1 前言
目前，2500t/d新型干法旋窯水泥生產線是國家鼓勵發展的水泥制造技術。旋窯窯尾煙氣除塵一般采用臥式電+收塵器技術。但隨著GB4915-2004?水泥工業大氣污染物排放標準?的實施,現有電除塵器技術很能滿足國家環保排放標準要求。在投資相對較低情況下，開發制造高質量的新型袋式除塵技術是新型干法旋窯窯尾煙氣治理的最佳途徑。
我們綜合比較了國內外大氣反吹袋式除塵器和脈沖反吹袋式除塵器的性能特點，開發出了適合2500t/d水泥生產線窯尾煙氣工況的CD460-2×9型長袋脈沖袋式除塵器。本文就該設備的開發，制造與運行作一簡要介紹。
2 CD460-2×9型長袋脈沖袋式除塵器工作原理與結構
2.1 工作原理
袋式除塵器是利用纖維編制物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置。其原理是：塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截，細微的塵粒（粒徑為1微米或更小）則受氣體分子沖擊（布朗運動）不斷改變著運動方向，由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運動的自由路徑，塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來。其工作過程與濾料的編織方法、纖維的密度及粉塵的擴散、慣性、遮擋、重力和靜電作用等因素及其清灰方法有關。
袋式除塵器按其清灰方式的不同可分為：振動式、風機反吹式、脈沖式、聲波式及復合式等五種類型。脈沖反吹式根據反吹空氣壓力的不同又可分為高壓脈沖反吹和低壓脈沖反吹兩種。脈沖清灰袋式除塵器由于其脈沖噴吹強度和頻率可進行調節，清灰效果好，是目前世界上最為廣泛應用的除塵裝置。
圖一所示為脈沖反吹布袋除塵器原理圖。含塵氣體由導流管進入各單元室，在導流裝置的作用下，大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗，其余粉塵隨氣流均勻進入各倉室過濾區，濾袋過濾后的潔凈氣體經上箱體、提升閥、排風管排出。隨著過濾工況的進行，當濾袋表面積塵達到一定厚度時，由清灰控制裝置按設定程序關閉提升閥，控制當前單元離線，并打開電磁脈沖閥噴吹，抖落濾袋上的粉塵。落入灰斗中的粉塵經卸灰閥后由輸灰系統送出。
2.2 基本結構
脈沖反吹袋式除塵器由濾袋組件、導流裝置、脈沖噴吹系統、出灰系統、控制系統、離線保護系統、箱體等組成。
圖二所示為2500t/d窯尾配套袋式除塵器結構圖，主要包括：
2.2.1、過濾系統：包括濾袋、框架、多孔板。濾袋及多孔板的連接設計了自鎖裝置，安裝和更換方便，并能有效延長濾袋使用壽命。
2.2.2、導流裝置：采用獨特的煙氣分配裝置,可對大直徑顆粒進行分離，避免含塵氣體沖刷濾袋，進一步提高除塵效率，延長濾袋使用壽命。
2.2.3、脈沖噴吹系統：噴吹系統由氣包、電磁脈沖閥、承壓接頭、噴嘴管、支架等組成。
2.2.4、出灰系統：由空氣炮、電加熱器、料位計等組成，空氣炮確保灰塵具有好的流動性。
2.2.5、控制系統：主要由脈沖噴吹控制儀、BMC電腦控制柜、測量元件組成。
2.2.6、離線保護系統：主要由旁路閥、測溫儀、壓力檢測裝置、脈沖控制儀、濾袋檢漏裝置等組成。旁路系統充分利用了進出風口通道，而不新增空間。
2.2.7、箱體部分：由上箱體（凈風室）、中箱體（過濾室）、下箱體（灰斗）、煙氣分配器、花板、平臺、扶梯、支腿、進風口、出風口、出灰口、保溫、彩色面板等組成。
3 CD460-2×9脈沖袋式除塵器設計方案與特點
3.1 總 述
3.1.1 處理風量：500000m3/h。
3.1.2 設備型號：CD460-2×9。
3.1.3 設備布置：雙排共 18室，每室設154條濾袋，總濾袋數量2772 條。
3.1.4 過濾面積： 8280 m2。
3.1.5 濾袋采用Φ160×6000mm標準規格，材質采用耐高溫復合濾料【P84（聚
酰亞胺）+PTFE基布+玻纖復合濾料，并經防油防水處理】。
3.1.5 除塵器采用下進風、外濾式過濾。
3.1.6 除塵器頂部設檢修門，用于檢修和換袋（除塵器的維護、檢修、換袋工作
在機外執行，不必進入除塵器內部）。在凈氣室設有由差壓儀等組成的濾袋檢漏
裝置，以便在濾袋損壞時及時報警。
3.1.7 除塵器設有保溫層、頂部防雨棚，防止在環境條件下結露現象的發生及保
護除塵器頂部裝置。
3.1.8 除塵器設旁路管道，點火或工況不正常時特殊煙氣經旁路管道排放而不
經過濾袋，從而有效地保護濾袋。
3.1.9 除塵器設置煙氣溫度在線檢測裝置，當煙氣溫度超過預設報警值時，打
開旁路系統閥門排放煙氣，保護濾袋。
3.1.10 除塵器配置進風分配系統及濾袋固定框。
3.1.11 除塵器進風口配置手動調節閥，它的關閉能保證除塵器單個倉室的完全
離線，實現了在除塵器正常工作狀態時對單個倉室的檢修維護。
3.1.11 除塵器配空氣炮清堵裝置，能有效地破拱，保證了除塵器順利卸灰。
3.1.12 除塵器控制系統采用PLC進行自動控制，設置差壓及定時清灰控制方式
并設有壓力、溫度、料位、濾袋檢漏等檢測報警功能。
3.2 長袋脈沖袋式除塵器核心部件
對于整臺袋式除塵器而言，濾袋及電磁脈沖閥是其核心部件。
濾料質量直接影響除塵器的除塵效率，濾袋的壽命又直接影響除塵器的運行費用。根據除塵器運行環境和介質情況,濾料選用國內一流的復合濾料，持續耐溫220℃，瞬間260-280℃。加上在除塵器結構方面的改進，保證了濾料30000小時的正常使用壽命。
電磁脈沖閥的選用關系到除塵器的造價及清灰效果。該除塵器選用的電磁脈沖閥為噴吹壓力＜0.15Mpa的韓國大河公司或意大利TURBO公司、美國ASCO公司原裝進口雙膜片電磁脈沖閥，膜片經久耐用，壽命大于100萬次以上，滿足了脈沖電磁閥的高效運行要求。
此外，旁路系統是保證除塵器安全的重要設施。它保證了在旋窯點火噴油和燃燒異常狀況下除塵器的自我保護，并能通過控制系統及時報警。
作為袋式除塵器保護系統的一個重要組成，濾袋撿漏裝置在除塵器的運行過
程中不可缺少，借助濾袋檢漏裝置，除塵器能隨時監視倉室壓力、檢查濾袋受損情況，一旦有濾袋破損，即時報警通知檢修，保證除塵器正常運行。
3.3 主要技術參數
項 目 | 單位 | 數 據 |
—設計效率 | ％ | ＞99.99 |
—入口溫度 | ℃ | ≤220 |
—入口粉塵濃度 | g/Nm3 | ≤200 |
—保證效率 | ％ | 99.98 |
出口粉塵濃度 | mg/Nm3 | ≤50 |
—每臺除塵器室數 | 個 | 18 |
—每臺除塵器布袋數 | 個 | 2772 |
—過濾面積 | m2/臺 | 8280 |
—過濾速度 | m/min | 1.066 |
—濾袋材質 | P84＋PTFE+玻纖 | |
—濾袋規格 | Φ160×6000 | |
—濾料后處理方式 | 防水防油處理 | |
—濾袋允許連續使用溫度 | ℃ | ＜220 |
—濾袋允許最高使用溫度 | ℃ | 瞬間260-280 |
—濾籠材質 | 碳鋼鍍鋅 | |
—脈沖閥數量 | 198 | |
--電磁脈沖閥型式及規格 | 3″、220V；淹沒式 | |
--噴吹氣源壓力 | MPa | 0.2~0.3 |
--氣源品質 | 無水無油壓縮空氣 或無水無油氮氣 | |
--機械開閥時間 | sec | 0.08 |
--耗氣量 | M3次 | 0.2~0.3 |
—每臺除塵器灰斗數 | 18 | |
—灰斗的儲存容量 | h | 8 |
—灰斗接口尺寸 | 400×400 | |
—灰斗電加熱功率 | kw | 4×18 |
—保溫層和保護層材料 | 巖棉/鍍鋅鋼板 | |
—保溫層和保護層厚度 | mm/mm | 100/1 |
—保溫層和保護層總面積 | m2/m2 | 1650/1650 |
—總重 | T | ~315 |
—外形尺寸 | mm | 8280×248480×12900 |
3.4 主要性能特點
3.4.1 采用了韓國大河公司或美國ASCO公司進口的3”淹沒式脈沖閥，以及獨特的淹沒閥安裝方式，大大的降低了阻力，減少了動能的消耗；
3.4.2 通過噴吹管上開孔孔徑的變化，合理調節壓縮空氣噴吹到袋底的壓力，使其既能清灰徹底，又不損傷濾袋；
3.4.3合理的濾袋間距，使清灰過程中濾袋袋底不相碰，可延長濾袋使用壽命；
3.4.4 體積小、重量輕。可節省設備費用、土建費用、減少占地面積，處理同樣風量的高效脈沖袋收塵器的重量大大少于反吹風袋收塵器的重量。
3.4.5 采用PLC進行自動控制，并留有DCS接口。當自動控制發生事故時，可手動控制。
3.4.6 除塵器設有旁路煙道，以便窯系統啟動和系統發生事故時使用。
3.4.7 進風口容易沖刷部分采用16Mn鋼制造，其壽命更長。
3.4.8 每一室進風管均設手動調節閥，通過與離線閥配合，可實現單室或多室完全離線檢修，整臺設備不停機。
3.4.9 當一室清灰時，濾袋過濾風速增加值小于6%，整臺設備阻力波動小，除塵系統運行平穩。
4 CD460-2×9長袋脈沖袋式除塵器的制造
4.1 制造標準
《水泥廠大氣污染物排放標準》 GB4915—2004
《工業企業噪聲控制設計規范》 GBJ78-85
《鋼結構設計規范》 GBJ17-88
《袋式除塵器安裝要求驗收規范》 JB/T8471-96
《袋式除塵器用濾料及濾袋技術條件》 GB12625-90
《袋式除塵器性能測試方法》 GB12138-89
《電器裝置安裝工程施工技術條件》 GBJ232-82
《固定式鋼斜梯》 GB4053.4-83
《固定式工業鋼平臺》 GB4053.4-83
其它適用于本項目的規范和標準。
4.2 制造要求
4.2.1 除塵器箱體成形后光滑平整，無明顯凹凸不平現象，內部筋板布置合理，
保證箱體強度和剛性。除塵器本體設計密封、堅固，連接件的尺寸配合公差達到
國家標準公差和配合中規定的10級精度。
4.2.2 除塵器成套設備配套提供噴吹系統（含儲氣包、油水分離器等壓縮空氣凈
化裝置、自動排水閥、供氣系統）、灰斗電加溫裝置、清堵空氣炮、卸灰閥、進
出風管配套法蘭、除塵器控制柜、扶梯平臺及有關檢測儀器、儀表和信號顯示裝
置。除塵器灰斗設檢修孔。
4.2.3壁板制作平整，不得扭曲，對角線誤差＜5mm，現場安裝時，柱子和壁板
的垂直度偏差＜5mm，運輸中部件變形者需校正。
4.2.4花板開孔采用鏜床工藝，位置要求準確，與理論位置的偏差不得大于±
0.05mm，確保兩孔洞的中心距誤差在±1.0mm。花板孔洞制成后焊接加強筋板時，
筋板布置合理，。
4.2.5焊接后通過整形確保花板平整，花板平面度＜1/1000，對角線長度誤差＜
3mm，內孔加工表面粗糙度為Ra=3.2。濾袋與花板的配合合理，濾袋安裝后，必
須嚴密、牢固不掉袋、裝拆方便。
4.2.6除塵器的所有連續焊縫應平直，無虛焊、假焊等焊接缺陷，焊縫高度滿足
設計要求，并進行煤油滲漏試驗。箱體和灰斗間采用手工連續焊接，保證焊接的
強度和密封性符合相應行業標準。焊接后的焊縫應進行清理焊渣和飛濺物，不允
許有明顯的焊渣、飛濺物和銹未清除就涂刷底漆。
4.2.7噴吹系統主要部件將進行預組裝試驗。
4.2.8除塵器袋籠采用自動流水線制作，焊接點牢固、無毛刺，采用熱鍍鋅工藝，
保證袋籠耐磨、耐腐。濾袋框架采用Q235鋼制成。
4.2.9除塵器頂蓋采用剪沖密封頂蓋，重量、大小適合人工開啟。所有孔、門制
作及裝配結束后，進行密封試驗，確保無變形、無泄漏。
4.2.10除塵器所用鋼材分加工前和涂裝前兩次機械拋丸除銹。
4.2.11除塵器濾袋上采用彈簧漲圈卡環，拆裝方便、密封性好，安裝可靠性高，
底部采用加強環布，濾袋合理剪裁，盡量減少拼縫。拼接處，重疊搭接寬度不小
于10mm。
4.3 材料要求
4.3.1 除塵器采用型鋼、鋼板結構，材質為Q235A。箱體所用的型鋼、鋼板應首
先進行噴砂、除銹，以備制作除塵器用。除塵器本體壁板厚不小于5mm、灰斗板
厚不小于4mm,蓋板和筋板厚度不小于6mm,進出風管壁厚不小于8 mm,配對法蘭
厚度不小于10 mm。梯踏板采用板厚大于5mm的Q235材料制作。欄桿扶手采用
Φ40鋼管制作。
4.3.2 濾料持續耐溫220℃，單位重量≥500g/m2。有效使用壽命≥30000小時。
4.3.3 主要材質表
序號 | 部品名稱 | 材料 | 規格 |
1 | 本體壁板 | Q235 | ≥4 |
2 | 蓋板及筋板 | Q235 | ≥6 |
3 | 進出風管 | Q235 | ≥6 |
4 | 法蘭 | Q235 | ≥10 |
5 | 氣包 | 容器板 | ≥8 mm |
6 | 噴吹管 | 無縫鋼管 | ≥6 mm |
7 | 袋籠 | ≥Φ4(加強Φ5) | |
8 | 濾料 | P84+PTFE+玻纖 | 單位重量500g/m2，耐溫220℃。 |
5 CD460-2×9長袋脈沖袋式除塵器的運行
5.1 除塵器啟動
5.1.1 啟動以前
①如果是新的布袋或除塵器離線了而且清過灰了，為了防止濾袋的堵塞，就必須對濾袋進行預噴涂。
②檢查所有通向煙氣管路的門和檢修口是否已關閉和密封。
③灰斗加熱器在除塵器啟動前應該先啟動至少8小時以上。
④檢查設備管道和接頭是否有泄漏。
⑤調整噴吹壓力、開始噴吹的設置點、脈沖頻率和脈沖寬度。
⑥檢查提升閥是否得到了設備氣源供給。
5.1.2 除塵器的啟動
①啟動旁路系統。
②檢查每個室的進風閥是否打開了。
③通過壓差的升高知道灰層的厚度，此時除塵器可以開始清灰。
5.2 除塵器的操作
啟動后，濾袋上會蓋上了一層灰層，除塵器就會在離線模式對積聚在濾袋上的塵粒清灰，由操作員選擇。通常，整臺除塵器性能的最好的顯示是系統的壓力降。壓力降的突然升高或降低可能意味著濾袋的堵塞，有孔、閥不動作、清灰系統失靈或是灰斗積灰過多。遇到這樣的情況就需要立即將問題找出并解決，防止濾袋的損壞。
5.2.1濾袋的清灰
根據時間或總壓力降，除塵器將自動清灰。清灰周期也可以由操作者手動
啟動。清灰周期可以由以下兩種方式中的一種而自動啟動：首先是，如果壓力差超過了1200～1500Pa，再者是，指定的時間內還沒有開始清灰。最大的清灰間隔時間由操作員輸入的。
5.2.2袋式除塵器的關機
兩個關機過程：一個關機過程是用于整機關機的，另外一個則包括了隔離單個室的關閉。
5.2.2.1 用PLC關閉除塵器，除塵器提升閥會關閉，再手動關閉進風口調節閥。
5.2.2.2濾室的關閉由PLC控制。只有在絕對必要的情況下才讓單個過濾室離線，并盡快使其恢復在線工作，因為在該室離線時，除塵器清灰頻率將增加。
5.2.2.3當除塵器的關閉時間超過48小時時，以下步驟請執行：
1）關機后，清除除塵器過濾室中的煙氣，因為煙氣中含有很多的水汽和其他可
冷凝氣體。
2）在除塵器冷卻前對濾袋進行3-5次清灰。
3）將灰斗內的灰塵完全清空。
4）關閉輸灰系統。
5）開動引風機，用一個小時左右的時間對除塵器清理。
6）關掉引風機。
7）進入過濾室前先使用排風機通風，檢查完畢后及時關閉各檢查門。
5.3 除塵器的維護
5.3.1 以下條款作為維護的程序，須周期性地檢查以促進“無故障操作”：
5.3.1.1 每天：對壓力降、閥、氣缸和進出風閥門的操作進行一次例行檢查。
5.3.1.2 每周：對整個清灰循環系統進行觀察，確認清灰循環、進出風閥門的操作和PLC操作正常。檢查門密封情況檢查。
5.3.1.3 每月：對所有的進出風閥門控制器、電磁閥、行程開關、電機和設備按其操作功能進行詳細檢查。
5.3.1.4 每年：從每個過濾室中隨機抽取一到兩條濾袋，分析預測濾袋的使用壽命及需要的更換情況。
5.3.1.5一旦有機會，或至少一年一次，對除塵器各過濾室中花板在凈氣段可
能的積灰、濾袋的狀況、灰斗的積灰、電氣元件的性能、各閥門的密封和空氣泄漏情況進行檢查
5.3.2 各部件的維護：
5.3.2.1 濾袋：定期對凈氣室和濾袋檢查，查看有無積灰、水汽或銹斑。一旦有上述情況發生，就說明有濾袋破損或操作條件不對。
5.3.2.2 電控元件：和除塵器其他部件一樣，電控元件不需要定期服務，然而，我們建議利用常有的間隙期對其進行檢查。電磁閥等整裝元件的檢查可以用替換的方式檢查，壞的元件建議送廠家修理。
5.3.2.3 電磁脈沖閥：膜片閥的故障分開啟故障和關閉故障。開啟故障可能是
因為連續的激勵、內部雜質的堆積、膜片的過度磨損或磨損的活塞塞住了殼管。
膜片閥的開啟故障可以通過過量的壓縮空氣消耗量、壓縮空氣管道的壓力降或閥的連續漏氣聲音來檢測。找到問題原因后，首先去掉系統壓力，再拆除閥蓋，檢查膜片的密封處是否有雜物、膜片是否損壞、彈簧是否失效。不要試圖在系統壓力未去處的情況下拆開膜片閥。關閉故障的原因可能是激勵信號太弱、線圈故障、內部雜質的堆積或活塞磨損過度。膜片閥的關閉故障檢測可以通過激勵電磁閥時過分輕的脈沖聲音來檢查。如果電磁閥不動作或電磁部分動作但閥不動作，說明電磁操作閥或控制器有問題，需要更換。電磁閥的檢查包括在電源斷開時所有的連接是否緊密，閥的操作是否正常。
5.3.2.4 除塵器狀況：除塵器室內的水汽現象，像小水洼或銹斑，是水汽或熱煙氣中的酸的冷凝或從外面滲漏進來的。水汽問題是因為操作溫度的保溫不夠而造成熱煙氣的冷凝而導致的，或因為過濾室的關閉時間過長且關閉時內部煙氣溫度過高，增加保溫或糾正操作規程來消除這個問題。如果水汽是因為滲漏的原因，最好的堵漏方法是先清理，再嵌以環氧或硅酮密封膠，可以用密封焊的方式堵漏，但焊接前一定要拆除濾袋或蓋住濾袋以防止焊接火花的傷害，這類傷害對濾袋而言可能是致命的。檢修門的滲漏一般是因為門的不正確緊固或密封墊的問題。正確緊固檢查門、更換老化、變形的密封墊以解決檢查門的滲漏。
5.3.2.5 除塵器的壓力降：系統的壓力降是除塵器性能和狀態的最好體現。不正常的壓力降信號表明設備運行不正常！過低的壓力降表明系統有泄漏，需要檢查檢查煙囪是否冒煙、花板上是否有積灰。過高的壓力降表明的因數很多：濾料堵塞、清灰系統故障、進出風閥故障、灰斗積灰過多、壓差表的管路堵塞。
