氣箱脈沖袋式除塵器在硫基復合肥裝置上的應用
一、前言
我廠現有三條噴漿造粒硫基復合肥生產裝置，包裝前共有六臺不同型號的冷卻沸騰床對復合肥成品進行冷卻；其中的五臺冷卻沸騰冷卻床沒有安裝除塵設備；在復合肥成品冷卻過程中，排放的尾氣如不進行的治理，向廠區上空排放的粉塵大部分落在廠區周圍幾公里的地面上，造成樹木死亡或農作物減產，路面、金屬設施、建筑物也會因腐蝕遭到破壞。在化工行業，對于此類的除塵一般選用機械振打袋除塵器、脈沖噴吹或反吹風袋除塵器；而氣箱脈沖袋式除塵器（Plenum-Pulse）系引進富樂（Fuller）公司的，最初是應用于水泥行業的效率高袋收塵器；這種收塵器，集分室反吹和噴吹脈沖等諸類收塵器的優點，克服了分室反吹能動強度不夠，過濾與清灰同時進行的缺點，因而使袋收塵器增加了適應性，提高了收塵效率，延長了濾袋使用壽命。濾袋采用針刺呢濾料，使用壽命平均可達二年以上。目前，氣箱脈沖袋式除塵器已在水泥廠得到廣泛推廣應用，且已為鋼鐵、碳黑、電力等行業所選用。我們根據現場的工藝布置和煙氣性質，經與廠方協商，擬對一系二次、二系一次和二系二次三臺成品冷卻沸騰床尾氣采用一臺氣箱脈沖袋除塵器進行集中除塵。
二、氣箱脈沖袋除塵器的原理
一臺氣箱脈沖袋式收塵器由數個箱室組成，各箱室側面出口管道上設有氣缸帶動的提升閥。當收塵器的阻力達到預先設定值（一般為1500Pa）時，清灰控制器則發出信號。個箱室的提升閥就開始關閉，以切斷過濾氣流。然后這個箱的脈沖電磁閥（每箱一個）開啟，壓力為5～7Kg/cm2的壓縮空氣涌入袋室以清理濾袋上的粉塵。當這個動作完成后（大約10～15秒時間），出口管上的提升閥重新打開，使這個箱室重新進入過濾狀態，各箱依次按上述過程進行清灰。氣箱脈沖袋式除塵器采用分箱式清灰，清灰時，逐箱隔離，輪換進行，避免了噴吹式脈沖袋收塵器的粉塵二次飛揚問題，同時又保證了清灰產效果。整個箱體設計采用了進口和出口總管整體結構，灰斗可延伸到進口總管下，使含塵煙氣直接進入已擴大的灰斗內而達到預收塵的效果，并取消了易出現堵塞的水平直管。所以，氣箱脈沖袋式除塵器不僅能處理一般濃度的含塵氣體，出能處理達1300g/Nm3濃度的含塵氣體。
該收塵器采用了分箱了大口徑脈沖閥，反吹射清灰，換袋時，可打開頂部蓋子直接抽出濾袋，維護簡單、方便。避免了噴吹式袋收塵器換袋時需拆除噴管、文丘里管等煩瑣過程。
三、工藝參數的確定
3.1沸騰冷卻床的煙氣量主要與鼓入的風量有關，也即與冷卻沸騰床選用的鼓風機有直接的關系，現有風機型號為：
風機型號 電機(kW) 風壓(Pa) 風量(m3/h)
一系二次風機 9-19NO7.1D 55 11717-11596 4610-7376
二系一次風機 9-19NO8D 75 15034-15546 6954-11640
二系二次風機 9-19NO7.1D 55 11340-10426 8144-9988
系統風量可按下式計算確定：
Q=（q1+q2+q3）×（273+t）/273×760/P×K
式中：Q—煙氣量，m3/h；
qn—鼓風機的風量，m3/h；
t—出冷卻沸騰床的煙氣溫度，℃；
P—當地的大氣壓力，mmHg；
K—漏風系數，1.3-1.5。
根據生產廠所提供的相關技術參數，我們可以大概計算出魯西化工第五化肥廠復合肥裝置的一系二次、二系一次、二系二次三臺冷卻沸騰床工況煙氣量約合為29,000m3/h，復合肥粉塵質量濃度為11g/m3,含塵尾氣溫度 50~80℃。
3.2系統工藝流程圖如下：
一系二次沸騰冷卻床
↓
二系一次沸騰冷卻床 → FGM6-77 袋除塵器 → 引風機 → 排空
↑ ↓
二系二次沸騰冷卻床 絞刀＋分格輪 → 溜灰管 → 造粒機
⑴除塵器具體參數如下表：
序號 | 參 數 名 稱 | 單位 | 參數 |
1 | 型號 | | FGM6-77 |
2 | 處理風量 | m3/h | ≤33,264 |
3 | 氣體溫度 | ℃ | 正常≤120，≤135 |
4 | 入口含塵濃度 | g/m3 | ≤1000 |
5 | 出口含塵濃度 | mg/Nm3 | ≤50 |
6 | 過濾風速 | m/min | ≤1.2 |
7 | 凈過濾風速 | m/min | ≤1.5 |
8 | 總過濾面積 | m2 | 462 |
9 | 凈過濾面積 | m2 | 385 |
10 | 室數 | 個 | 6 |
11 | 每室袋數 | 條 | 77 |
13 | 總袋數 | 條 | 462 |
14 | 濾袋規格 | mm | φ130×2450 |
15 | 濾袋材質 | | 拒水防油針刺氈 |
16 | 運行阻力 | Pa | ≤1700 |
17 | 承受負壓 | Pa | -10000 |
⑵考慮到三個冷卻沸騰床的尾氣分別通過三個支管匯入除塵器，存在較大的阻力損失，再加上袋除塵器的阻力損失，同時從沸騰冷卻床出來的尾氣有一定的正壓；選用的風機壓頭為2800Pa；最后選用的風機型號為4-72,10C；配用電機為Y200L2-2，37Kw；在設計中，考慮到噪音的影響，在風機出口設置了消音器。
四、應用結果
1. 系統自從2006年10月開機以來，尾氣中的復合肥細小顆粒全部收集下來，沒有出現粉塵外逸現象；每天可回收復合肥粉塵1.6噸，經濟價值450元；(參考資料：生產每噸復合肥排放的粉塵量0.8~1.5kg)
2.由于收集的粉塵顆粒較大，回轉卸料器的噪音較大；后改為雙層重錘閥卸料，避免了噪音和卸料器的磨損；同時在灰斗增設了震動器進行手動輔助卸灰，避免卸灰時的堵料現象；
3.整個系統總造價約22萬元，裝機功率為40.35KW，實際運行功率約為32kw/h;
4.采用的集中收塵系統有效的降低了工程總造價和運行功率，減少了實際維護費用；
5.實踐證明，廣泛應用于水泥廠的氣箱脈沖袋除塵器同樣可以適用于化肥行業的硫基復合肥粉塵的回收。
