1、经验交流石灰窑出运灰系统粉尘的综合治理曹希波 赵洪建(山东海洋化工集团有限公司 潍坊 262737)摘要 :本文针对氨碱法制碱过程中 ,石灰工序粉尘量大、环境污染严重、工作条件差、工人劳动强度大的老大难问题 ,详细阐述了利用大型玻纤布袋除尘器使石灰窑出运灰系统各扬尘点保持负压状态 ,并将含尘气体全部收集净化处理 ,最终实现粉尘回收利用、改善环境、降低劳动强度的目的。主题词 :石灰窑 除尘器 粉尘治理1 石灰工序粉尘现状潍坊纯碱厂石灰工序共有 7200/ 4800 37000 的大型混料式石灰窑 7 台。石灰窑的出运灰系统流程为 :每台石灰窑煅烧制得生石灰由出灰螺锥卸料后入星型下料器 ,再由斗提
2、机提升至设在 + 26. 5m 高度处的 1 # 运灰皮带机 ,然后经 2 # 、 3 # 运灰皮带机转运至 1 # 、 2 # 、 3 # 石灰仓内。由于石灰窑的操作条件采用高压强制送风 ,风机全压达 15kpa ,星型下料器经过一段时间运行后 ,其转鼓与壳体的间隙大 ,导致大量高压空气进入出运灰系统内 ,加之物料运转形成的扬尘 ,致使星型下料器周围、斗提机入料及出料口、检修门、顶部排气筒等处粉尘浓度达10580 13310mg/ m3 ,使出运灰系统环境污染严重、工作条件差、工人劳动强度大 ,在一定程度上影响了设备的长周期安全运行和职工队伍的稳定。2 粉尘治理方案的提出为了有效的治理石灰窑
3、出运灰系统粉尘污染严重的状况 ,彻底改善工作条件 ,保证职工的身心健康 ,我们针对石灰窑出运灰系统的特点 ,通过多次考查论证 ,决定采用集中除尘的方法 ,即在每台斗提机的上部开口接管 ,通过一大型布袋除尘器将石灰窑出运灰系统所有扬尘点产生的含尘气体全部收集处理 ,使系统内各扬尘点保持负压状态。净化后的气体排入大气 ,收集的生石灰粉尘进入生产系统回收利用 ,从而实现改善工作环境 ,降低劳动强度的目的。政治路线确定之后 ,干部就是决定因素。群众说 :企业搞好搞不好 ,关键在领导 ,而领导又集中表现在厂长及其一班人身上。厂长要对国家、企业、职工三者负责 ,而核心是把企业搞好。企业搞不好 ,对上对下负
4、责是一句空话。一个厂兴旺发达必须有一个长远的发展规划 ,并有一批为其实现而奋力拼搏的领导干部 ,并保持连续性、稳定性。我们的发展充分证明了这一点 ,我们厂的厂长被评为省、市劳模 ,优秀企业家 ,他获得的荣誉也说明他对厂里的贡献 ,也是我厂生存发展的保证。35 1997 年第 5 期 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.3 除尘设备的选型、结构和原理311 选型除尘器根据 CaO 粉尘特性及处理风量要求 ,我们选用了国家建材局合肥水泥研究设计院开发研制的除尘新产品 L FEF 型二状态玻纤袋
5、除尘器 ,该除尘器采用微机控制、分室反吹、定时定阻清灰、温度检测显示等新技术 ,使除尘器能够高效、稳定运行 ,排放浓度低于国家规定的150mg/ m3 的排放标准 (实际可小于 100mg/m3) ,并可不停机分室换袋、操作简单、安全可靠、运行费用低。主要技术特性如下 :型号 :L FEF4 358HSY/ H处理风量 :4 104 4. 3 104m3/ h过滤面积 :1432m2单元数 :4滤袋总条数 :352过滤风速 :0. 5m/ min除尘器阻力 :980 1570Pa除尘效率 :99. 8 %适用温度 :250 出口排放浓度 :150mg/ m3滤袋规格 :180 7280外型尺寸
6、 :12000 6800 11400引风机由于通风系统管路距离长 (130m) ,选取的流速高 (22m/ s)为使引风机克服阻力提供必需的风量 ,通过计算 ,选取全压为 6kPa 左右的高压离心引风机。主要技术特性如下 :型号 :M6 - 31 - 140全压 :6563 4876Pa流量 :41299 55900m3/ h电机功率 :132kW312 结构图 1 除尘器结构示意图11 进气管 21 进气室 31 上花板 41 检修门 51 袋室61 本体立柱 71 反吹风管 81 反吹风机 91 灰斗 101卸灰阀 111 滤袋 121 下花板 131 排气管如图 1 所示 ,除尘器由三部
7、分构成 :进气、排气及反吹系统包括进气管道、进气室、反吹风阀、反吹风管、排气阀、排气管。图 2 除尘器工作原理图11 进气总管 21 进气室 31 滤袋 41 排气阀 51 排气管 61 反吹风阀 71 反吹风管 81 卸灰阀 91 灰斗 101下花板 111 上花板袋室结构包括灰斗、检修门、本体框架、上、下花板、袋室。卸灰系统包括卸灰阀、螺旋输送机。45 纯 碱 工 业 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.除尘器本体为全钢结构 ,外壳采用轻质岩棉保温 ,保温厚度 100mm。外壳用 =
8、0. 5mm镀锌板保护。313 除尘器工作原理 :314 过滤该设备为上进气负压操作二状态内滤式除尘器 ,含尘气体在引风机作用下吸入进气总管 ,通过各进气支管进入气室 ,均匀地通过上花板 ,然后涌入滤袋 ,部分粗颗粒灰尘由于惯性而落入灰斗 ,大量粉尘滞留在滤袋上 ,而气体经内表面过滤后透过滤袋得到净化 ,经排气管道排入大气 (图 2a) 。315 清、卸灰除尘器运行一段时间后 ,滤袋内表面附着的粉尘层增厚 ,除尘器的运行阻力上升 ,当增加到一定值后 ,就需要对滤袋进行清灰。整个清灰过程是通过反吹风机、反吹风阀、排气阀等机构的动作来完成。首先使反吹风机启动 ,关闭排气阀 (正常工作时为常开 )
9、,打开反吹风阀 (正常工作时为常闭 ) ,通过反吹风机鼓入的空气 ,改变滤袋内外的压力 ,滤袋由膨胀变为缩瘪 ,清除滤袋内表面上附着的粉尘层 ,大量粉尘落入灰斗。清灰完毕 ,反吹风阀关闭 ,同时排气阀打开 ,滤袋重新鼓胀 ,进入正常工作状态。整个清灰过程是分室依次进行的 ,不影响除尘器的正常工作 ,全部清灰过程结束 ,反吹风机关闭。清灰过程落入灰斗的粉尘 ,经卸灰阀进入螺旋输送机排出。卸灰过程也是分室依次进行的 ,为防止卸灰时灰斗落料口形成较大的负压导致卸灰不畅 ,采取的方法是 :卸灰的同时 ,排气阀关闭 ,卸灰完毕 ,该阀复位。全部卸灰过程结束 ,螺旋输送机停止运行 (图 2b) 。4 除尘
10、设备的安装布置411 流程的设置含尘气体由 7 台斗提机的上部支管引出汇入总管 ,由总管进入除尘器 ,净化后的气体经引风机排入大气 ,除下的粉尘经螺旋输送机进入灰乳罐内。412 除尘设备及管网的布置由于石灰窑出运灰系统具有多个尘源点 ,占据多层厂房 ,且处理风量很大 ,对于这样一种多抽风点的通风除尘器将风机设在远离尘源点的室外 ,这样有利于设备的运行和维护 ;通风管网采用在 + 26. 5m 楼层安装一条 Dg800 的水平主管道 ,通过设在各斗提机上部的进气支管将各尘源点联合起来 ,形成一集中的除尘系统。由于引风总管呈水平布置 ,为防止积尘阻塞管道 ,采用以下两种方法。其一是提高气体流速 ,
11、依据 CaO 粉尘物性 ,选取管道最低设计流速 22m/ s(根据工业通风除尘技术 ) ,其二是在引风总管内设置清扫器 ,用双卷筒卷扬机作动力 ,带动清扫器作往复运动 ,定期清扫 ,清扫下的灰尘直接入斗提机内。对于石灰窑出运灰这一多抽风点的复杂系统 ,为保证管路的压力平衡 ,采用阀板调节法来实现 ,即在每台斗提机的引风支管处设置调节插板 ,通过调节阀板开度 ,使系统内各抽风点的抽气量满足工艺提出的风量要求。413 通风除尘系统流程图 (图 3)图 3 除尘系统流程示意图5 除尘设备的自动控制511 控制装置除尘设备的控制装置由一动力柜和控制柜55 1997 年第 5 期 1995-2006 T
12、singhua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.组成 ,其核心控制元件为 PC 机 ,我厂科技人员根据实际状况自行开发了除尘设备的控制软件 ,其清卸灰全过程都是由 PC 机进行程序控制的。螺旋输送机、反吹风机的开停由 PC 机输出信号 ,驱动继电器、接触完成 ;排气阀、反吹风阀、卸灰阀的启闭由 PC 输出信号驱动继电器、电磁阀控制气缸的动作来完成。清卸灰过程控制原理图 :512 控制对象反吹风机 :1 台螺旋输送机 :4 台排气阀 :4 只反吹风阀 :4 只卸灰阀 :8 只图 4513 控制参数反吹风时间 :30s卸灰时间
13、 :1min清灰室间隔时间 :5s卸灰室间隔时间 :5s周期间隔时间 :20min514 清卸灰控制流程图 (图 4)6 除尘设备的投资、使用效果和效益该除尘工程项目总投资约 80 万元 ,于1996 年 7 月份安装投用 ,整套装置自投用以来运行平稳、自动化程度高、除尘效果好 ,彻底解决了星形下料器周围 ,斗提机室、斗提机各检修门、进出料口、斗提机上部排气管等处粉尘污染严重的问题 ,改善了工作环境 ,减轻了工人的劳动强度。下表列出了部分扬尘点粉尘浓度治理前后的对比情况 :扬尘点 治理前 mg/ m3 治理后 mg/ m31 # 斗提机室 10580 103134 # 斗提机室 13310 1
14、101 # 斗提机下料流口 4180 704 # 斗提机下料流口 4180 80(数据来源 :海化有限公司安环处 1996 年 7 月 3 日、 9 月12 日对石灰工序排尘的测定结果 )粉尘排放最为严重的斗提机上部排气管已彻底杜绝了排尘。根据对除尘器卸灰绞龙开口实测 ,每天回收 CaO 粉尘 60t ,预计年回收 CaO21600t ,年效益 300 多万元。(收稿日期 :1996211220)热 烈 祝 贺天 津 碱 厂 建 厂 80 周 年 !65 纯 碱 工 业 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
