布袋除塵技術在干法備料的應用

邵 章 趙國慶 于玉升

(1.營口造紙廠，遼寧營口，150011;2.泊頭市北方環(huán)保設備有限公司，河北泊頭，062100)

草類原料 (如麥草、蘆葦、稻草等)作為我國制漿造紙的主要原料之一目前應用廣泛。在制漿造紙生產(chǎn)中的首道工序是備料，即將草類原料切割成一定的長度來滿足制漿蒸煮的需要。但是，在草類原料備料的過程中如何減少灰塵的污染，是多年來困擾草類原料制漿造紙企業(yè)的一個大難題，主要包括:①工作現(xiàn)場的灰塵污染;②廠區(qū)周圍的環(huán)境污染;③經(jīng)過收集后的灰塵如何處理。

營口造紙廠是一個以蘆葦為原料的制漿造紙企業(yè)，在干法備料生產(chǎn)過程中，因切葦機工作時造成的灰塵濃度大、密度小，給工作環(huán)境及周圍環(huán)境造成了較大污染。為解決此問題，營口造紙廠與泊頭市北方環(huán)保設備有限公司聯(lián)合攻關、共同研究，在2008年為蘆葦干法制漿備料系統(tǒng)配備了一套干法除塵設備(布袋除塵器)，運行幾年來，除塵效果很好，取得了圓滿成功，徹底解決了多年來困擾營口造紙廠的灰塵污染及防火隱患，不但從根本上改善了工人的勞動條件和廠區(qū)環(huán)境，而且還解決了原來濕法噴淋除塵的高耗水、高能耗、冬天不宜使用等問題。本文對改造前后的備料除塵系統(tǒng)進行介紹，以供同行參考。

1 改造前的備料除塵系統(tǒng)工藝流程及狀況

1.1 改造前的備料除塵系統(tǒng)工藝流程

圖1為改造前的備料除塵系統(tǒng)工藝流程。

圖1 改造前的備料系統(tǒng)工藝流程

從圖1可以看出，備料除塵系統(tǒng)改造前，灰塵主要產(chǎn)生的位置及狀況。

(1)旋風分離器分離葦片后，從出口排出的由高速風帶出了大量輕灰塵 (密度較小)。所采取的處理措施為:在旋風分離器的泄風出口，通過噴淋水壓塵的方式封閉灰塵，但效果較差，雖然大量的灰塵經(jīng)噴淋后，隨著噴淋水一起進入集水溝，但是仍有少量的灰塵從旋風器的出口進入大氣中，污染了生產(chǎn)廠區(qū)的環(huán)境。

(2)葦片進入圓篩經(jīng)分離后產(chǎn)生的較重灰塵(密度較大)，以及圓篩葦片出口處的輕灰塵。污染狀況為:篩選工序現(xiàn)場塵土飛揚，需要佩戴口罩和眼鏡才能進入工作現(xiàn)場。

(3)葦片在備料流送過程中，各個部位垂直下落處所產(chǎn)生的灰塵。在正常生產(chǎn)的情況下，備料車間廠區(qū)的周圍灰塵飄飛，地面形成一層灰塵，需要班班進行清掃。

1.2 改造前的備料除塵系統(tǒng)采用濕法除塵和塵水再分離工藝的生產(chǎn)狀況和存在的問題

(1)淋水凈化器需要用大量的水噴淋，以封住泄風口所帶出的灰塵，以致造成水資源的浪費。

(2)如要解決上述問題，需要配備積塵水池、水泵、灰塵過濾分離機等附屬設備。

(3)濕灰的干燥難度很大，難以達到高的固形物濃度，需要配備干燥設備 (烘干、晾曬)才能達到盡快燃燒的目的 (冬季難度更大)。

(4)由于濕灰需要進一步的干燥才能達到燃燒的條件，因此造成大量的濕灰堆積不能及時處理，干灰的流送存放、濕灰的處理和干燥的過程中也產(chǎn)生大量的灰塵，形成二次環(huán)境污染。

(5)過濾后的廢水由于與灰塵分離不徹底，回用時容易堵塞噴淋水孔。尤其營口造紙廠屬于寒冷地區(qū)，耗水量大，冬天極易結冰不好處理，產(chǎn)生的污水、污泥、廢氣嚴重污染了周圍的環(huán)境。

2 改造后的備料除塵系統(tǒng)工藝流程及除塵效果

針對切葦機工作時灰塵的特性，在備料除塵系統(tǒng)中配備了布袋除塵器，并從布袋除塵器的進風、收塵處理、卸灰、脈沖清灰等各個方面對布袋除塵設備進行重新設計和改造，對主要技術參數(shù)進行調整，合理計算和優(yōu)化配置，細化各個技術方案，提高清灰和除塵效率，以保證布袋除塵器穩(wěn)定、長期的正常運行。

2.1 改造后的備料除塵系統(tǒng)工藝流程

改造后的備料除塵系統(tǒng)工藝流程見圖2。

圖2 備料除塵系統(tǒng)改造后的工藝流程

從圖2可知，備料除塵系統(tǒng)改造后，由于整個備料系統(tǒng)中的灰塵處理過程是在密閉和負壓條件下進行的，因此操作崗位及周圍環(huán)境沒有灰塵飛出，徹底解決了由于灰塵造成的工作廠區(qū)和周圍環(huán)境的污染問題。

2.2 備料系統(tǒng)的主要設備工藝參數(shù)

(1)切葦機:五刀片圓盤切葦機，直徑2.3 m，每臺生產(chǎn)能力25 t/h。

(2)葦片風送機:風輪直徑1000 mm，每臺生產(chǎn)能力25 t/h，送風量3萬m3/h。

(3)旋風分離器:外筒直徑3800 mm，內筒直徑2800 mm，高度7200 mm。

(4)圓篩:長度4200 mm，進口直徑2000 mm，出口直徑1800 mm，篩孔直徑4 mm。

(5)灰塵緩沖器:碳鋼結構，總容積400 m3。

(6)下料口各處吸塵風機:3臺，風壓4297 Pa，流量9233 m3/h，轉速1450 r/min，配用電機18.5 kW。

(7)布袋除塵器

外型尺寸 (約):10000 mm×9100 mm×9500 mm(可根據(jù)現(xiàn)場調整);

濾袋的材質:PPS-R造紙廠專用濾袋;

設備阻力損失≤1500 Pa，出口濃度≤50 mg/Nm3;

除塵效率:≥99.9%;

清灰方式:新型脈沖噴吹清灰;

清灰控制方式:PLC編程自動控制;

壓縮空氣壓力:0.3～0.5 MPa;

壓縮空氣耗量:2～3 m3/min。

(8)吸塵大風機:離心通風機，風壓3157～3115 Pa，流量 111030～135240 m3/h，主軸轉速960 r/min，電機功率162 kW，吸風量四檔手動控制。

2.3 布袋除塵器的工作過程

當灰塵進入布袋除塵器后，被捕集在濾袋的外表面，隨著過濾工作的進行，需對布袋除塵器進行清灰處理。布袋除塵器采用新型的清灰方式，布袋過濾區(qū)域分成幾個獨立的工作室，清灰時工作室進風閥關閉，脈沖閥打開，瞬間向工作室的布袋內通入高壓風，布袋瞬間產(chǎn)生抖動，將吸附在布袋外壁的灰塵抖落，清理下來的灰塵落入灰斗，經(jīng)卸料器排出，直接輸送至料倉 (集塵室)，凈化后的氣體通過除塵器吸塵大風機后部的泄風筒直接排空，整個處理過程沒有二次污染的產(chǎn)生。工作室清灰完畢后，又恢復過濾工序。下一個工作室又重復同樣的工作過程，布袋除塵器清灰和抖落灰塵的工作過程通過PLC控制系統(tǒng)進行控制。

2.4 布袋除塵器的使用效果

在配備了布袋除塵器后，備料系統(tǒng)的除塵效果非常明顯，困擾營口造紙廠幾十年的灰塵污染問題得到了徹底根治。

(1)備料系統(tǒng)的各個生塵部位所產(chǎn)生的灰塵，全部吸到布袋除塵器進行風塵分離，風經(jīng)過布袋過濾后經(jīng)吸風機排出。

(2)干灰塵集中到灰房，經(jīng)風機送到垃圾焚燒爐全部焚燒。

(3)由于灰塵的集中收集處理，凈化了生產(chǎn)車間的環(huán)境，進入工作現(xiàn)場再也不必佩戴口罩和眼鏡。

(4)生產(chǎn)廠區(qū)的備料車間周圍，不見了原有的塵土飛揚，如果沒有備料機器的馬達聲，根本區(qū)分不清備料車間是否在開車運行。

2.5 布袋除塵器在使用中應注意的幾個問題

(1)布袋除塵器的配置及風機參數(shù)，要合理計算和優(yōu)化配置。

(2)灰塵處理流程中的灰倉、積塵室要密閉，特別是旋風分離器后的集塵室。

(3)布袋除塵器灰斗內的灰塵，要及時卸出，不要長時間積存。

(4)布袋除塵器收集的灰塵應及時處理掉，否則極易造成二次污染。

2.6 灰塵的處理

蘆葦備料系統(tǒng)產(chǎn)生的灰塵主要是葦葉、葦梢、細小的葦片等細小雜質和帶進來的雜草等其他雜質。這些雜質本身密度小，漂浮性強，如果不采取封閉的系統(tǒng)進行收集和最終妥善的處理，就會產(chǎn)生二次污染，經(jīng)過多次研究，采取焚燒的辦法是處理灰塵的最佳選擇。

具體采取的措施為:

(1)整個除塵系統(tǒng)采取負壓抽吸的工藝措施，保證系統(tǒng)內的灰塵不易外泄。

(2)系統(tǒng)的各個設施采取封閉的辦法，保持系統(tǒng)的嚴密性。

(3)雖然灰塵本身的熱值較低，但是與燃煤混合燃燒，既能保證灰塵燃燒的徹底性，又能利用其熱值。

(4)采取向焚燒爐內風送灰塵的辦法比較好，一是能夠向爐內補充燃燒空氣，二是整個風送過程密閉，不會產(chǎn)生揚塵 (風量要與輸送灰塵的工況和焚燒爐所需要的燃燒補充風量相適應)。

經(jīng)過長期的生產(chǎn)實踐，上述工藝措施達到了預期的目的。

3 結論

3.1 蘆葦干法備料除塵系統(tǒng)在配備了布袋除塵器后，經(jīng)過幾年的運行，除塵效果很好，徹底解決了多年來困擾營口造紙廠的灰塵污染及防水隱患，改善了勞動條件和廠區(qū)環(huán)境。

3.2 備料除塵系統(tǒng)改造后，撤下了多處處理葦片下落過程中產(chǎn)生灰塵的吸塵小風機，減少了中間系統(tǒng)，節(jié)省了大量的能源功耗。

3.3 布袋除塵器應用在礦山和木材加工行業(yè)比較普遍，用在草類原料的備料中還非常少。要達到理想的使用效果，必須合理計算和優(yōu)化配置布袋除塵器的各種工藝參數(shù)和流程。

3.4 在本次備料除塵系統(tǒng)改造過程中，真正做到了投資少、見效快、功耗少、運行穩(wěn)定，徹底解決了多年來困擾營口造紙廠的大難題。 CPP