1、概述
某化工拥有年产52万吨尿素(简称一化)和年产80万吨尿素(简称二化)2套大型化肥生产装置。受地理位置的限制,2套装置的尿素散运栈桥分别长达1000余米,垂直落差200余米,散装尿素经过长途运输和多个转运站的落差,碎化较重,粉尘增大,在包装过程中的料仓下料时,包装大厅弥漫着大量尿素粉尘。尿素粉尘排入大气,造成对大气环境的污染;粉尘弥漫生产现场,对操作人员健康产生危害;同时,尿素产品中粉尘含量高容易引起尿素板结,影响产品质量。因此必须采取有效措施去除尿素产品中的粉尘。
某化工先后投资对十余套除尘装置进行技术改造,使用过机械振动袋式除尘器、回转反吹袋式除尘器和气箱脉冲袋式除尘器等类型的除尘器,目前正常运行的有9套除尘装置。三类除尘器在工作原理和使用性能等方面有较大差异,机械振动袋式除尘器是1991年一化建厂时的配套设备,实际生产中运行状况不仕,检修工作量大,2008年后已经没有此类除尘装置。回转反吹袋式除尘器是1999年通过技术改造设在一化C转运站,使用至今,2005年以后新增的除尘器选用的都是气箱脉冲袋式除尘器。
2、两类除尘器性能比较
2.1清灰形式
回转反吹袋式除尘器清灰利用反吹风机产生的高压气流,通过悬臂回转机构逐个吹入滤袋,反吹气流分布比较均匀.振动不剧烈.对滤袋损伤小,清灰效果较差。
气箱式脉冲袋式除尘器清灰利用压缩空气在极短暂的时间内高速喷入滤袋,同时诱导数倍于喷射气流的空气,形成空气波,使滤袋由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动,造成很强的冲落积尘的作用,清灰效果好。
2.2 连续运行
回转反吹袋式除尘器反吹清灰时,主风机必须停止运行,即无法进行除尘过滤,除尘器过滤作用不能连续。
气箱式脉冲袋式除尘器喷吹清灰时,虽然被清灰的滤袋不起过滤作用,但因采用箱室结构,各室独立工作,清灰形式为整箱大脉冲阀循环喷射清灰,喷吹时间很短,依次在线清灰,除尘器过滤作用能够连续。
2.3 检修维护
回转反吹袋式除尘器使用扁袋滤袋,虽然单位容积过滤面积大,滤袋数量较少,但是安装滤袋时,每条滤袋与花板之间都需要密封胶条进行密封,还需要销子固定,且每条滤袋下部用锥体固定在中箱体底部固定架上,上箱体顶部用直径3m大盖密封,更换滤袋必须动用吊车,检修、换袋复杂,检修维护工作量大。
2.4 使用效果
回转反吹袋式和气箱式脉冲袋式除尘器的使用效果比较见表1。
3、除尘器运行中的问题及改进
3.1 回转喷吹袋式除尘器
3.1.1风阀故障及改进
C站除尘机主风阀1、热风循环风阀2和风阀3,原设计是电动翻板阀和电动蝶阀,采用电动推杆为执行元件,风阀开和关是否到位,采用限位开关控制。由于除尘风管粉尘结晶卡涩阀板或限位开关动作不到位,经常出现过载保护,甚至多次烧坏电机,严重影响除尘装置正常运行。
2004年一化装置大修期间,通过技术改造,将风阀1、风阀2、风阀3更换为气动翻板阀和气动蝶阀。在其后近10a的运行中,风阀几乎未再出现异常,稳定性好,提高了除尘效率。
3.1.2 滤袋间粉尘粘接、架桥
阴雨天气时,潮湿空气从各个吸尘口进入除尘室,因尿素粉尘极易潮解粘附在滤袋上,原设计为保证过滤面积,滤袋间间隙较小,虽然每天8h十燥保温,滤袋间粉尘粘接、架桥仍不断加重,必须定期人工清理滤袋,才能恢复正常除尘作用,既影响生产,又损害职工健康。
通过分析和试验,从两方面进行了改进。首先优化操作程序,C站除尘自动程序是93 min一个循环周期,开机时自动清灰3 min后进入除尘程序,但反吹气流振动不剧烈,短时间清灰量不多。后规定开机时手动反吹清灰15 min,将加热后的粉尘尽可能多的反吹下来;其次,通过近几年摸索,逐步减少滤袋数量,增大滤袋间隙,降低滤袋间架桥的几率,目前减少滤袋数量合计20%。通过改进,基本解决滤袋粘接、架桥现象,同时没有影响除尘效果。效果对比见图3、图4。
3.2气箱式脉冲式除尘器
3.2.1除尘管道堵塞
由于地理位置限制,建峰化工的除尘器装置部分吸尘口离除尘器距离较远,如E站最长的除尘管道长120余米,同时还有多个弯道,超长除尘管道从散运尿素栈桥顶部连接吸尘口和除尘器,生产厂家为除尘管道设计了保温。在检修和维护中发现,过长的除尘管道经常堵塞,减少了流通面,影响除尘器正常运行,除尘管道清灰孔附近堵塞比其他地方严重。分析认为可能是清灰孔密封不严密,少量雨水被引风机负压吸入清灰孔附近,导致尿素粉尘潮解吸附,并逐渐增大堵塞管道。后采取除尘管道清理十净后,在清灰孔四周先刷沥青漆,再根据清灰孔大小用废旧皮带裁成合适的密封垫压上,最后将不锈钢护罩固定好。通过改进,原来经常堵塞的管道在一个大修周期内,能够保证吸尘口正常除尘,而且,不再需要对管道保
温。
弯管位置堵塞的解决办法,一方面从操作上规定,散运工段供料结束(皮带上无尿素),除尘器保持除尘工况5 min再停运,防止突然停运导致尿素粉尘在弯道处沉积;一方面在距离弯道1.5 m处开手孔,每月检查一次,发现积灰及时清理。通过加强管理,基本解决弯道堵塞。
3.2.2 积尘箱清灰困难
一化散运工段2套除尘器安装较早,下箱体为锥形。气箱式脉冲除尘器是在线运行清灰,滤袋粉尘因脉冲喷吹脱离滤袋落入集尘仓后,又会被引风机抽起,而且,因负压作用,操作员打开集尘箱困难。通过改造,在集尘箱进口增加一道手控气动插板阀,解决了清灰困难问题。
尿素粉尘容易潮解,虽然有仓壁振打电机,粉尘不容易落入集尘仓.但经常需要人工敲击.导致仓壁变形,形成恶性循环。在二化新增除尘器时,提出改锥形下箱体与中箱体一体,滤袋底部距地面高不小于2m,能进入集尘仓收集尿素粉尘。二化散运工段2套和包装楼4套除尘器采用矩形箱体,可进仓回收尿素粉尘;同时,成品车间在工艺管理上进行优化,这种形式的除尘器滤袋运行中基本没有滤袋间粉尘粘接、架桥现象。
4、结束语
袋式除尘器使用覆膜针刺毡滤袋起过滤作用来进行除尘,具有除尘效率高、处理风量范围大、
自控系统功能齐全、能够满足化工生产连续除尘的工艺要求。由于尿素粉尘极易潮解,袋式除尘器在大化肥装置使用中,有效防止滤袋间粉尘粘接、架桥,以及除尘管道堵塞,是决定袋式除尘器整个系统成败的关键。因此,反吹风等弱力清灰的除尘器不适宜采用,以强力清灰为特征的箱式脉冲袋式除尘器因清灰所需气源压力低,工作可靠,维修工作量小等优点,适合在大化肥装置使用。