氧化铝石灰炉新增袋式除尘及控制系统的应用

龚海燕

（中国铝业广西分公司，广西 平果 531400）

1 现状及存在的问题

氧化铝厂2台石灰炉原设计没有收尘器，废气排放时窑灰以及料斗倒料时石粉、煤粉四处飘洒，污染周边环境。另外，焦石筛粉站振动除粉装置附近区域的扬尘也同样对职工的身心健康也造成较大的影响。目前国家对环保的要求越来越严，为了避免因污染环境造成石灰炉停产进而对氧化铝厂生产造成影响，必须对两台石灰炉及焦石筛粉站进行除尘改造。

2 技术改造方案

2.1 脉冲袋式除尘器

脉冲袋式除尘器主要由上部箱体（喷吹装置）、中部箱体（滤尘箱）和下部箱体（集灰斗）三部分组成。主要部件有壳体、喷吹装置、过滤装置（滤袋、袋笼）、卸灰装置和气流分布装置及平台、栏杆、扶梯等。

2.1.1 壳体

除尘器壳体的作用是引导烟气流向各个分隔的尘气室，经滤袋过滤后从上部排出。壳体的材料根据被处理的烟气性质而定。本项目用钢材来制作，因高温烟气中含有腐蚀性物质，则必需外敷保温层，已保持壳体内的烟气温度高于烟气的露点温度。

2.1.2 喷吹装置

喷吹装置由脉冲阀、喷吹管、气包、控制器等部件组成。

（1）脉冲阀。脉冲阀是脉冲喷吹清灰装置的执行机构和关键部件。脉冲阀的作用是通过给定的脉冲控制信号控制电磁阀启闭产生气脉冲。

（2）喷吹管。喷吹管是一根无缝钢管，上面按滤袋多少开有若干喷吹孔口。喷吹管的技术要点在于喷吹管直径、开孔数量、开孔大小及喷吹管中心到滤袋口的距离要相互匹配。

（3）气包。气包主要用途在于使脉冲阀供气均匀和充足。气包的具体大小取决于贮气量的多少和脉冲阀的安装尺寸。本石灰炉除尘器的储气罐容积0.6m3，提供压力≥0.25MPa，储气罐设置在除尘器底部。

2.2 技术方案实施内容

2.2.1 两台石灰炉新增一台长袋低压脉冲袋式除尘器

型号：ZHMC-1800，处理风量：126000m3/h，过滤面积：1800m2。新增的收尘器安装在2#石灰炉与一期外购灰卸灰仓之间的2#A石灰皮带廊正上方，收尘器收集的灰返回2#A石灰皮带。烟气经过净化后排空，达到国家环保要求：①石灰炉产生的粉尘有常温的煤粉、石粉以及高温的石灰炉烟气。石灰炉烟气温度正常生产时在170℃～250℃，非正常时会短期达到350℃左右（最长持续24小时），通过增加旁路野风阀降温，进行风量调节，以确保收尘器滤材寿命。②炉顶烟道出口部位收尘：我厂石灰炉为正压炉子，为了不影响石灰炉的正常作业工况，在烟道出气口上方加收尘罩，收尘罩顶部烟囱收尘（1#炉两个，2#炉三个），可通过调整烟道顶盖控制炉内气压，不改变现有的操作方法。炉顶烟囱共5根，每根烟囱引出管各1台DN500电动调节阀，2#炉顶进料口设1台DN500电动调节阀。③石灰炉中心及料斗下料处，做罩子围住，顶部吸尘，炉顶摄像头要移位置；并考虑合理重新安装摄像头位置。

2.2.2 焦石筛粉站更换一台袋式除尘器

原旧收尘器和附属设备拆除，提供并安装新型脉冲袋式除尘器及所需的配套附属设备，用于收集原料车间焦石筛粉站散发的常温的煤粉和石粉，收尘器收集的灰返回焦石皮带，空气经过净化后排空，达到国家标准。

2.2.3 除尘系统主要设备及控制设置

新增石灰炉除尘系统设置低压配电柜1台，现场PLC控制柜1台，炉顶设置1个阀门电源控制箱。低压配电柜为风机变频柜，并为现场PLC控制柜提供电源。现场PLC控制柜提供为除尘器下方设备以及除尘器顶上设备提供控制和电源。系统控制如下：

（1）风机。离心风机1台，型号Y4-73№14D，风量126000m3/h，全压3800Pa，温度120℃。配套电机电压380V，额定功率220kW。风机启动柜安装在石灰炉控制室，风机电机启动为变频启动，设有远程/现场操作，其远程控制时运行及停机与电机自身的有关参数及信号联锁。

（2）阀门。系统7台电动调节阀控制均设自动和手动控制，脉冲阀控制为定时定压差PLC自动控制。

（3）主控室工控机。风机远程控制在上位机画面上显示和控制。监控画面包括：风机操作画面；风机电流、转速参数显示；PLC柜触摸屏除尘器系统画面；PLC柜触摸屏电动阀门操作画面；PLC柜触摸屏脉冲控制参数设置画面。

2.2.4 除尘器工艺控制设置

（1）风机现场PLC控制柜上“远程/停/本机”切换开关，“本机”表示就地手动操作该设备，“远程”表示该设备由主控室操作控制，主控室控制为计算机画面手动控制方式。优先级别为“本机”＞“远程”，任何时候均以现场操作的优先级别最高。输灰系统设置手动和自动控制。所有现场自动操作均通过PLC实现。现场PLC柜切换操作开关如下图1。

图1 除尘系统各切换开关图

（2）脉冲阀清灰设置：脉冲阀是脉冲喷吹清灰装置的执行机构和关键部件。脉冲阀40只，采用澳大利亚高原阀，淹没式。脉冲阀的控制分手动、定时/定压差自动清灰。检修调试时，采用手动清灰，正常运行时采用计算机定时/定压差自动清灰。

3 改造后的效果

在石灰炉除尘器烟气排放管安装检测装置，检测到经除尘器净化后排放的烟气粉尘浓度小于10mg/Nm3，除尘器运行阻力小于1200pa，烟气粉尘捕集率大于等于95%。达到国家粉尘超低排放要求，及时有效规避因环保督查造成的停产损失。

4 结语

袋式除尘器性能可靠，运行稳定，故障率少，其损坏主要表现为滤袋的损坏。

为了延长滤袋使用寿命，车间专职除尘设备维护小组定期监测除尘器进出口压差、入口烟气温度、电机的电压、电流及风量等数值及其变化，准确判断除尘系统运行是否正常。袋式除尘器技术方案的正确选择及后期的定期维护管理，才能确保其在氧化铝石灰炉除尘及石灰皮带输送除尘系统得到更加有效的应用和推广。