立式超寬極距電收塵器在煤磨系統中的應用
1、概述
煤磨系統常指磨頭倉、球磨機、選粉裝置、磨尾排氣煙囪、下料口、提升機、溜槽和窯頭儲煤倉等設備所組成的生產系統。由于煤磨系統產生的粉塵易燃爆、顆粒細、密度小、濃度高，以及易使收塵器產生結露等原因，給煤磨系統的粉塵治理工作帶來極大的困難。
在總結前人經驗教訓的基礎上，某所研制出一種“立式超寬極距電收塵器”，其結構見圖1。用這種電收塵器治理煤磨系統的粉塵，已取得初步成效。立式超寬極距電收塵器集多種除塵設備的優點并有所發展，增加了一些獨到之處。此設備在鞍鋼燈塔石灰石礦水泥分廠經過一年多實際應用，運行狀態良好。
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圖1 立式超寬極距電收塵器結構
1.進風口；2.煤氣分離排放裝置；3.絕緣子室；4.凈氣室；5.出風口；
6.電場；7.電暈極；8.中心筒；9.檢查門；10.均流網；11.底斗；12.卸灰閥；13.支腿
2、特點
2.1 絕緣性能好
通常，靜電電源的供電電壓在120kV以下，與立式超寬極距電收塵器配套的必須是超高壓靜電電源，其供電電壓在140～200kV左右。這樣高的供電電壓給絕緣技術帶來了極大的困難。多年實踐證明，本設備電源無論是絕緣子、超高壓發生器或者在它們之間連接的超高壓電纜，都沒發生過擊穿或結露爬電現象。由我所自行生產的CGJO2—T型超高壓靜電電源可分為控制柜和超高壓發生器兩部分。控制柜為強電控制型，超高壓發生器體積小，功率大。兩者匹配得當，因而工作穩定，安全耐用。
2.2 凈化效率高
立式超寬極距電收塵器已成系列，用于煤磨系統，應選用DLKM型系列。該系列的凈化效率可達99.95%以上。假設廢氣中含塵濃度在100g/Nm3以下(一般在30g/Nm3以下)，用一臺該電收塵器即可達到50mg/Nm3以下的治理煤粉塵所要求的排放濃度。
2.3 抗燃、爆性能好
DLKM型立式超寬極距電收塵器具有抗燃燒和抗爆炸的性能。從材料上看，電收塵器所用的鋼鐵材料抗燃燒的性能優于袋式除塵器所用的材料；從結構上看，立式電收塵器的抗爆炸性能優于臥式電收塵器。在實驗中，當發生爆炸時，立式超寬極距電收塵的泄壓裝置立即開啟，收塵系統及電收塵器本體無任何損壞。收塵器中收集到的煤塵自上向下落入灰斗，并開始燃燒。如果灰斗內存有一半容積(最大量)的煤粉，可燃燒6h。燃燒過后，電收塵器本體未見變形。把燃燒后余物從卸灰閥處放出，對收塵系統稍微整理，把泄壓閥復原，這樣，這個電收塵系統即可繼續投入運行。
2.4 隔斷技術的采用
我們在工程設計上采用了自動隔斷技術，所謂“隔斷”，即在兩者之間不直接用管道連接，而是通過隔斷裝置連接。隔斷裝置是一段特制的管道，這段管道能夠在總體管道內壓力突然變化時，自動與其它管道分離，斷開管道之間的連接，從而實現生產系統與電收塵系統相分離的目的，它配有一套控制機構，其結構原理見圖2。
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圖2 隔斷裝置示意圖
1.生產系統煙塵管道；2.滑輪；3.滑輪架；4.隔斷管；5.配重體；6.收塵系統主管道
當電收塵系統與生產系統正常工作時，隔斷管4處于負壓或常壓狀態，隔斷管4保持兩個系統連通；當收塵系統或者生產系統發生爆炸時，隔斷管4處于正壓狀態，受正壓脈沖觸發，被配重體5牽引，隔斷管4上升自動斷開收塵系統主管道與生產系統主管道的連通，因而達到了發生爆炸時兩個系統互不影響的目的。
我們分析了國內許多爆炸的實例，得出一點規律。這些爆炸多發生在生產設備停機后，再開機生產的時候。分析其原因如下：
(1)在收塵系統中有積累可燃性氣體的結構，因這種氣體引爆；
(2)在系統中有可存積煤粉塵的結構；
(3)長期存積的煤粉在通風不好的情況下發生自燃，并產生大量煤氣，因這種自燃而引爆；
(4)絕緣子爬電時，引燃積在它上面的煤粉，產生可燃性氣體和高溫火星，在煤粉中形成高溫熱核，或達到點火溫度而引爆；
(5)生產系統帶入火種而引爆。
針對上述原因采取的技術對策是：
(1)消除收塵系統中任何可長期存積煤粉的結構；
(2)電收塵器要具有超高的凈化效率，確保絕緣子上面不積煤塵，絕緣子不爬電；
(3)嚴格執行先開靜電電源，后開風機收塵這個程序及煤磨停機后再開15min風機的要求；
(4)我們研制了一種煤氣分離排放裝置(見圖3)。它是根據煤氣比空氣輕的道理來設計的。煤氣容易存積在上部密閉的容器內(如盛氣瓶的瓶口朝下)，煤氣分離排放裝置設置在立式超寬極距電收塵器的上部，在那些有可能存積煤氣的結構的頂部，起到分離煤氣的作用。下體6與電收塵系統8相通，當收塵系統產生負壓時，閥片5受引力而克服彈簧的拉力下降，閥片與下體6嚙合，防止漏風。當收塵系統負壓消失時，閥片5復位，如果電收塵系統內有煤氣存在，則煤氣可由箭頭所指路線，排出到空氣中。
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圖3 煤氣分離排放裝置示意圖
1.帽；2.定位螺釘；3.彈簧；4.上體；5.閥片；6.下體；7.法蘭；8.電收塵系統
（5)每次煤磨起動時，確保電收塵器內收集到的煤粉塵被立即干凈徹底地排出到電收塵系統以外。要防止燃燒和爆炸，在技術上要求有可靠的措施，并且便于實施；在管理與使用上要求有嚴格明確的規章制度，并且要認真執行。要求設經過培訓的人員專人負責，用好、管好、維護好除塵設備。
3、設備運行情況及效益
安裝于鞍鋼燈塔石灰石礦水泥分廠的用于煤磨除塵的立式超寬極距電收塵器如圖4所示。這套電收塵設備安全運行一年多，用戶反映較好。
3.1 技術參數
煤磨規格：Φ1.5m×4.5m，開路生產，鋼球磨；臺時產量：4～5t/h每班開機4h左右，間斷性生產；煤種：山西大同煤，Var：33.46%，Aar：17.16%；
電收塵型號：DLKM—4.5；
有效斷面積：4.5m2；
電場風速：0.53m/s；
電極中心距：900mm；
電場高度：6m；
處理風量：12500m3/h；
配套靜電電源：CGJO2—T型超高壓靜電電源；
規格：180kV/20mA。
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圖4 煤磨系統電收塵工藝示意圖
1.煤磨煙囪；2.煤磨；3.溜槽；4.引風管道；5.提升機；6.隔斷裝置；7.煤氣分離排放裝置；8.貯煤倉；9.螺旋輸送機；10.卸灰閥；11.風機；12.控制柜；13.超高壓發生器；14.超高壓電纜；15.立式超寬極距電收塵器；16.貯煤倉煙囪；17.電收塵器煙囪；18.抗爆閥
3.2 收塵效果
經遼陽市環境保護監測站測試，電收塵器收塵效果見表。
電收塵器收塵效果
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由表可知，電收塵器入口的干燥煙氣中含粉塵濃度為72g/Nm3左右，比普通除塵設備35g/Nm3的能力高出一倍多。出口粉塵濃度為28.1mg/Nm3，每小時可回收688kg優質煤粉。
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