干法除塵布袋損壞原因分析及改進(jìn)方法探討

崔寧寧

(首鋼遷安鋼鐵有限責(zé)任公司，河北唐山 064404)

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干法除塵布袋損壞原因分析及改進(jìn)方法探討

崔寧寧

(首鋼遷安鋼鐵有限責(zé)任公司，河北唐山 064404)

簡(jiǎn)述了干法除塵兩種過(guò)濾形式下布袋的使用情況，主要分析了外濾式除塵布袋損壞原因，并對(duì)相應(yīng)的改進(jìn)方法進(jìn)行了探討。

分析；除塵布袋；損壞；方法；探討

1 引言

布袋的好壞、使用周期，直接影響著干法布袋除塵的效果及生產(chǎn)成本。

2 干法除塵布袋的使用情況及解決辦法

2.1 內(nèi)濾式除塵的缺點(diǎn)及布袋損壞原因

內(nèi)濾式布袋除塵，主要應(yīng)用于高濾速的環(huán)境下，濾袋采用大布袋形式，一般直徑為130～300 mm，長(zhǎng)度為1800～10000 mm，個(gè)別的也有12000 mm的。如圖1所示，內(nèi)濾式濾袋主要配件有，與濾袋縫在一起的防癟環(huán)（加強(qiáng)環(huán)），袋口圈和安裝使用的袋帽、卡箍、吊掛裝置等。

圖1 內(nèi)濾式布

內(nèi)濾式布袋在過(guò)濾與反吹過(guò)程中的變化情況，如圖2所示。

圖2 內(nèi)濾式布袋過(guò)濾及反吹狀態(tài)下原理圖

當(dāng)荒煤氣從下方進(jìn)入布袋內(nèi)部后，布袋會(huì)向外膨脹，由于有防癟的存在，就呈現(xiàn)出了圖2中過(guò)濾狀態(tài)所示的狀態(tài)。在反吹狀態(tài)下，反吹煤氣從布袋外部吹向布袋內(nèi)部，使得布袋向內(nèi)收縮，也是由于防癟環(huán)的存在，就形成了圖2中反吹狀態(tài)所示的狀態(tài)。由于布袋長(zhǎng)期的內(nèi)外膨脹、收縮，使得在防癟環(huán)的位置，布袋經(jīng)常性地出現(xiàn)磨損，損壞。

另外，如圖2中反吹狀態(tài)所示，當(dāng)反吹煤氣作用于布袋上時(shí)，主要力是作用到兩個(gè)防癟環(huán)的中間部位，這就使得在每個(gè)防癟環(huán)的邊緣的下方的死角，很容易形成積灰，無(wú)法清除。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的堆積，當(dāng)發(fā)生反吹不徹底，效果不好的情況，很容易形成布袋內(nèi)部大量積灰無(wú)法清除的現(xiàn)象，俗稱“灌腸”。

內(nèi)濾式除塵，在反吹系統(tǒng)上，必須配備反吹風(fēng)機(jī)，將反吹壓力提高，高于荒煤氣壓力3 kPa左右。通過(guò)北京首鋼總公司的干法除塵運(yùn)行情況來(lái)看，在切換箱體反吹情況下，反吹風(fēng)機(jī)經(jīng)常性地出現(xiàn)喘震現(xiàn)象，風(fēng)機(jī)經(jīng)常需要維護(hù)修理，增加了大量的維修費(fèi)用。

通過(guò)以上分析可得知，內(nèi)濾式干法除塵，附屬設(shè)備較多，費(fèi)用消耗較大，布袋要求抗折能力較強(qiáng)，成本較高。

目前國(guó)內(nèi)大型高爐，一般均采用外濾式除塵。

2.2 外濾式除塵的布袋損壞分析及相關(guān)解決辦法

2.2.1 籠骨框架的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的布袋損壞及解決辦法

外濾式除塵，如前面所說(shuō)，指迎塵面在濾袋的外面，含塵氣流由濾袋外側(cè)流向?yàn)V袋的內(nèi)側(cè)，粉塵聚積在濾袋的外表面。外濾式布袋如圖3所示。

圖3 外濾式布袋示意圖

外濾式布袋配件主要有花板、籠骨框架等。如圖3中所示布袋安裝后的俯視圖。按照現(xiàn)有企業(yè)用的籠骨情況來(lái)看，籠骨框架的豎拉筋的數(shù)量一般在10個(gè)以下，在布袋安裝后，布袋就形成了一個(gè)多邊形的狀態(tài)（圖3是以10根豎拉筋為例）。當(dāng)外濾煤氣進(jìn)入布袋后，布袋會(huì)產(chǎn)生變形，如圖4所示。

圖4 過(guò)濾狀態(tài)下布袋變形俯視圖

在過(guò)濾狀態(tài)下，當(dāng)籠骨框架的豎拉筋數(shù)量少的情況下，每個(gè)拉筋點(diǎn)（A、B、C、D、E、F、G、H、I、J）之間的布袋變形程度就大，每個(gè)點(diǎn)位的布袋受力最大，當(dāng)系統(tǒng)反吹后，又進(jìn)行再次過(guò)濾的情況下，反復(fù)的折疊，造成布袋在各個(gè)點(diǎn)位很容易出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。所以，在此種情況下，就要選擇抗折性強(qiáng)的布袋，提高了布袋的成本。

通過(guò)上述的分析，可采用增加籠骨框架豎拉筋數(shù)量的方法來(lái)解決布袋易折損問(wèn)題。

我們現(xiàn)將布袋籠骨框架的豎拉筋數(shù)量增加到20根，在這種情況，布袋所呈現(xiàn)出來(lái)的是一個(gè)接近于圓形的形狀。這樣，在布袋過(guò)濾狀態(tài)下，受到同樣煤氣外力的作用，作用點(diǎn)由原來(lái)的10個(gè)點(diǎn)增加到20個(gè)點(diǎn)，作用在每個(gè)點(diǎn)的作用力變小，減小了布袋每次反吹、過(guò)濾折疊過(guò)程中的變形程度，如圖5所示，減少了布袋受折力度，增加了布袋的使用壽命。在選擇布袋方面，也可有針對(duì)性地選擇低成本的布袋。

圖5 布袋反吹狀態(tài)俯視圖

2.2.2 氮?dú)夥创祵?duì)布袋使用壽命的影響及解決辦法

外濾式布袋，目前采用的氮?dú)舛〞r(shí)反吹，反吹壓力高，速度快，沖擊力強(qiáng)。在反吹的同時(shí)，高速、高壓的氮?dú)饷}沖沖擊，布袋折損的頻率影響著布袋的使用壽命。

解決方法：

（1）增加箱體內(nèi)部空間來(lái)減少氮?dú)夥创殿l率

外濾式除塵，主要是利用粉塵的重力作用除去較大顆粒的粉塵，再利用除塵布袋，過(guò)濾剩余較小顆粒的粉塵。

荒煤氣進(jìn)入箱體，高速的氣流對(duì)布袋有叼著性，對(duì)布袋本身造成損傷。我們可以適當(dāng)?shù)卦龃蟪龎m箱體的尺寸，增加箱體內(nèi)部空間，降低荒煤氣進(jìn)入箱體后的速度，延長(zhǎng)了荒煤氣在箱體內(nèi)的通過(guò)時(shí)間，這樣，會(huì)增加重力作用除塵的效果，使得利用重力作用下落的灰塵量增加，如此，就減少了布袋的灰塵附著量，降低布袋氮?dú)獾姆创殿l率，延緩布袋損傷。

（2）利用高壓凈煤氣反吹來(lái)取代氮?dú)夥创?/p>

此方式是利用凈煤氣反吹替代氮?dú)夥创怠?/p>

此系統(tǒng)中，箱體入口閥門后增加反吹閥，新增反吹管線至大灰倉(cāng)，為了使煤氣循環(huán)利用不外排，在大灰倉(cāng)布袋格柵板上方，接管線至高爐減壓閥組后（TRT后）。

此改造后的工藝運(yùn)行原理是：在正常運(yùn)行時(shí)，反吹閥及大灰倉(cāng)上下的閥1、閥2處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)某一箱體壓差增大，需要反吹時(shí)，將箱體的入口閥關(guān)閉，同時(shí)開大灰倉(cāng)上下的閥1、閥2，到位后，開反吹閥，使得凈煤氣通過(guò)箱體出口管返回至箱體，經(jīng)由反吹氣出口管進(jìn)入大灰倉(cāng)下部，再經(jīng)大灰倉(cāng)布袋過(guò)濾后，進(jìn)入低壓凈氣管道（如圖6所示）。

圖6 1#箱體反吹狀態(tài)下示意圖

在反吹過(guò)程中，需要利用反吹閥的多次開關(guān)動(dòng)作，來(lái)控制凈氣反吹氣流，使之形成一定的沖擊力。

2.3 改造后的反吹方式的優(yōu)點(diǎn)及不足

優(yōu)點(diǎn)：取代了強(qiáng)力的氮?dú)饷}沖反吹，對(duì)布袋自身的損壞度降低。取代氮?dú)夂螅?jié)約了氮?dú)馐褂昧康耐瑫r(shí)，杜絕了高爐煤氣中摻有氮?dú)鈱?dǎo)致熱值低的情況發(fā)生。

不足：在反吹的時(shí)候，需要關(guān)閉入口閥門，開啟反吹閥門，離線進(jìn)行反吹，這就要求閥門要開關(guān)靈敏，密封可靠。在干法除塵特定的工作區(qū)域內(nèi)，大型閥門達(dá)到這兩點(diǎn)要求，存在一定的困難。這就在閥門的選型上提出了更高的要求。

此種反吹方式，雖然可緩解布袋的損壞程度，但其反吹效果及設(shè)備選用等，仍需進(jìn)一步的討論、完善。

3 通過(guò)設(shè)備、工藝操作的改善來(lái)提高布袋的使用壽命

3.1 改變停箱置換方式，防止粉塵自燃，提高布袋使用壽命

我公司除塵箱體停箱檢查置換的過(guò)程，原有的操作方法是，先是通入氮?dú)庵脫Q煤氣，置換合格后，再通入壓風(fēng)置換氮?dú)獠⒔禍?，使得箱體具備開箱檢查條件。但是在日常操作中，氮?dú)庵脫Q合格后箱體內(nèi)溫度仍較高，除塵灰顆粒堿金屬含量較高，燃點(diǎn)較低的時(shí)候，在溫度未至大氣溫度時(shí)通入壓風(fēng)后，容易出現(xiàn)除塵灰自燃的情況，燒壞布袋表面，造成生產(chǎn)成本的增加。另外前期壓風(fēng)內(nèi)仍含有部分水份，通入壓風(fēng)置換易導(dǎo)致布袋受潮降低布袋壽命。

經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)后，決定取消通入壓風(fēng)環(huán)節(jié)，整個(gè)置換降溫過(guò)程全部用氮?dú)?，在控制氮?dú)馐褂每偭康那闆r下適當(dāng)增加氮?dú)獯祾邥r(shí)間，因停箱之前箱體內(nèi)絕對(duì)濕度較高，如果讓之自然冷卻至室溫，必然有水汽凝結(jié)至布袋表面導(dǎo)致布袋受潮，因此采取了前大后小的氮?dú)庵脫Q降溫方式，前期用大流量將箱體內(nèi)水汽快速置換出箱體，后期采用小流量吹掃置換加自然冷卻的組合方式逐步降溫，使布袋舒舒服服地在干燥的環(huán)境下重新適應(yīng)新的溫濕度環(huán)境。內(nèi)箱體溫度降低后，打開箱體本體人孔，停氮?dú)?，進(jìn)行自然通風(fēng)，通風(fēng)期間盡量選在干燥的晴天。正是在箱體檢修操作過(guò)程期間的細(xì)節(jié)控制使得布袋的使用壽命得到提高。

3.2 延長(zhǎng)氮?dú)夥创殿l率，降低布袋損壞程度

干法除塵箱體，在運(yùn)行過(guò)程中，需要定時(shí)進(jìn)行氮?dú)鈱?duì)布袋進(jìn)行高壓、高速的脈沖反吹，使得布袋上的灰塵脫落。在反吹的過(guò)程中，布袋會(huì)快速地收縮、變形，高頻率的反吹，會(huì)對(duì)布袋產(chǎn)生嚴(yán)重的折損。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，組織對(duì)多個(gè)箱體進(jìn)行開箱檢查，觀察布袋在一定時(shí)間內(nèi)的積灰程度及磨損程度，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的檢查、記錄，最后，將反吹間隔時(shí)間由原有的50 min，逐步延長(zhǎng)至120 min，這樣，針對(duì)布袋的磨損程度及反吹的效果相互平衡比較，均能達(dá)到良好的狀態(tài)。

3.3 箱體輸灰間隔時(shí)間的延長(zhǎng)及振打器振打力度的適當(dāng)調(diào)整

干法除塵箱體，在正常運(yùn)行期間，需要定期進(jìn)行輸灰，將箱體內(nèi)的灰塵通過(guò)管路輸送到大灰倉(cāng)內(nèi)。在輸灰的過(guò)程中，高速的灰塵沖刷著閥門、管道，會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞。輸灰時(shí)，需要開啟箱體兩側(cè)的振打器，振打箱體，使得箱體內(nèi)部側(cè)壁上的積灰能滑落下來(lái)。在振打的過(guò)程中，箱體內(nèi)的布袋之間會(huì)互相碰撞，易造成布袋出現(xiàn)橫、縱向裂紋。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，為了增加布袋的使用壽命，延長(zhǎng)閥門、管路的使用時(shí)間，通過(guò)灰量、箱體容量等數(shù)據(jù)的整理、計(jì)算，提出了延長(zhǎng)箱體輸灰間隔時(shí)間的措施，將間隔時(shí)間由原來(lái)的8 h一次，逐步延長(zhǎng)為24 h一次，在不堵灰及盡量減少振打的情況下找到最佳平衡點(diǎn)。

另外，對(duì)振打器的振打幅度進(jìn)行了調(diào)整，初期所有箱體振打器頻率是相同的，因各箱體布置位置不同，固有頻率不一致，有的箱體振動(dòng)劇烈有的振動(dòng)小，根據(jù)既不影響泄灰又盡量減小振動(dòng)頻率的情況下找到平衡點(diǎn)，借此來(lái)保證布袋之間的碰撞力度最小，最大化延長(zhǎng)布袋壽命。

4 總結(jié)

降低除塵布袋的損壞率，提高使用壽命，對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)經(jīng)濟(jì)效益是明顯的。遷鋼公司對(duì)比投產(chǎn)初期，年可節(jié)約布袋費(fèi)用240余萬(wàn)元。

[1]王金波，孫熙.袋式除塵器濾料及配件手冊(cè)[M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，2007.

The Causes of Dam age of Dry Dust Collecting Bags and Im provement Methods

CUI Ningning
(Shougang Qianan Iron&Steel Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei 064404，China)

The use of dry dedusting bags of two filtering types is briefly described,the causes of damage of the outside filtering dedusting bags are mainly analyzed and corresponding improvement methods are discussed.

analysis;dedusting bag;damage;method;discussion

TQ546.5

B

1006-6764(2014)03-0016-03

2013－11－19

崔寧寧（1983－），男，2006年畢業(yè)于鞍山科技大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)，助理工程師，現(xiàn)從事燃?xì)鈱I(yè)技術(shù)工作。