4500td水泥回转窑窑尾袋除尘器运行中常见问题的原因分析及对策

4500t/d水泥回转窑窑尾袋除尘器运行中常见问题的原因分析及对策

摘要：本文主要介绍了水泥回转窑窑尾袋除尘器运行中存在的问题进行原因分析并提出了解决措施。

关键字：水泥窑尾袋除尘器维护与管理

1、概况

新的《水泥工业大气污染物排放标准GB4915-2013》[1]于2014年3月正式实行，与现行标准相比，新标准扩大了适用范围，在原有水泥原料矿山开采、水泥制造、水泥制品生产的基础上增加了散装水泥中转站；调整了粉尘排放限值由现行标准的50mg/m3（水泥窑等热力设备）和30mg/m3（水泥磨等通风设备）收严至30mg/m3和20mg/m3；特别地区收严至20mg/m3和10mg/m3[2-3]。

福建某水泥厂现拥有2条4500d/t新型干法回转窑，窑尾均采用袋式除尘器，2#线窑尾袋除尘器2009年投运，结构包括：风机、箱体、滤袋、排灰系统、清灰系统和控制系统。袋除尘器采用露天布置，为外滤式除尘，采用灰斗进风，中间烟道结构，整体分为A,B两侧，每侧14个袋式。主要运行参数见表1。由于维护经验不足加之不是主机设备往往忽视日常的巡检和维护，2009年至2012年因袋式除尘器故障被迫停产，设备阻力居高不下，滤袋破损率大，运行成本高的问题也逐渐涌现出来。

表1窑尾袋式除尘器主要运行参数

窑尾袋除尘器主要运行参数

处理风量：760000m3/h

过滤面积：14854m2

过滤风速: 0.85m/min

清灰方式: 离线清灰

布袋规格：玻纤复合水刺覆膜滤袋Φ160×6000mm

净气室数量：28个

滤袋数量：4928条

工作温度：160℃瞬间温度240℃

氮氧化物：<400mg/m3

二氧化硫：<100mg/m

粉尘排放浓度：13.4mg/m3

2存在的问题及原因分析

2.1新滤袋投运后系统阻力上升快，且滤袋堵塞

2#袋除尘器箱体现场组装，接口焊缝、箱体不密合，是不可避免的。而这些问题却没有得到重视在后期运行时产生较多问题例如，净气室花板与袋室有焊缝，含尘气流就不在经过滤袋而直接通过焊缝排出造成排放浓度高；而壳体漏风率高使得系统实际处理的风量大于设计风量，系统阻力在2010年2月（运行6个月后）就达到1450Pa；靠近漏风处的滤袋因过滤风速高，破损的也更快。

新滤袋刚投运时阻力较低、表面无粉尘层，而窑系统升温使用柴油助燃，此时烟气高温、含湿、含油直接投入系统运行，滤袋就容易发生堵塞。

2.2灰斗积灰造成阻力异常升高

2#线采用灰斗进风，液压翻板式下料阀，运行至2011年5月系统阻力突增至2000pa被迫停窑检修，检查发现2#线B侧7、9号灰斗卸灰阀故障，粉尘无法及时排出，灰斗积灰严重，灰斗进风口被粉尘堵死。滤袋底部处于结灰处，造成底部的磨损等。

灰斗进风口堵塞使得实际过滤面积减少，过滤风速大，粉尘进入滤料内部造成堵塞。灰斗积灰则使清落的粉尘被二次飞扬，使除尘器始终处于高阻运行。

2.3清灰系统存在的问题

（1）压缩空气的压力不足，压缩空气管路上的油水分离器未及时排水，压缩空气的含油水，使滤袋“内糊袋”；

（2）清灰系统的参数从09年5月验收后一直按照厂家表2中参数运行，未根据实际工况随时进行调整。

表2 09年5月以来清灰参数

系统压差Pa 脉冲宽度ms 脉冲间隔时间s 投产初期2012年6月投产初期2012年6月投产初期2012年6月900~1200 1860 200 200 5 5

（3）电磁脉冲阀故障频繁

2#线脉冲阀的使用平均寿命只有6到7个月，定时喷吹采用表2参数，清灰

周期为30min，每个月的喷吹次数不到2000次，远未达到脉冲阀设计使用次数

100万次。

检修故障的电磁脉冲阀时发现，因脉冲阀膜片损坏或者弹簧弹性的比例不足10%。而90%以上的故障是因为脉冲阀上电磁先导阀阀芯内进入细微的粉尘颗粒

使得阀芯卡塞。PLC的指令虽然发出，但先导阀内的阀芯却无法动作，压缩空气

就无法进入喷吹管进行清灰[4~5]。

（4）净气室提升阀提升和关闭不到位，未及时添加液压传动系统的润滑油

提升阀“干磨”断裂。

2.4其他问题

（1）系统漏风严重，阻力高。系统漏风率大使得袋除尘器实际处理的风量

大于设计风量，过滤风速高阻力大。系统漏风可从袋除尘器进出口烟气温度差和

氧含量差得出[6]。立磨未运行时进口温度177℃此时的出口温度为165℃，而进

口氧含量为8.1%出口氧含量12.7%。

历年检查时发现，系统漏风主要原因为：1、箱体焊接不密实，存在焊缝而

在滤袋安装好后也未进行荧光粉检漏。2、净气室盖板密封圈气密性差。3、翻板

式卸料阀漏风。

（2）破袋后未及时跟换致风机叶片磨损严重。破袋后烟气中粉尘含量增加，

加快了风机叶片的磨损，而风机叶片磨损又导致抽风量减少，使系统进入恶性循

环。

3.措施和建议

（1）在新滤袋安装好后务必先对袋除尘器箱体内部进行荧光粉检漏，保证

除尘器箱体无结构性空气泄漏；然后对新滤袋进行人工预涂灰，采用喷粉或喂粉的方式，使滤袋表面建立粉尘层，之后再投入系统运行，可有效延长滤袋的使用寿命[7]。

（2）制定合理的巡检路线和检修计划

巡检时可以从下到上对压缩空气储罐、灰斗、电磁脉冲阀和提升阀一一巡检排查。检查灰斗、卸灰装置内的粉尘量（用锤子敲打灰斗，听其声音检查、判断）确保粉尘及时排出；采用灰斗进灰方式的除尘器还应特别注意灰斗进风管道是否堵塞。保证卸灰装置的密封状态无漏风；必要时可将翻板式卸灰阀改为回转式，回转式卸灰阀气密性更好，且采用的是连续排灰，粉尘不易堆积。日常巡检时因注意检查驱动装置、有无异常声音、润滑油是否充足[8]。

（3）根据实际系统压差对清灰参数进行调整

袋式除尘器的清灰周期、清灰压力和脉冲宽度是左右捕集性能和运行状态的重要因素。清灰系统的参数并不是一成不变，而应该根据实际工况随时调整。2012年6月换袋后，日常运行中参数调整范围见表3。换袋后初期阻力在800pa，2014年8月阻力在1050pa左右。

表3 清灰系统参数调整范围

清灰模式系统压差Pa 脉冲宽度ms 脉冲间隔时间s 清灰压力

停止清灰<700 0 0 0

缓慢清灰700~900 200 10 0.25~0.30

中速清灰1000~1400 200 5 0.30~0.35

快速清灰>1500 150 3 0.40

新滤袋预涂灰后在初期投运时采用低强度清灰或在线清灰可以防止大窑点火升温时期高温含油、含湿烟气对滤袋的损伤；在运行几个月后或系统压差达到900Pa以上转为离线清灰从而提高清灰效率保证系统低阻力运行。

（4）对糊袋严重和破损滤袋进行更换。