摘要：介紹袋式除塵器的工作原理、特點、運行情況及應用效果，分析、總結回轉反吹袋式和氣箱脈沖袋式除塵器運行中存的在問題，提出改進措施。改進后氣箱脈沖袋式除塵器因清灰所需氣源壓力低，_能夠滿足尿素包裝生產(chǎn)過程除塵需要，適合在大化肥裝置使用。
1、概述：
重慶建峰化工股份有限公司化肥分公司 （簡 稱建峰化工）擁有年產(chǎn) 52 萬噸尿素（簡稱一化）和 年產(chǎn) 80 萬噸尿素（簡稱二化）2 套大型化肥生產(chǎn)裝 置。 受地理位置的限制，2 套裝置的尿素散運棧橋 分別長達 1000 余米，垂直落差 200 余米，散裝尿 素經(jīng)過長途運輸和多個轉運站的落差，碎化較重， 粉塵增大，在包裝過程中的料倉下料時，包裝大廳 彌漫著大量尿素粉塵。尿素粉塵排入大氣，造成對 大氣環(huán)境的污染；粉塵彌漫生產(chǎn)現(xiàn)場，對操作人員 健康產(chǎn)生危害；同時，尿素產(chǎn)品中粉塵含量高容易 引起尿素板結，影響產(chǎn)品質量。因此_采取有效 措施去除尿素產(chǎn)品中的粉塵。
建峰化工先后投資對十余套除塵裝置進行技 術改造，使用過機械振動袋式除塵器、回轉反吹袋 式除塵器和氣箱脈沖袋式除塵器等類型的除塵 器，目前正常運行的有 9 套除塵裝置。三類除塵器 在工作原理和使用性能等方面有較大差異， 機械 振動袋式除塵器是 1991 年一化建廠時的配套設 備， 實際生產(chǎn)中運行狀況不佳， 檢修工作量大， 2008 年后已經(jīng)沒有此類除塵裝置。 回轉反吹袋式 除塵器是 1999 年通過技術改造設在一化 C 轉運 站，使用至今，2005 年以后新增的除塵器選用的都 是氣箱脈沖袋式除塵器。
2、除塵器的工作原理：
2.1、回轉反吹袋式除塵器工作原理和特點：
回轉反吹袋式除塵器主體由上、中、下箱體組成，上箱體設有高壓反吹風機和回轉臂，回轉臂上 有 3 個噴吹孔， 每個噴吹孔通過懸臂回轉與每條 濾袋相對應，中箱體裝有帶支撐骨架的扁形濾袋， 下箱體為集塵倉。 一化 C 站采用回轉反吹袋式除 塵器，見圖 1。
圖 1 回轉反吹袋式除塵器
工作時，含塵氣體從箱體下部進入灰斗，由于 氣流面積突然擴大，流速降低，氣流中部分顆粒大 的粉塵在重力作用下，在集塵倉內沉降下來，顆粒 小的粉塵通過濾袋表面的慣性碰撞、 篩濾等綜合 效應，使粉塵沉積在濾袋表面，凈化后的氣體進入 上箱體（凈氣室），由排氣管經(jīng)引風機排出。清灰 時，反吹風機產(chǎn)生的高壓空氣高速噴出，經(jīng)喇叭形 噴出管進入濾袋，使濾袋突然膨脹產(chǎn)生激振力，使積附在濾袋外表面的尿素粉塵立即被_下來， 落入積塵倉，達到清灰目的。
2.2、氣箱式脈沖除塵器工作原理和特點：
氣箱式脈沖袋式除塵器通常由上箱體 （凈氣 室）、中箱體、灰斗、框架（采用圓形袋），以及脈沖 噴吹裝置等部分組成。 除塵器本體分隔成若干個 箱區(qū)，每個箱區(qū)有一個氣缸帶動的提升閥，一個或 多個電磁閥控制的噴吹閥，工作原理見圖 2。
圖 2 脈沖噴吹除塵器工作原理
除塵工作時， 工作過程和原理同回轉反吹袋 式除塵器相同，清灰過程則_不同，當除塵器過 濾含塵氣體_時間后，清灰控制器發(fā)出信號，第 一個提升閥關閉切斷過濾氣流， 然后箱室脈沖閥 開啟， 以大于 0.4 MPa 的壓縮空氣沖入凈氣室，清 除濾袋上的粉塵。清灰后，提升閥打開，這個箱室 重新進行過濾工作， 其他箱室按照上述程序逐一 完成全部過濾、清灰工作。
3、兩類除塵器性能比較：
3.1、清灰形式：
回轉反吹袋式除塵器清灰利用反吹風機產(chǎn)生 的高壓氣流，通過懸臂回轉機構逐個吹入濾袋，反 吹氣流分布比較均勻， 振動不劇烈， 對濾袋損傷小，清灰效果較差。
氣箱式脈沖袋式除塵器清灰利用壓縮空氣在 _短暫的時間內高速噴入濾袋， 同時誘導數(shù)倍于 噴射氣流的空氣，形成空氣波，使濾袋由袋口至底 部產(chǎn)生急劇的膨脹和沖擊振動， 造成很強的沖落 積塵的作用，清灰效果好。
3.2、連續(xù)運行：
回轉反吹袋式除塵器反吹清灰時， 主風機必 須停止運行，即無法進行除塵過濾，除塵器過濾作 用不能連續(xù)。
氣箱式脈沖袋式除塵器噴吹清灰時， 雖然被 清灰的濾袋不起過濾作用，但因采用箱室結構，各 室獨立工作， 清灰形式為整箱大脈沖閥循環(huán)噴射 清灰，噴吹時間很短，依次在線清灰，除塵器過濾 作用能夠連續(xù)。
3.3、檢修維護：
回轉反吹袋式除塵器使用扁袋濾袋， 雖然單 位容積過濾面積大，濾袋數(shù)量較少，但是安裝濾袋 時， 每條濾袋與花板之間都需要密封膠條進行密封，還需要銷子固定，且每條濾袋下部用錐體固定在中箱體底部固定架上，上箱體頂部用直徑 3m 大 蓋密封，更換濾袋_動用吊車，檢修、換袋復雜， 檢修維護工作量大。
氣箱式脈沖除塵器使用圓形濾袋， 固袋方式 是嚴格控制花板的袋孔以及濾袋袋口的加工尺 寸， 依靠濾袋口彈性元件使濾袋袋口外側的凹槽 嵌入花板袋孔內，二者公差配合，密封性好，濾袋 裝拆方便、省力，上箱體設計成上揭蓋形式，打開 頂蓋， 直接抽出濾袋及框架即可，1 個人能獨立換 袋，檢修、維護管理方便，但是濾袋數(shù)量較多。
3.4、使用效果：
回轉反吹袋式和氣箱式脈沖袋式除塵器的使用效果比較見表 1。
表 1 兩類除塵器部分數(shù)據(jù)比較
設備安裝地點 二化 4# 轉運站 二化包裝 7 樓 一化 E 轉運站 一化 C 轉運站
除塵器類型 氣箱脈沖除塵 氣箱脈沖除塵 氣箱脈沖除塵 回轉反吹除塵
過濾面積 ／m2 840 450 420 224
處理風量 ／ （m3·h－1） 68500 42000 42000 52740
濾袋數(shù)量 ／ 條 840 450 420 144
濾袋規(guī)格 ／mm 準130×2500 準130×2500 準130×2500 準250×3000
吸塵口數(shù)量 ／ 個 12 6 6 6
2012 年年均除塵率，‰ 1.27 1.01 0.94 0.66
2013 年年均除塵率，‰ 1.43 0.84 0.93 0.7
4、除塵器運行中的問題及改進：
4.1、回轉噴吹袋式除塵器：
4.1.1、風閥故障及改進 ：
C 站除塵機主風閥 1、熱風循環(huán)風閥 2 和風閥 3，原設計是電動翻板閥和電動蝶閥，采用電動推 桿為執(zhí)行元件，風閥開和關是否到位，采用限位開 關控制。 由于除塵風管粉塵結晶卡澀閥板或限位 開關動作不到位，經(jīng)常出現(xiàn)過載保護，甚至多次燒 壞電機，嚴重影響除塵裝置正常運行。
2016年一化裝置大修期間，通過技術改造，將 風閥 1、風閥 2、風閥 3 更換為氣動翻板閥和氣動 蝶閥。在其后近 10a 的運行中，風閥幾乎未再出現(xiàn) 異常，穩(wěn)定性好，提高了除塵效率。
4.1.2、濾袋間粉塵粘接、架橋：
陰雨天氣時， 潮濕空氣從各個吸塵口進入除 塵室，因尿素粉塵_易潮解粘附在濾袋上，原設計 為_過濾面積， 濾袋間間隙較小， 雖然每天 8h 干燥保溫，濾袋間粉塵粘接、架橋仍不斷加重，必 須定期人工清理濾袋，才能恢復正常除塵作用，既 影響生產(chǎn)，又損害職工健康。
圖 3 改進前堵塞的濾袋
圖 4 改進后的濾袋運行狀態(tài)
通過分析和試驗，從兩方面進行了改進。首先 優(yōu)化操作程序，C 站除塵自動程序是 93 min 一個 循環(huán)周期， 開機時自動清灰 3min 后進入除塵程 序，但反吹氣流振動不劇烈，短時間清灰量不多。 后規(guī)定開機時手動反吹清灰 15min，將加熱后的粉 塵盡可能多的反吹下來；其次，通過近幾年摸索， 逐步減少濾袋數(shù)量，增大濾袋間隙，降低濾袋間架 橋的幾率， 目前減少濾袋數(shù)量合計 20%。 通過改 進，基本解決濾袋粘接、架橋現(xiàn)象，同時沒有影響除塵效果。效果對比見圖 3、圖 4。
4.2、氣箱式脈沖式除塵器：
4.2.1、除塵管道堵塞：
由于地理位置限制， 建峰化工的除塵器裝置 部分吸塵口離除塵器距離較遠， 如 E 站_長的除 塵管道長 120 余米，同時還有多個彎道，_長除塵 管道從散運尿素棧橋頂部連接吸塵口和除塵器， 生產(chǎn)廠家為除塵管道設計了保溫。
在檢修和維護 中發(fā)現(xiàn)， 過長的除塵管道經(jīng)常堵塞， 減少了流通 面，影響除塵器正常運行，除塵管道清灰孔附近堵 塞比其他地方嚴重。
分析認為可能是清灰孔密封 不嚴密，少量雨水被引風機負壓吸入清灰孔附近， 導致尿素粉塵潮解吸附，并逐漸增大堵塞管道。后 采取除塵管道清理干凈后， 在清灰孔四周先刷瀝 青漆， 再根據(jù)清灰孔大小用廢舊皮帶裁成合適的 密封墊壓上， _后將不銹鋼護罩固定好。 通過改 進，原來經(jīng)常堵塞的管道在一個大修周期內，能夠 _吸塵口正常除塵， 而且， 不再需要對管道保 溫。
彎管位置堵塞的解決辦法， 一方面從操作上 規(guī)定，散運工段供料結束（皮帶上無尿素），除塵器 保持除塵工況 5min 再停運，防止突然停運導致尿 素粉塵在彎道處沉積；一方面在距離彎道 1.5m 處 開手孔，每月檢查一次，發(fā)現(xiàn)積灰及時清理。通過 加強管理，基本解決彎道堵塞。 目前在用的氣箱式脈沖式除塵器中， 主要來 自兩個_生產(chǎn)廠家， 一個用于除塵管道設計有 風閥調節(jié)風量，控制吸塵口負壓，其 4 套除塵器安 裝在包裝樓； 另一個根據(jù)吸塵口距除塵器距離設 計所需風量，不要調節(jié)風閥，其 4 套除塵器安裝在 散運工段。
實際運行中，調節(jié)風閥基本保持全開， 風閥處容易堵塞，包裝樓內除塵管道眾多，管網(wǎng)復 雜，一些位置容易堵塞，目前采用的是定期人工清 理方式，防止堵塞。
4.2.2、積塵箱清灰困難：
一化散運工段 2 套除塵器安裝較早， 下箱體 為錐形。氣箱式脈沖除塵器是在線運行清灰，濾袋 粉塵因脈沖噴吹脫離濾袋落入集塵倉后， 又會被 引風機抽起，而且，因負壓作用，操作員打開集塵 箱困難。通過改造，在集塵箱進口增加一道手控氣 動插板閥，解決了清灰困難問題。 尿素粉塵容易潮解，雖然有倉壁振打電機，粉 塵不容易落入集塵倉，但經(jīng)常需要人工敲擊，導致倉壁變形，形成惡性循環(huán)。在二化新增除塵器時， 提出改錐形下箱體與中箱體一體， 濾袋底部距地 面高不小于 2m， 能進入集塵倉收集尿素粉塵。二 化散運工段 2 套和包裝樓 4 套除塵器采用矩形箱 體，可進倉回收尿素粉塵；同時，成品車間在工藝 管理上進行優(yōu)化， 這種形式的除塵器濾袋運行中 基本沒有濾袋間粉塵粘接、架橋現(xiàn)象。
5、結束語：
袋式除塵器使用覆膜針刺氈濾袋起過濾作用 來進行除塵，具有除塵效率高、處理風量范圍大、自控系統(tǒng)功能_、 能夠滿足化工生產(chǎn)連續(xù)除塵 的工藝要求。由于尿素粉塵_易潮解，袋式除塵器 在大化肥裝置使用中，有效防止濾袋間粉塵粘接、 架橋，以及除塵管道堵塞，是決定
袋式除塵器整個 系統(tǒng)成敗的關鍵。因此，反吹風等弱力清灰的除塵 器不適宜采用， 以強力清灰為特征的箱式脈沖袋 式除塵器因清灰所需氣源壓力低，工作可靠，維修 工作量小等優(yōu)點，適合在大化肥裝置使用。
