1、前言
水泥生产过程中，物料从矿山开采、破碎、粉磨、烘干、煅烧、储存、水泥制成、包装以及物料的进出库、转运、堆放与均化等工艺环节均会产生扬尘。这些杨尘均应按«水泥工业大气污染物排放标准»（GB4915-2004）来对之进行治理。在众多收尘设备中，LFGM气箱脉冲袋除尘器在本体结构、滤袋材质、清灰技术、自动控制等技术有了飞越的发展，目前已广泛用于水泥生产线各污染源的治理，在水泥工业大气污染物治理中占据主导地位。随着新技术，新材料的应用，该收尘设备滤袋的寿命更长，整体运行更可靠，效率更高，成本更低，在水泥工业环境污染治理中必将发挥更大的作用。
2、气箱脉冲袋式除尘器结构原理与特点
2.1、结构原理
LFGM气箱脉冲袋收尘器是在美国富乐公司技术基础上加以完善、提高的新一代高效率袋收尘器。经专家论证：该产品技术性能达九十年代末国际先进水平。该收尘器集喷吹脉冲和分室反吹等诸类袋收尘器的优点，克服了喷吹脉冲袋收尘器所需的脉冲阀数量多、换袋不便、过滤与清灰同时进行以及分室反吹袋收尘器清灰强度小等缺点，采用单个脉冲阀对相应袋室进行整箱喷吹，袋口上方无需喷吹管，拆换袋极为方便；该产品清灰强度大，动作迅速，除尘效率高，一个周期的清灰动作可在很短的时间内完成。在无预收尘设备且收尘装备投资不增加的情况下，能一次性处理含尘浓度高达1000g/Nm3的烟尘，确保排放达标。
设备正常工作时,含尘气体由进风口进入灰斗，一部分较粗的尘粒由于惯性碰撞或自然沉降等原因落入灰斗，其余大部分尘粒随气流上升进入袋室，经滤袋过滤后,尘粒被滞留在滤袋的外侧，净化后的气体由滤袋内部进入上箱体，再由阀板孔、排风口排入大气，从而达到收尘的目的。随着过滤的不断进行，收尘器阻力也随之上升,当阻力达到一定值时，清灰控制器发出清灰命令，首先将提升阀板关闭，切断过滤气流；然后，清灰控制器向脉冲电磁阀发出信号，随着脉冲阀把用作清灰的高压逆向气流送入袋内，滤袋迅速鼓胀，并产生强烈抖动，导致滤袋外侧的粉尘抖落，达到清灰的目的。由于设备分为若干个箱区，所以上述过程是逐箱进行的，一个箱区在清灰时，其余箱区仍在正常工作，保证了设备的连续正常运转。
2.2、设备特点
2.2.1、适应高浓度粉尘环境
水泥生产线中立式磨磨制生料、煤粉，O-Sepa选粉机选出合格水泥或煤粉，排出气体粉尘浓度最高达1200g/Nm3。袋式除尘器巧妙地把重力除尘和过滤除尘的机理结合在一起，把排出气体中的产品收集下来，成为了粉磨系统中必不可少的工艺主机设备。它以一级除尘的方式，间化了粉磨工艺流程，减小了系统阻力。
2.2.2、适应高温、高湿气体环境
生料磨、篦式冷却机、烘干机、煤磨排出的气体有些在300℃以上，有些水份含量20%或更高。现在耐高温达280℃以下的各种滤料我国已能自行生产，经过处理的滤料具有良好的耐水性能，能有效地防油、防水。
2.2.3、低排浓度能适应愈来愈低的排放限值
针刺毡或玻纤覆膜滤料在袋式除尘器上的应用使其排放浓度可降到10mg/Nm3以下，这是其它类型除尘设备所不能比的。
2.2.4、先进的控制技术，实现远程控制
随着设备的大型化和劳动生产率的提高，水泥生产线均采用集散型控制，设有中央控制室和机旁控制。目前，除尘器采用微机或PLC自动控制其工作状态，其扩展接口完全能把工作信号传输给中央控制室，在中央控制室对袋除尘器远程控制和管理。
2.2.5、可与主机设备同步运转
新修订的水泥工业大气污染物排放标准要求“新建水泥窑保证在生产工艺波动的情况下除尘装置仍能正常运转，禁止非正常放”。气箱脉冲袋收尘器受生产工艺波动影响小，因其采用多箱结构，可以对出现故障的室进行离线检修，换袋等，可保证与主机设备同步运转。
2.2.6、具有削减有害气体功能
水泥工业的粉尘多为碱性物质，含有硫氧化物、氮氧化物、卤化物的有害气体能与碱性物质反应而被吸收，该收尘器的滤袋则成为这一反应载体，从而减少有害气体排放。
3、气箱脉冲袋式除尘器的应用
LFGM袋收尘器由于简化了工艺流程,其系统阻力和装机容量均明显降低，与传统二级收尘工艺相比，其技术装备与土建总投资可节省约２０％。因此已广泛用于破碎机、球磨机，立式磨、烘干机、Ｏ-Sepa 选粉机、篦式冷却机、包装机等系统的收尘。
3.1、原料破碎系统收尘
3.1.1、排风量
产尘设备名称 | 排风量 | 备 注 | |
颚式破碎机 | Q＝7200S＋2000 m3/h | S为破碎机额口面积，单位m2。 | |
锤式破碎机 反击式破碎机 | Q＝16.8dLn m3/h
| d为转子直径，单位：m L为转子长度，单位：m n为转子速度 单位： r/min | |
立轴 | Q＝5d2n m3/h
| d为锤头旋转半径，单位：m n为转子速度，单位：r/min | |
3.1.2、治理工艺流程
3.1.3、典型案例
序号 | 单位名称 | 处理风量 | 收尘设备选型 | 备 注 |
1 | 重庆南桐特种水泥有限公司 | 17800m3/h | LFGM64-4 | |
2 | 合川三江水泥有限公司 | 9000m3/h | LFGM32-4 | |
3 | 重庆铜梁特种水泥公司 | 9000m3/h | LFGM32-4 | |
4 | 万盛其林水泥有限公司 | 17000m3/h | LFGM64-4 | 含提升机进料 |
5 | 铜兴建材有限公司 | 9000m3/h | LFGM32-4 |
3.2、原料烘干系统收尘
3.2.1、烟气量
规格 （m） | 初水份 （%） | 干物料产量 （t/h） | 蒸发强度 （kg水）/m3.h) | 蒸发水量 (t/h) | 烟气量 (m3/h) | 排风机风量 (m3/h) | |||||
粘土 | 矿渣 | 粘土 | 矿渣 | 粘土 | 矿渣 | 粘土 | 矿渣 | 粘土 | 矿渣 | ||
Ф1.5×12 | 25 | 3.1 | 3.3 | 47 | 45 | 0.9 | 0.95 | 7000 | 6800 | 10500 | 10200 |
Ф2.2×12 | 25 | 6.7 | 7.0 | 47 | 49 | 2.14 | 2.24 | 15740 | 15740 | 23600 | 23402 |
Ф2.4×18 | 25 | 10 | 10 | 39 | 39 | 3.18 | 3.17 | 23340 | 23340 | 35000 | 35000 |
注: 烟气量和排风机风量按温度120℃计算的; 排风机考虑储备系数1.5。
3.2.2、治理工艺流程
3.2.3、典型案例
序号 | 单位名称 | 处理风量 | 烘干机型号 | 收尘设备选型 |
1 | 重庆南桐特种水泥有限公司 | 27000m3/h | Ø2.2m | LFSF230-4 |
2 | 华蓥诚信建材有限公司 | 27000m3/h | Ø2.2m | LFSF230-4 |
3 | 重庆铜梁特种水泥公司 | 27000m3/h | Ø2.2m | LFGM64-7 |
4 | 南川先锋氧化铝有限公司 | 27000m3/h | Ø2.2m | LFGM64-7 |
5 | 重庆龙岩特种烧结有限公司 | 11000m3/h | Ø1.5m | LFGM32-5 |
3.3、粉磨系统收尘
粉磨过程中产生大量的热，使磨内温度和出磨物料温度提高，恶化操作，出现糊球糊衬板现象，因此应加强通风。通风量一般以磨内风速来衡量。风速在0.7-1.5m/s为宜。
3.3.1、排风量
设备名称 | 排风量 | 备 注 | ||
生料磨 | 重力卸烘干磨 | （3500～5000）D2 m3/h | D为磨机内径，单位m | |
风扫磨 | （2000～3000）G m3/h | G为磨机台时产量，单位吨 | ||
立式磨 | （2000～3000）G m3/h | G为磨机台时产量，单位吨 | ||
O-Sepa选粉机 | （900～1500）G m3/h | G为磨机台时产量，单位吨 | ||
水泥磨 | 机械排风磨 | （1500～3000）D2 m3/h | D为磨机内径，单位m | |
辊压机 | （100～200）G m3/h | G为磨机台时产量，单位吨 | ||
3.3.2、工艺流程
3.3.3、典型案例
序号 | 单位名称 | 粉磨系统主机 | 处理风量 | 设备选型 |
1 | 重庆金盘山水泥有限公司 | Ø3*11m带O-Sepa选粉机 | 80000m3/h | LFGM96-2*6 |
2 | 射洪佳禄水泥有限公司 | Ø3.2*13m开流磨 | 31200m3/h | LFGM64-7 |
3 | 南充川北水泥有限公司 | Ø2.4*10m带选粉机 | 33000m3/h | LFGM96-5 |
4 | 广能集团蓥峰特种水泥公司 | Ø2.2*7m带选粉机 | 22000m3/h | LFGM64-5 |
5 | 四川华蓥水泥有限公司 | Ø2.2*7m带O-Sepa选粉机 | 40000m3/h | LFGM96-6 |
3.4、水泥包装收尘
3.4.1、通风量
产尘设备名称 | 排风量 | 备 注 |
包装机 | 300G m3/h | G为包装机台时产量，单位吨 |
3.4.2、工艺流程（同3.1.2）
3.4.3、典型案例
序号 | 单位名称 | 处理风量 | 包装机型号 | 收尘设备选型 |
1 | 达州市新建水泥有限公司 | 26700m3/h | 4嘴 | LFGM64-6 |
2 | 重庆参天水泥有限公司 | 17000m3/h | 2嘴 | LFGM64-4 |
3 | 重庆万盛其林水泥有限公司 | 23000m3/h | 2*2嘴 | LFGM64-5 |
4 | 射洪佳禄水泥有限公司 | 2*11000m3/h | 2*2嘴 | 2*LFGM32-5 |
5 | 重庆铜梁特种水泥有限公司 | 11000m3/h | 2嘴 | LFGM32-5 |
4、正确选用气箱脉冲袋式除尘器
4.1、处理风量、过滤风速、过滤面积
气箱脉冲袋收尘器是利用袋状滤布和过滤的方式来净化含尘气体的。选择收尘
器的主要依据是处理风量。满足抽风量、系统漏风量和料气比（粉尘浓度）的要求是决定处理风量大小的前提。在处理风量相同的情况下，设备选型或体积有时会相差很大。这是因不同厂家选择的滤料材质和确定的过滤风速不同而造成的差异。过滤风速过大，会造成通风阻力增大和滤布的堵塞及损坏，影响收尘器安全运转时间；过滤风速小，有利于延长收尘器的寿命、提高净化效果；但在完成一定的处理风量的前提下，滤布的面积必然增加，收尘器的体积也随之扩大，设备造价提高。
4.2、滤料材质的选择
滤料是气箱脉冲袋收尘器过滤含尘气体的主要部件。滤料按工作原理可以分成粉尘过滤滤布和表面过滤滤布。前者织物纤维的缝隙大于50μm，净化过程是以在滤布上的粉尘层过滤为主；而后者在滤布上复有一层薄膜，薄膜上的孔隙仅有3μm以下，粉尘一般都阻留在薄膜上，净化过程是以表面过滤为主，接近于零排放。但后者价格是前者的5～10倍。
4.3、清灰方式的选择
气箱脉冲袋收尘器的清灰周期一般为2～15min，脉冲喷吹压力一般为0.5～0.7MPa；清灰周期一般靠压差计或时间继电器，通过调节延时定时器和脉冲阀的开通时间来实现。离线清灰的滤袋必须分室隔开，清灰过程是一室一室地轮流进行。滤袋因清灰而停止除尘工作，其喷吹的清灰气流仅用低压和与该室处理风量同等的流量，就可以很好地完成清灰任务，并且拨落的粉尘也不易产生二次飞扬。
4.4、单元数的确定
气箱脉冲袋式除尘器在选型是要确保系统通风量稳定，尽量提高净过滤面积，使总过滤风速和净过滤风速变化不大。在处理相同风量的情况下，过滤单元数多，清灰时风量波动就小。
4.5、合理选择输、卸灰方式
气箱脉冲袋式除尘器灰斗可设计为船形灰斗和多个单体灰斗。如设计为船型灰斗，其物料输送可采用空气输送斜槽、刮板输送机和螺旋输送机。锁风阀可采用电动卸灰阀、气动卸灰阀和重锤式双层翻板阀。为了节能和减少故障点，设计时一般采用多个单体灰斗型式，同时采用重锤式双层翻板阀。
4.6、加强维护管理
在除尘系统中应该安装必要的测试仪表，定期进行监控测试认真记录系统压差、
气体温度、风机电机电压、电流等运行数据，观察其变化情况，及时发现问题，并
排除故障；对于生产工艺条件也要进行跟踪和协调，尤其是入磨物料水分和系统风
温，严防“结露”现象发生；否则，不仅会降低磨机产量，而且会出现糊袋现象，
使袋收尘器无法正常进行工作。在日常运行中，由于工艺条件的变化或设备本身的
某些故障，会引起袋收尘器运行状态和工作性能的波动；只要精心操作、定期进行检查和适当调节，一定能保持除尘系统的工作稳定，实现生产与环保的双赢。
随着经济发展水平的逐步提高，环境保护已经成为水泥企业在竞争中求生存发展的重要前提。气箱脉冲袋收尘器的正确选择、使用与维护，直接关系到生产设备的达标排放和企业的健康发展。
