氣箱脈沖袋式除塵器在硫基復(fù)合肥裝置上的應(yīng)用
一、前言
我廠現(xiàn)有三條噴漿造粒硫基復(fù)合肥生產(chǎn)裝置，包裝前共有六臺(tái)不同型號(hào)的冷卻沸騰床對(duì)復(fù)合肥成品進(jìn)行冷卻；其中的五臺(tái)冷卻沸騰冷卻床沒(méi)有安裝除塵設(shè)備；在復(fù)合肥成品冷卻過(guò)程中，排放的尾氣如不進(jìn)行的治理，向廠區(qū)上空排放的粉塵大部分落在廠區(qū)周圍幾公里的地面上，造成樹木死亡或農(nóng)作物減產(chǎn)，路面、金屬設(shè)施、建筑物也會(huì)因腐蝕遭到破壞。在化工行業(yè)，對(duì)于此類的除塵一般選用機(jī)械振打袋除塵器、脈沖噴吹或反吹風(fēng)袋除塵器；而氣箱脈沖袋式除塵器（Plenum-Pulse）系引進(jìn)富樂(lè)（Fuller）公司的，最初是應(yīng)用于水泥行業(yè)的效率高袋收塵器；這種收塵器，集分室反吹和噴吹脈沖等諸類收塵器的優(yōu)點(diǎn)，克服了分室反吹能動(dòng)強(qiáng)度不夠，過(guò)濾與清灰同時(shí)進(jìn)行的缺點(diǎn)，因而使袋收塵器增加了適應(yīng)性，提高了收塵效率，延長(zhǎng)了濾袋使用壽命。濾袋采用針刺呢濾料，使用壽命平均可達(dá)二年以上。目前，氣箱脈沖袋式除塵器已在水泥廠得到廣泛推廣應(yīng)用，且已為鋼鐵、碳黑、電力等行業(yè)所選用。我們根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的工藝布置和煙氣性質(zhì)，經(jīng)與廠方協(xié)商，擬對(duì)一系二次、二系一次和二系二次三臺(tái)成品冷卻沸騰床尾氣采用一臺(tái)氣箱脈沖袋除塵器進(jìn)行集中除塵。
二、氣箱脈沖袋除塵器的原理
一臺(tái)氣箱脈沖袋式收塵器由數(shù)個(gè)箱室組成，各箱室側(cè)面出口管道上設(shè)有氣缸帶動(dòng)的提升閥。當(dāng)收塵器的阻力達(dá)到預(yù)先設(shè)定值（一般為1500Pa）時(shí)，清灰控制器則發(fā)出信號(hào)。個(gè)箱室的提升閥就開始關(guān)閉，以切斷過(guò)濾氣流。然后這個(gè)箱的脈沖電磁閥（每箱一個(gè)）開啟，壓力為5～7Kg/cm2的壓縮空氣涌入袋室以清理濾袋上的粉塵。當(dāng)這個(gè)動(dòng)作完成后（大約10～15秒時(shí)間），出口管上的提升閥重新打開，使這個(gè)箱室重新進(jìn)入過(guò)濾狀態(tài)，各箱依次按上述過(guò)程進(jìn)行清灰。氣箱脈沖袋式除塵器采用分箱式清灰，清灰時(shí)，逐箱隔離，輪換進(jìn)行，避免了噴吹式脈沖袋收塵器的粉塵二次飛揚(yáng)問(wèn)題，同時(shí)又保證了清灰產(chǎn)效果。整個(gè)箱體設(shè)計(jì)采用了進(jìn)口和出口總管整體結(jié)構(gòu)，灰斗可延伸到進(jìn)口總管下，使含塵煙氣直接進(jìn)入已擴(kuò)大的灰斗內(nèi)而達(dá)到預(yù)收塵的效果，并取消了易出現(xiàn)堵塞的水平直管。所以，氣箱脈沖袋式除塵器不僅能處理一般濃度的含塵氣體，出能處理達(dá)1300g/Nm3濃度的含塵氣體。
該收塵器采用了分箱了大口徑脈沖閥，反吹射清灰，換袋時(shí)，可打開頂部蓋子直接抽出濾袋，維護(hù)簡(jiǎn)單、方便。避免了噴吹式袋收塵器換袋時(shí)需拆除噴管、文丘里管等煩瑣過(guò)程。
三、工藝參數(shù)的確定
3.1沸騰冷卻床的煙氣量主要與鼓入的風(fēng)量有關(guān)，也即與冷卻沸騰床選用的鼓風(fēng)機(jī)有直接的關(guān)系，現(xiàn)有風(fēng)機(jī)型號(hào)為：
風(fēng)機(jī)型號(hào) 電機(jī)(kW) 風(fēng)壓(Pa) 風(fēng)量(m3/h)
一系二次風(fēng)機(jī) 9-19NO7.1D 55 11717-11596 4610-7376
二系一次風(fēng)機(jī) 9-19NO8D 75 15034-15546 6954-11640
二系二次風(fēng)機(jī) 9-19NO7.1D 55 11340-10426 8144-9988
系統(tǒng)風(fēng)量可按下式計(jì)算確定：
Q=（q1+q2+q3）×（273+t）/273×760/P×K
式中：Q—煙氣量，m3/h；
qn—鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，m3/h；
t—出冷卻沸騰床的煙氣溫度，℃；
P—當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫Γ琺mHg；
K—漏風(fēng)系數(shù)，1.3-1.5。
根據(jù)生產(chǎn)廠所提供的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，我們可以大概計(jì)算出魯西化工第五化肥廠復(fù)合肥裝置的一系二次、二系一次、二系二次三臺(tái)冷卻沸騰床工況煙氣量約合為29,000m3/h，復(fù)合肥粉塵質(zhì)量濃度為11g/m3,含塵尾氣溫度 50~80℃。
3.2系統(tǒng)工藝流程圖如下：
一系二次沸騰冷卻床
↓
二系一次沸騰冷卻床 → FGM6-77 袋除塵器 → 引風(fēng)機(jī) → 排空
↑ ↓
二系二次沸騰冷卻床 絞刀＋分格輪 → 溜灰管 → 造粒機(jī)
⑴除塵器具體參數(shù)如下表：
序號(hào) | 參 數(shù) 名 稱 | 單位 | 參數(shù) |
1 | 型號(hào) | | FGM6-77 |
2 | 處理風(fēng)量 | m3/h | ≤33,264 |
3 | 氣體溫度 | ℃ | 正常≤120，≤135 |
4 | 入口含塵濃度 | g/m3 | ≤1000 |
5 | 出口含塵濃度 | mg/Nm3 | ≤50 |
6 | 過(guò)濾風(fēng)速 | m/min | ≤1.2 |
7 | 凈過(guò)濾風(fēng)速 | m/min | ≤1.5 |
8 | 總過(guò)濾面積 | m2 | 462 |
9 | 凈過(guò)濾面積 | m2 | 385 |
10 | 室數(shù) | 個(gè) | 6 |
11 | 每室袋數(shù) | 條 | 77 |
13 | 總袋數(shù) | 條 | 462 |
14 | 濾袋規(guī)格 | mm | φ130×2450 |
15 | 濾袋材質(zhì) | | 拒水防油針刺氈 |
16 | 運(yùn)行阻力 | Pa | ≤1700 |
17 | 承受負(fù)壓 | Pa | -10000 |
⑵考慮到三個(gè)冷卻沸騰床的尾氣分別通過(guò)三個(gè)支管匯入除塵器，存在較大的阻力損失，再加上袋除塵器的阻力損失，同時(shí)從沸騰冷卻床出來(lái)的尾氣有一定的正壓；選用的風(fēng)機(jī)壓頭為2800Pa；最后選用的風(fēng)機(jī)型號(hào)為4-72,10C；配用電機(jī)為Y200L2-2，37Kw；在設(shè)計(jì)中，考慮到噪音的影響，在風(fēng)機(jī)出口設(shè)置了消音器。
四、應(yīng)用結(jié)果
1. 系統(tǒng)自從2006年10月開機(jī)以來(lái)，尾氣中的復(fù)合肥細(xì)小顆粒全部收集下來(lái)，沒(méi)有出現(xiàn)粉塵外逸現(xiàn)象；每天可回收復(fù)合肥粉塵1.6噸，經(jīng)濟(jì)價(jià)值450元；(參考資料：生產(chǎn)每噸復(fù)合肥排放的粉塵量0.8~1.5kg)
2.由于收集的粉塵顆粒較大，回轉(zhuǎn)卸料器的噪音較大；后改為雙層重錘閥卸料，避免了噪音和卸料器的磨損；同時(shí)在灰斗增設(shè)了震動(dòng)器進(jìn)行手動(dòng)輔助卸灰，避免卸灰時(shí)的堵料現(xiàn)象；
3.整個(gè)系統(tǒng)總造價(jià)約22萬(wàn)元，裝機(jī)功率為40.35KW，實(shí)際運(yùn)行功率約為32kw/h;
4.采用的集中收塵系統(tǒng)有效的降低了工程總造價(jià)和運(yùn)行功率，減少了實(shí)際維護(hù)費(fèi)用；
5.實(shí)踐證明，廣泛應(yīng)用于水泥廠的氣箱脈沖袋除塵器同樣可以適用于化肥行業(yè)的硫基復(fù)合肥粉塵的回收。
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