袋式除尘器在蒸气干燥机烟气净化中的应用

丘佳锐

（福建东源环保有限公司，福建 龙岩 364028）

1 项目概况

某铜业有限公司的蒸气干燥机于2011年12月投入运行，由于铜精矿烟尘具有湿度大、易堆积、堆积后易自燃、烟气含硫容易腐蚀的特点，因此治理关键是选择合适的布袋除尘结构、壳体材质、滤料及先进的控制方式；该项目采用双列、分室低压脉冲袋式除尘器，使用效果良好。

该项目的工艺技术参数见表1、表2。

表1 工艺参数

表2 铜精矿粉尘成分

2 蒸气干燥机工艺流程[1]（见下图）

蒸气干燥机工艺流程图

3 袋除尘系统设备配置及选型设计

3.1 布袋除尘器参数（见表3）

表3 布袋除尘器参数

3.2 壳体及灰斗的选型设计

由于铜精矿具有含硫、粉尘易堆积且堆积后会自燃、经过蒸气干燥机的烟尘湿度比较大的特点，壳体及灰斗采用厚6mm的304不锈钢材料，花板采用厚8mm的304不锈钢材料，壳体顶部设计有更换滤袋的检修门，检修门的密封件采用耐高温的硅橡胶密封条，外壳整体蒸气伴热保温。灰斗角度设计大于65度。灰斗夹角采用圆弧过渡板。壳体内部设计不留死角，使粉尘不易堆积。

3.3 滤料及袋笼的选用

滤料是袋式除尘器的核心部件，其质量决定了过滤效率和除尘效果。滤料造价占设备投资的10%～15%[2]，因而正确选择滤料是用好袋式除尘器的关键。根据蒸气干燥机工艺技术参数及烟气的性质，滤料选用聚本硫醚（PPS）+ PTFE覆膜，由于滤料表面敷设有一层PTFE滤膜，滤膜的微孔孔径大部分小于粉尘粒径，因此可以截留微米级的超细粉尘，特别是对人体有害的PM2.5微粒，除尘效率可达99.99%以上，清灰后不改变原有的孔径和空隙率。由于PTFE滤膜摩擦系数小、不易黏灰，使得黏附在滤膜表面的粉尘容易脱落，清灰容易。克服了一般滤料过滤阻力随运行时间增加而增大的缺点[3]。由于覆膜滤料表面光滑拒水，使得清灰彻底，滤膜始终能保持较高的通气量，较好地解决了过滤与清灰的矛盾，大幅提高了滤袋的使用寿命。

滤袋由袋笼支撑，规格为φ130×4500（mm），袋笼采用双节结构，中间用卡环联接，表面采用有机硅静电喷涂，并经烘烤处理，抗腐蚀性能强。

3.4 袋除尘器清灰方式及检测装置的确定

清灰效果的好坏，直接决定了袋除尘器能否长期稳定运行。采用低压脉冲行喷吹方式清灰，设计在线和离线两种清灰模式，具有在除尘器随蒸气干燥机运行的情况下，对袋室进行检修和换袋功能，保证了除尘器的随主机运转率达到100%。

每个分室和除尘器进出口设置差压变送器，可通过PLC、差压变送器自动检测压差的变化及时分析、显示具体哪室有滤袋破损。

3.5 卸料及输送物料方式的选择

袋除尘器的卸料装置主要有电动给料机和重锤式翻板阀两种方式。用电动给料机卸料时故障率较高，由于安装维护方面的因素，除尘器在运行过程中可能会发生紧固件或滤袋等脱落掉入灰斗中，造成电动给料机堵塞，若不能及时发现，易造成灰斗堵灰，影响袋除尘器的正常运行。与电动给料机相比，重锤翻板阀卸料具有故障率低、易维护、节约电力等优点。在相同条件下，使用双层重锤翻板阀，一些尺寸较小的杂物，可以直接通过翻板阀，不会发生阻塞。因此该项目的卸料方式采用双层重锤翻板阀。

袋除尘器的物料输送主要有气力输送、螺旋输送、FU刮板输送三种方式。根据铜精矿湿度大、粉尘容易结块堆积的特点，采用FU刮板连续输送方式，以保证输灰顺畅。

3.6 控制系统

袋除尘器控制系统分为三个部分：外壳蒸气伴热系统及灰斗空气炮控制、卸输灰控制系统、袋除尘控制系统。系统配置及主要功能为：

（1）低压部分采用PLC控制，具有完备的程序控制功能。工作方式、控制温限和时间参数等均可在线随时修改。可以向系统DCS传送除尘器加热、输灰等的实时运行参数和状态，可以经过DCS下传各种参数的设定命令。

（2）袋除尘器控制系统。系统配置：袋除尘器控制系统用一套西门子S7-200PLC，配用人机界面TP170B 5.7寸液晶触摸显示屏，同时配有电源模块、CPU模块、输入输出模块、通信模块等。在触摸屏上设有自动、手动等转换方式开关。

主要控制功能：布袋除尘控制系统主要是控制布袋的清灰和提升阀的动作，其工作方式可选择定时、定压清灰，在线清灰、离线清灰。压差信号上下设定值可调，电磁脉冲阀以矩阵控制输出，在任何时候，不允许两个及两个以上的电磁阀脉冲工作。表4为清灰状态设定值。

表4 两种清灰状态设定

（3）压缩空气气路报警系统。系统配置：压缩空气气路报警保护控制系统主要是测量提升阀气缸及脉冲阀气源压力，测量仪器包括量程0～1MPa的压力变送器（清灰分气箱及提升阀气缸气源压力测点）。当清灰气源压力小于0.2MPa或大于0.3MPa时报警；当提升和旁路气缸气源压力小于0.4MPa时报警，具体参数可调。

4 使用效果

该系统于2011年12月竣工并投入运行，袋除尘各系统运行稳定，设备运行阻力＜900Pa，出口粉尘达标排放。

5 结语

从应用情况看，低压脉冲袋除尘技术在铜冶炼蒸气干燥机烟气粉尘治理上的应用是成功的。

系统采用PLC控制，自动化程度高，显示屏上可以直观地显示除尘设备的所有运行情况，各种参数设置、修改方便，系统维护简单。

铜精矿粉尘易堆积且堆积后会自燃，结构设计时的灰斗角度需大于粉尘的安息角，壳体应尽可能避免粉尘堆积面，运行过程中外壳蒸气伴热系统需维护正常，保证灰斗正常卸灰，避免发生由于灰斗积灰引起的布袋烧毁事故。

[1] 张志炜.库迈拉蒸气干燥机贵冶生产实践简介[J].铜业工程，2009（4）.

[2] 孙国宏，等.脉冲袋式除尘器设计选型浅析[J].中国科技信息，2008（7）.

[3] 邓晓东，等.燃煤锅炉烟气净化用多品种滤料的开发与应用[C].全国袋式除尘器研讨会论文集，2011，10 : 266-276.