一.导言

许多水泥厂和粉磨站都采用了单独的矿渣粉磨。矿渣粉磨系统的废气含有一定的水分，矿渣粉粘度大，除尘性差，比一般废气更难净化。微粉高压线喷袋式除尘器采用高压线喷脉冲清灰方式，保证每一个滤袋清洁彻底，设备阻力低，离线清灰方式使系统阻力稳定，在一定程度上缓解了矿渣粉磨系统阻力高的矛盾，实现了除尘器的高效、低阻力、安全运行，能够满足长期以来不断提高的环保新标准的要求。

二、矿渣粉系统粉尘的特点

矿渣粉的潜在活性只有达到一定的比表面积才能发挥出来。目前国内矿渣粉生产线一般采用球磨、立磨和卧式辊磨。矿渣粉磨系统废气中所含的粉尘具有以下特点:

1.粒度细，要求矿渣微粉的比表面积达到400m2/kg以上。产品>:45μm筛渣一般为

2.矿渣粉尘比重轻，密度为2.80 ~ 2.90kg/m3；

3.粉尘具有粘度高、剥离性差的特点；

4.含尘气体有一定的温度，一般为60 ~ 110℃；

5.含尘气体具有一定的湿度，含水量为5 ~ 8%，露点为40 ~ 55℃。

第三，矿渣粉专用高压袋式除尘器的开发设计

1.工作原理

(1)过滤:在系统主风机的作用下，含尘气体从除尘器的进风口进入，在挡板的作用下，转向流入灰斗。同时，由于流速慢、惯性和粉尘的自重，粉尘的粗颗粒直接落入灰斗，起到预集尘的作用。有利于延长滤袋的使用寿命。其他较轻的细粉尘随气流上升，被吸附在滤袋的外表面。经滤袋过滤后的洁净气体进入上箱体的洁净气室，由出气管收集并排出。灰斗中的灰尘由排灰装置定期或连续排出。

(2)清灰和自动控制

随着过滤条件的持续，滤袋外表面的灰尘越积越多，设备的运行阻力逐渐增大。为了保证系统的正常运行，除尘器的阻力上限通常维持在1,200 ~ 1,600 Pa的范围内。超过这个限值时，除尘控制器会定时或定阻发出指令，三态除尘也可以手动进行。

该除尘器采用循环分室离线脉冲清灰方式，其清灰过程是清灰控制器发出信号，首先关闭一个袋室的提升阀，切断该室的过滤气流，然后打开脉冲阀，在极短的时间内(0.1 ~ 0.2秒)向箱内注入0.4 ~ 0.6 MPa的压缩空气体。被压缩的空气体在箱内高速膨胀，使滤袋产生高频振动变形。另外，附着在滤袋外表面的尘饼在逆气流的作用下变形脱落。待粉尘完全沉降后，提升阀打开，炉膛再次进入过滤状态，避免了清灰后产生的粉尘的二次扬尘。一定时间间隔后，离线清洗下一个房间，如此循环清洗该房间。

2.除尘器除尘方式的研究。

目前，脉冲袋式除尘器的清灰方式有两种:喷射脉冲射流和风箱脉冲。两种清灰方法的特点如下:

排脉冲射流清灰方式:清灰动能大，除尘器内部各滤袋可逐排彻底清灰，运行阻力低，滤袋长(6m以上)，长宽比大，体积小，占地面积小，重量轻。

空气脉冲清灰方式:清灰动能大。当使用一个或两个脉冲阀来清洁袋室时，袋室不应该太大，过滤袋不应该太长。大型气箱脉冲除尘器滤袋数量多，占地面积大。当采用离线清灰方式，但设备内负压较大时，不停机不容易实现在线维护和换袋。

通常脉冲喷吹清灰根据气源压力分为高压脉冲喷吹清灰和低压脉冲喷吹清灰。本项目气源压力范围为0.4 ~ 0.6 MPa，即高压脉冲喷吹清灰。其依据如下:

①高压清灰更彻底，所需清灰次数少，节省高压气源，外部压缩空气体少，除尘器尾部抽风机负荷减轻，能耗低，运行费用低。

②水泥厂常用除尘器使用的压缩空气源压力范围为0.4 ~ 0.6 MPa，便于统一管理。

③高压清灰用最少的压缩空气体，诱导更多的过滤干净的热空气来清灰，有利于设备的防结露。

3.过滤风速的确定

过滤风速是指单位时间单位面积通过滤布的气体量。过滤风速是袋式除尘器的重要技术参数，过滤风速直接影响袋式除尘器的设备投资、运行成本和使用效果。袋式除尘器的过滤风速取决于滤袋的材质、被处理含尘气体的性质(粉尘粒径、温度、湿度、易燃易爆性、粉尘粘结特性等。)和排放要求。过滤风速过大，阻力大，排放浓度高，滤袋寿命长。过滤风速太小，除尘器体积大，设备投资高。

袋式除尘器过滤风速的计算公式为:V=k×Q/60F。

其中V-风速米/分钟

k-风量波动系数

F—面积m2

q——风量m3/h

矿渣粉高压袋式除尘器采用拒水拒油聚酯针刺毡滤料。根据应用情况，用于普通磨机通风时(粉尘浓度小于100g/ m3)，推荐风速为1.5 ~ 1.8 m/min。当除尘器用于高效分级机成品的后续收集时(粉尘浓度大于500g/ m3)，推荐风速为1.0 ~ 1.2 m/min。

4.注射压力的确定及吹管的研究。

为了使高压空气体有控制地进入每一个滤袋进行除尘，我们采用高压空气袋为主干，经过几根支气管到每一排滤袋的布置方式。每个吹管配有一个脉冲阀控制进入吹管的高压空气体，每个脉冲阀控制一排滤袋的清灰。

当滤袋长度和每排滤袋数量确定后，喷嘴孔径是一个非常重要的参数。通过实验也证实了注射孔直径是影响注射力的关键，以6 ~ 8 mm左右为宜，圆孔优于其他孔，并随注射孔与脉冲阀的距离而变化。脉冲阀的尺寸决定了每个吹管的孔数。为了用一个吹管制造更多的滤袋，必须使用更大的脉冲阀。根据确定的除尘器风量，经过技术经济比较，我们采用G11/2”脉冲阀，每个阀门喷吹8个滤袋。脉冲阀运动时产生的声波也能使滤袋轻微振动，起到辅助清灰的作用。

5.集尘盒结构的研究。

除尘器的机械结构是否合理，不仅直接影响除尘效果，而且对除尘器的整体运行阻力也有很大影响。但是，一些设计师和一些用户对这一点认识不够。袋式除尘器的阻力(进出口压差)由三部分组成:本体、滤袋和吸附在滤袋上的粉尘。除尘器本体的阻力主要由进出风口、风道、各袋室进出风口、袋口及气体通过的其他部位的摩擦阻力和局部阻力之和组成。阻力与气体速度的平方成正比。因此，在设计中，应尽可能扩大机体通过的各部分面积，最大限度地降低气流速度，减少设备机体的阻力损失。根据这一原理，我们在福乐公司气箱脉冲袋式除尘器技术的基础上，对除尘器的结构和尺寸进行了改进设计。

(1)箱体结构设计

除尘器的箱体一般为长方形，与一般袋式除尘器不同的是，固定滤袋的多孔板在箱体的上半部，除尘器处于负压运行状态，滤袋内装有袋笼，防止滤袋被负压放气。

集尘箱压力:

F = S×P

其中f-压力KN

s——面积m2

p-单位面积压力Pa

根据设备的压力，确定箱体钢板的厚度和加强筋的布置和密度。根据使用过程，设备承受的负压一般小于7500Pa。为了方便滤袋的安装和更换，滤袋的形状设计为单个圆柱形圆环。在箱体内安装滤袋，首先要在箱体内设置一个穿孔面板，即根据滤袋的直径，在一块钢板上打几个大小相同的孔。中心距也很有讲究，太小，导致除尘器内气体嵌入速度高，容易造成设备阻力和滤袋间不可避免的摩擦；如果太大，设备体积会增大，造成浪费。多孔板的结构是决定除尘设备尺寸的关键。此外，穿孔板不仅承受系统的负压，还承受滤袋和袋笼的重量。轻微的变形可能会影响袋口的密封效果，所以我们在设计时加强了穿孔面板。

(2)进风口和出风口的设计

进风口和风道风速降低，应作为设计首选，进风口和风道风速不宜超过10 m/s，同时应考虑进风道的防尘结构设计。既能减小阻力，又能达到更好的均风效果。有些设计师在风道中设计挡板(甚至是板)来达到均风的目的。我觉得这样会增加阻力损失。

(3)进、出风管底部的设计

含尘气体通过风道进入灰斗，灰斗的滑移角应大于60℃，这样不易积灰。这种设计扩大了灰斗上口的尺寸，消除了粉尘表面，增加了风道与灰斗之间的通风截面，将风道与灰斗之间的风速降低到1.58 m/s。

(4)洁净空气室和提升阀的设计

阀门流速对设备阻力有影响，一般为8 ~ 10m/s较为合理，通过运行数据对比，我们认为阀门的气流速度应不大于6m/s。

(5)密封和风锁的设计

设备的漏风主要来自顶部检修门和灰斗的卸灰装置。顶部检修门采用橡胶密封条，嵌在门板和角钢的凹槽内。两个垂直密封条在45℃对接，接头设计成曲线。根据多年经验，卸灰翻板阀不适用于灰量大、对气闸要求高的场合。为此，我们设计了栅轮卸灰阀。该阀门具有结构简单、排灰量大、密封效果好的优点。与卸灰翻板阀相比，卸灰阀具有更高的可靠性。根据除尘器进、出口的温差(8 ~ 10℃)，确定整机的漏风率

6.控制系统的开发。

矿渣粉高压喷射袋式除尘器控制系统用于除尘器喷射清灰系统的自动控制和系统参数检测。本控制系统采用现场控制和中央控制相结合的方式，控制箱采用PLC控制系统，对除尘器配置的电磁阀、脉冲阀、出料装置等所有电气设备进行程序逻辑控制。根据粉尘浓度，随意调整清灰周期和脉冲喷射时间，使除尘器在一定阻力范围内运行，尽可能减少压缩空气体消耗，减少从除尘器内外带入的新鲜空气体量，从而降低除尘器结露的危险。保证除尘器的处理能力和除尘效率，实现除尘器的除尘和自动控制。控制面板箱上有一个转换开关，用于在“现场自动-现场手动-遥控”三种控制模式之间切换，并选择“正常-停机-检修”三种状态。

7.滤袋设计

根据确定的清灰方式和箱体结构，采用外过滤圆形滤袋。滤袋的长度决定了集尘盒的高度。考虑到运输因素，滤袋的长度确定为4000毫米。实验表明，滤袋长径比为30时较为经济。因此，滤袋的规格确定为ф130×4000mm。

四。实际应用

江苏某集团拥有大量矿渣资源，决定分两期实施年产50万t矿渣粉生产项目。一期两条年产10万t、比表面积>:400m2/kg矿渣粉生产线。生产线投产后，系统年开工率85%，年产量10万吨，可根据需要生产比表面积450 ~ 1000 m2/kg的各类矿渣粉。设备配置和工艺流程见表1和工艺流程图。采用球磨机闭路粉磨工艺生产矿渣粉，矿渣选用K-350K超细内循环分级机，除尘器采用LKM64-6矿渣粉高压喷射袋式除尘器。实测风量37000 ~ 44500 m3/h，入口浓度554g/m3，除尘效率99.99%，粉尘排放浓度20.40 mg/Nm3，优。设备的运行阻力仅为其他设备的1/2 ~ 1/3。根据实际运行情况，调整了清灰参数，减少了清灰次数，降低了压缩空气体消耗，大大延长了滤袋寿命。

表1矿渣粉磨系统主要设备配置

动词 （verb的缩写）结论

矿渣粉专用高压喷射袋式除尘器，吸收了风箱脉冲和管道喷射除尘器的除尘技术，既具有风箱脉冲除尘器除尘能力强、除尘效率高、排放浓度低的特点，又具有占地面积小、单位面积风量大的优点。除尘器采用了大量新技术和优质零部件，适应性、可靠性和自动化程度大大提高，能保证与主机设备长期运行。除尘器出口排放浓度低于国家排放浓度，因此