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脈沖噴吹型煤磨防爆袋收塵器的研制與應用2012-07-19 字號:T|T

 

                 脈沖噴吹型煤磨防爆袋收塵器的研制與應用

一、前言
    現代化的水泥廠煤磨系統一般都采用烘干兼粉磨的工藝流程,煤磨系統廢氣是含煤粉具有燃爆危險的熱廢氣,對它進行凈化處理也比一般廢氣難度更大。該收塵器在機理和結構上具有防燃防爆功能,采用脈噴式清灰方式,確保了收塵器內每條濾袋清灰徹底,設備阻力低,且在線清灰方式使得系統阻力穩定,在一定程度上緩解了煤磨系統高阻力的矛盾,實現了收塵器高效、低阻、安全運行。小于50mg/Nm3的低濃度排放,在相當長的時間內能滿足不斷提高的環保新標準的要求。

二、煤磨系統粉塵的特點

    水泥廠煤磨系統產生的粉塵主要是煤粉制備過程中,隨烘干熱風等一起排出的含塵氣體。國內水泥廠回轉窯生產線煤粉制備目前一般采用風掃式煤磨,煤磨廢氣中含有的粉塵具有以下特點:

1. 粒度細,一般<0.1mm(大部分廠煤粉<0.08mm占80%以上);

2. 粉塵揮發份高,一般>20%,屬于燃爆危險品,具有一定的燃爆危險性;

3. 粉塵的濃度在爆炸極限之內(煤粉爆炸極限35~2500g/m3) ;

4. 含塵氣體具有一定的溫度,一般為60~110℃;

5. 含塵氣體具有一定的濕度,濕含量為5~10%,露點一般為40~55℃。

    由此可見:煤磨廢氣具有一定的溫度和濕含量,粉塵顆粒較細,有燃爆危險性。

    含塵氣體燃燒爆炸必須同時具備以下三個條件:(1)濃度處于爆炸極限范圍內(煤粉的爆炸極限根據煤質不同,一般為35~2500 g/m3),(2)氧含量大于13%,(3)引燃的火種。因此預防燃燒爆炸即是采取積極措施有效抑制上述三個條件的產生,也就是說降低系統對爆炸的敏感性能,縮小爆炸的效應。

三、脈沖噴吹型煤磨防爆袋收塵器的設計

1. 收塵器工作原理

    含塵氣體首先進入收塵器的導流室,經導流板撞擊后進行預收塵和氣體均布,然后經收塵器布袋過濾凈化后由排氣口排出。粉塵阻留于濾袋外表面,在濾袋上積累一定時間后采用脈噴方式清灰,卸灰采用氣動卸灰閥,從而達到卸灰和鎖風的目的。

2. 防爆裝置的研究

防爆裝置是煤磨防爆袋收塵器研制的一個重點,對于處理含煤粉氣體布袋除塵要完全杜絕爆炸三個條件的出現是很難做到的,關鍵是要及早預知爆炸,并且采取相應措施,防止爆炸的發生。爆炸發生最明顯前兆之一是壓力驟變,為此我們采取自動卸壓式防爆門,把壓力及時釋放出去,從而把爆炸消除在萌芽階段。

(1)防爆裝置結構型式的確定

    防爆裝置的主要作用是及時迅速釋放壓力,從而達到安全運行的目的。根據調查和實驗,研制新型重力自復位式防爆裝置作為脈沖噴吹型煤磨防爆袋收塵器防爆裝置。該防爆裝置由配重錘、壓桿、 閥門、外罩、閥座等組成,當收塵器內部壓力超過設定壓力時,防爆門自動打開釋放壓力。防爆裝置釋放壓力可根據實際要求,通過調整配重錘位置進行調整,氣體釋放后,防爆門自動關閉恢復原狀,保持原來的密封效果。

    實際使用證明,新型重力自復位式防爆裝置的密封效果雖然比膜片式稍差,但在設計時采取適當措施進行處理,且收塵器是負壓工作,完全能滿足系統要求。為防止防爆門內側含塵氣體結露,設計時在防爆門內表面敷設保溫層。

(2)卸壓面積的確定

    防爆裝置的卸壓面積計算,到目前為止,世界上還無理論計算公式,大多根據試驗或經驗總結出來的。目前常用的計算方法有德國工業指南VDI3673的諾模圖;根據美國防火協會卸壓面積計算圖和易燃粉塵的通風比(卸壓面積與設備容積之比),煤粉的通風比一般為1:35(m2/m3)左右。根據以上經驗公式,確定脈沖噴吹型煤磨防爆袋收塵器的卸壓面積。
 

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