氧化鋁石灰爐新增袋式除塵及控制系統(tǒng)的應(yīng)用

龔海燕

（中國(guó)鋁業(yè)廣西分公司，廣西 平果 531400）

1 現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

氧化鋁廠2臺(tái)石灰爐原設(shè)計(jì)沒(méi)有收塵器，廢氣排放時(shí)窯灰以及料斗倒料時(shí)石粉、煤粉四處飄灑，污染周邊環(huán)境。另外，焦石篩粉站振動(dòng)除粉裝置附近區(qū)域的揚(yáng)塵也同樣對(duì)職工的身心健康也造成較大的影響。目前國(guó)家對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越嚴(yán)，為了避免因污染環(huán)境造成石灰爐停產(chǎn)進(jìn)而對(duì)氧化鋁廠生產(chǎn)造成影響，必須對(duì)兩臺(tái)石灰爐及焦石篩粉站進(jìn)行除塵改造。

2 技術(shù)改造方案

2.1 脈沖袋式除塵器

脈沖袋式除塵器主要由上部箱體（噴吹裝置）、中部箱體（濾塵箱）和下部箱體（集灰斗）三部分組成。主要部件有殼體、噴吹裝置、過(guò)濾裝置（濾袋、袋籠）、卸灰裝置和氣流分布裝置及平臺(tái)、欄桿、扶梯等。

2.1.1 殼體

除塵器殼體的作用是引導(dǎo)煙氣流向各個(gè)分隔的塵氣室，經(jīng)濾袋過(guò)濾后從上部排出。殼體的材料根據(jù)被處理的煙氣性質(zhì)而定。本項(xiàng)目用鋼材來(lái)制作，因高溫?zé)煔庵泻懈g性物質(zhì)，則必需外敷保溫層，已保持殼體內(nèi)的煙氣溫度高于煙氣的露點(diǎn)溫度。

2.1.2 噴吹裝置

噴吹裝置由脈沖閥、噴吹管、氣包、控制器等部件組成。

（1）脈沖閥。脈沖閥是脈沖噴吹清灰裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵部件。脈沖閥的作用是通過(guò)給定的脈沖控制信號(hào)控制電磁閥啟閉產(chǎn)生氣脈沖。

（2）噴吹管。噴吹管是一根無(wú)縫鋼管，上面按濾袋多少開(kāi)有若干噴吹孔口。噴吹管的技術(shù)要點(diǎn)在于噴吹管直徑、開(kāi)孔數(shù)量、開(kāi)孔大小及噴吹管中心到濾袋口的距離要相互匹配。

（3）氣包。氣包主要用途在于使脈沖閥供氣均勻和充足。氣包的具體大小取決于貯氣量的多少和脈沖閥的安裝尺寸。本石灰爐除塵器的儲(chǔ)氣罐容積0.6m3，提供壓力≥0.25MPa，儲(chǔ)氣罐設(shè)置在除塵器底部。

2.2 技術(shù)方案實(shí)施內(nèi)容

2.2.1 兩臺(tái)石灰爐新增一臺(tái)長(zhǎng)袋低壓脈沖袋式除塵器

型號(hào)：ZHMC-1800，處理風(fēng)量：126000m3/h，過(guò)濾面積：1800m2。新增的收塵器安裝在2#石灰爐與一期外購(gòu)灰卸灰倉(cāng)之間的2#A石灰皮帶廊正上方，收塵器收集的灰返回2#A石灰皮帶。煙氣經(jīng)過(guò)凈化后排空，達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求：①石灰爐產(chǎn)生的粉塵有常溫的煤粉、石粉以及高溫的石灰爐煙氣。石灰爐煙氣溫度正常生產(chǎn)時(shí)在170℃～250℃，非正常時(shí)會(huì)短期達(dá)到350℃左右（最長(zhǎng)持續(xù)24小時(shí)），通過(guò)增加旁路野風(fēng)閥降溫，進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，以確保收塵器濾材壽命。②爐頂煙道出口部位收塵：我廠石灰爐為正壓爐子，為了不影響石灰爐的正常作業(yè)工況，在煙道出氣口上方加收塵罩，收塵罩頂部煙囪收塵（1#爐兩個(gè)，2#爐三個(gè)），可通過(guò)調(diào)整煙道頂蓋控制爐內(nèi)氣壓，不改變現(xiàn)有的操作方法。爐頂煙囪共5根，每根煙囪引出管各1臺(tái)DN500電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，2#爐頂進(jìn)料口設(shè)1臺(tái)DN500電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。③石灰爐中心及料斗下料處，做罩子圍住，頂部吸塵，爐頂攝像頭要移位置；并考慮合理重新安裝攝像頭位置。

2.2.2 焦石篩粉站更換一臺(tái)袋式除塵器

原舊收塵器和附屬設(shè)備拆除，提供并安裝新型脈沖袋式除塵器及所需的配套附屬設(shè)備，用于收集原料車間焦石篩粉站散發(fā)的常溫的煤粉和石粉，收塵器收集的灰返回焦石皮帶，空氣經(jīng)過(guò)凈化后排空，達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.3 除塵系統(tǒng)主要設(shè)備及控制設(shè)置

新增石灰爐除塵系統(tǒng)設(shè)置低壓配電柜1臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)PLC控制柜1臺(tái)，爐頂設(shè)置1個(gè)閥門電源控制箱。低壓配電柜為風(fēng)機(jī)變頻柜，并為現(xiàn)場(chǎng)PLC控制柜提供電源?，F(xiàn)場(chǎng)PLC控制柜提供為除塵器下方設(shè)備以及除塵器頂上設(shè)備提供控制和電源。系統(tǒng)控制如下：

（1）風(fēng)機(jī)。離心風(fēng)機(jī)1臺(tái)，型號(hào)Y4-73№14D，風(fēng)量126000m3/h，全壓3800Pa，溫度120℃。配套電機(jī)電壓380V，額定功率220kW。風(fēng)機(jī)啟動(dòng)柜安裝在石灰爐控制室，風(fēng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)為變頻啟動(dòng)，設(shè)有遠(yuǎn)程/現(xiàn)場(chǎng)操作，其遠(yuǎn)程控制時(shí)運(yùn)行及停機(jī)與電機(jī)自身的有關(guān)參數(shù)及信號(hào)聯(lián)鎖。

（2）閥門。系統(tǒng)7臺(tái)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制均設(shè)自動(dòng)和手動(dòng)控制，脈沖閥控制為定時(shí)定壓差PLC自動(dòng)控制。

（3）主控室工控機(jī)。風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程控制在上位機(jī)畫(huà)面上顯示和控制。監(jiān)控畫(huà)面包括：風(fēng)機(jī)操作畫(huà)面；風(fēng)機(jī)電流、轉(zhuǎn)速參數(shù)顯示；PLC柜觸摸屏除塵器系統(tǒng)畫(huà)面；PLC柜觸摸屏電動(dòng)閥門操作畫(huà)面；PLC柜觸摸屏脈沖控制參數(shù)設(shè)置畫(huà)面。

2.2.4 除塵器工藝控制設(shè)置

（1）風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)PLC控制柜上“遠(yuǎn)程/停/本機(jī)”切換開(kāi)關(guān)，“本機(jī)”表示就地手動(dòng)操作該設(shè)備，“遠(yuǎn)程”表示該設(shè)備由主控室操作控制，主控室控制為計(jì)算機(jī)畫(huà)面手動(dòng)控制方式。優(yōu)先級(jí)別為“本機(jī)”＞“遠(yuǎn)程”，任何時(shí)候均以現(xiàn)場(chǎng)操作的優(yōu)先級(jí)別最高。輸灰系統(tǒng)設(shè)置手動(dòng)和自動(dòng)控制。所有現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)操作均通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)場(chǎng)PLC柜切換操作開(kāi)關(guān)如下圖1。

圖1 除塵系統(tǒng)各切換開(kāi)關(guān)圖

（2）脈沖閥清灰設(shè)置：脈沖閥是脈沖噴吹清灰裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵部件。脈沖閥40只，采用澳大利亞高原閥，淹沒(méi)式。脈沖閥的控制分手動(dòng)、定時(shí)/定壓差自動(dòng)清灰。檢修調(diào)試時(shí)，采用手動(dòng)清灰，正常運(yùn)行時(shí)采用計(jì)算機(jī)定時(shí)/定壓差自動(dòng)清灰。

3 改造后的效果

在石灰爐除塵器煙氣排放管安裝檢測(cè)裝置，檢測(cè)到經(jīng)除塵器凈化后排放的煙氣粉塵濃度小于10mg/Nm3，除塵器運(yùn)行阻力小于1200pa，煙氣粉塵捕集率大于等于95%。達(dá)到國(guó)家粉塵超低排放要求，及時(shí)有效規(guī)避因環(huán)保督查造成的停產(chǎn)損失。

4 結(jié)語(yǔ)

袋式除塵器性能可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，故障率少，其損壞主要表現(xiàn)為濾袋的損壞。

為了延長(zhǎng)濾袋使用壽命，車間專職除塵設(shè)備維護(hù)小組定期監(jiān)測(cè)除塵器進(jìn)出口壓差、入口煙氣溫度、電機(jī)的電壓、電流及風(fēng)量等數(shù)值及其變化，準(zhǔn)確判斷除塵系統(tǒng)運(yùn)行是否正常。袋式除塵器技術(shù)方案的正確選擇及后期的定期維護(hù)管理，才能確保其在氧化鋁石灰爐除塵及石灰皮帶輸送除塵系統(tǒng)得到更加有效的應(yīng)用和推廣。