在40g/Nm3以下。而采用一级收粉或收尘系统，其人口浓度高达700g／Nm3，处于煤粉的可燃和爆炸范围(国内外资料表明：煤粉浓度的可燃爆炸范围为40～1500g／Nm3)。
(2)煤粉挥发分高、粒度细，挥发分>20％，粒度<0.1mm时，有较大的燃烧和爆炸性。而水泥厂、钢厂大多采用烟煤，挥发性在25～30％，粒度<0.08mm占80％左右，属强爆炸性粉尘。
(3)水分大，系统属烘干磨系统，废气中有一定水分含量，露点一般在50-55℃，易产生结露。
煤粉的防燃防爆：煤粉在输送、粉磨与收尘过程中的主要危害是易燃烧易爆，高浓度煤粉在输送、收尘过程中燃烧和爆炸的危险性更大，而引起煤粉燃烧的主要原因常见于煤粉的自燃和外来的火源。煤粉自燃主要取决于煤粉的环境温度、煤粉浓度、煤粉细度及气体的含氧量，当物料被研磨成粉料时，总表面能增加，系统的自由表面能增加，从而提高了氧化产热的能力，这种情况在不定期的条件下会转化为燃烧状态。粉尘的自燃是由于放热反应的速度超过系统的排热速度，使氧化反应自动加速造成的。一般认为，煤粉在40—1500g／ms范围时，属易燃易爆含尘气体，高浓度、防爆型除尘器处理的含尘气体正在此范围内。
根据煤磨烟气特性，处理煤磨烟气的除尘器必须具有以下特点：
(1)除尘器防燃防爆措施，具有防燃防爆功能；
(2)除尘器有较强的清灰方式，能适应高浓度粉尘的治理要求；
(3)采用较好的过滤材料，具有防静电功能；
(4)产品具有较好的密封性，较低的漏风率；
(5)完善的检测装置和灭火装置。
3 防爆防燃的特殊设计
(1)本体结构和特殊设计：为防止除尘器内部构件煤粉的积集，形成积灰的平面，均设置了防尘板，防尘板的斜度<70°。灰斗的锥体角<70°，同时为防止两斗壁夹角(谷角)太小而积灰，在相邻两侧板补焊溜料板，加大谷角，消除煤粉的沉积。考虑到除尘器由于操作不正常或煤粉湿度大而出现灰斗结露堵塞，灰斗设计时，在灰斗壁增加灰斗电加热装置。为防止灰斗蓬料，在每个灰斗壁还设置仓壁振打器。
(2)采用防静电滤袋：在收尘器内部，由于高浓度煤粉随空气流动的摩擦，粉尘与滤袋表面的冲击都能产生静电，静电的积累会产生火花引起燃烧和爆炸。为此我们在选择滤料时采用了带导电纤维的可以消除静电的防静电滤料。同时设计时考虑到煤磨系统水分含量高的特点，我们最后选择防水、防油、防静电滤料，同时采取了收尘器接地措施。
(3)防爆安全阀的设计：为防止煤粉爆炸伤人和损坏除尘器，收尘器旁侧设有泄爆阀，以前MDC型除尘器采用的破裂极式、重锤式防爆阀安全性不够。为进行改进解决防爆阀难题，我们根据国外的资料，设计了带安全锁的泄压防爆阀，为防爆片与安全锁双层结构，其特点是，在平时，安全锁的锁合是关闭的，当遇爆炸时，防爆片破裂，安全锁由于除尘器内部巨大的压力自动打开进行泄压，泄爆压力由防爆片设计保证，泄爆后安全锁自动关闭以防漏风。安全锁释放力又可通过弹簧来调整大小。门锁的布置根据门面的大小布置4～6个门锁不等。为保证泄爆压力的准确，防爆片采用了上海理工大学安全设备厂生产的不锈钢防爆片。
(4)其他安全措施：
消防灭火，配套CO2或N2灭火装置。
温度的检测，为了了解除尘器内部温度的变化情况，控制着火点，在收尘器人口、灰斗处分别装有温度计检测。
CD的检测，对于有条件的厂家或大型煤磨除尘器，要求在收尘器出口处装设CD检测仪，以检测CD浓度，只要收尘器内任何地方发生燃烧现象，烟气中的CD浓度便会升高，在高浓度下，一般为300ppm．
4 产品结构和工作原理
这是一种分室结构组装式，顶部脉冲阀对各室滤袋轮流进行分室停风气箱脉冲清灰(即离线清灰)的袋式收尘器。由以下几个部分组成：
壳体部分：包括清洁室和过滤室。清洁室内设有提升阀、花板、喷吹管；过滤室侧面设有泄压防爆阀，内装有滤袋和滤袋骨架。
灰斗和卸灰阀：按尺寸大小分为多灰斗和单灰斗，灰斗锥角<70°，卸灰阀为星形卸料器或翻板阀。
进出风箱体：包括进出风管路及中隔板。单排(或称单列)结构布置在壳体一侧，双排(或称双列)结构布置在壳体中间。A系列较小无箱体，进出风管路分别接于灰斗及清洁室上。
脉冲清灰装置：包括脉冲阀、气包、提升阀用气缸及其电磁阀等。
压缩空气管路及气源三连体等。
支柱及立柱笼梯、栏杆。
工作原理：
含尘气体从收尘器进出风箱体中的进风口(A系列从灰斗)进入，经斜隔板转向至灰斗，由于惯性作用，气体中粗颗粒粉尘落人灰斗，细小尘粒随气流折而向上进入过滤室，粉尘附着于滤袋的外表，净化后的气体透过滤袋进入上部清洁室，由各分室清洁室汇集经出风口，由收尘系统的主风机吸出而排人大气。
随着过滤工况的不断进行，附着于滤袋外表的粉尘逐渐增多，气流通过的阻力也逐渐增大。当达到一定阻力值时(例如1770Pa)，根据需要可以经过定压或定时清灰程序电控仪，自动控制启动收尘器第一个分室的提升阀关闭，切断通过过滤室的气流，再开启脉冲阀使释放的高压压缩空气，对第一个分室气箱内滤袋进行脉冲喷吹清灰(停风清灰)，气流冲击波使每一个滤袋突然膨胀收缩，产生反向加速度，从而振落袋表积附的粉尘，使袋内外压差恢复到开始使用状态，粉尘沉落灰斗。随后程控仪按规定间隔时间打开提升阀，恢复第一室的过滤，再启动第二分室的提升阀，关闭切断第二室的过滤气流，对第二分室气箱滤袋进行停风脉冲喷吹清灰……直至最后一个分室清灰完毕，关闭电控仪，收尘器全部恢复正式过滤收尘。对滤袋停风及喷吹的时间，分室之间的间隔时间，清灰周期由程控仪进行控制，各时间均为可调。
5 产品的主要技术参数
(1)产品的处理风量： 3000—110000m3/h
(2)产品的过滤风速： 1 m／min；
(3)产品允许人口浓度： <700g／m3；
(4)产品的出口含尘浓度 <50mg／m3；
(5)产品的设备阻力： 1470-1770Pa；
(6)设备漏风率： <3％；
(7)允许人口温度： <110℃；
(8)滤袋正常使用寿命： 2年。
6 产品使用情况
我公司生产的LPMM6B—370型除尘器在浙江尖峰集团金马水泥公司煤磨系统自1999年3月开始应用，至今近5年，产品运转正常，未更换过一条滤袋，2003年12月经浙江省环境监测中心站检测，排放浓度为40.9mg／m3，漏风率2.4％，达到了预期效果，用户非常满意。产品已大量用于水泥、钢铁等系统除尘。
7 结 论
LPMM型煤磨气震式除尘器采用脉冲喷吹清灰技术，箱形的外形结构采用特殊的防爆设计，具有结构合理、清灰效果好等特点，是一种防燃防爆措施好、投资少、安全性高、运行可靠的。
