立式超宽极距电收尘器在煤磨系统中的应用
1、概述
煤磨系统常指磨头仓、球磨机、选粉装置、磨尾排气烟囱、下料口、提升机、溜槽和窑头储煤仓等设备所组成的生产系统。由于煤磨系统产生的粉尘易燃爆、颗粒细、密度小、浓度高，以及易使收尘器产生结露等原因，给煤磨系统的粉尘治理工作带来极大的困难。
在总结前人经验教训的基础上，某所研制出一种“立式超宽极距电收尘器”，其结构见图1。用这种电收尘器治理煤磨系统的粉尘，已取得初步成效。立式超宽极距电收尘器集多种除尘设备的优点并有所发展，增加了一些独到之处。此设备在鞍钢灯塔石灰石矿水泥分厂经过一年多实际应用，运行状态良好。
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图1 立式超宽极距电收尘器结构
1.进风口；2.煤气分离排放装置；3.绝缘子室；4.净气室；5.出风口；
6.电场；7.电晕极；8.中心筒；9.检查门；10.均流网；11.底斗；12.卸灰阀；13.支腿
2、特点
2.1 绝缘性能好
通常，静电电源的供电电压在120kV以下，与立式超宽极距电收尘器配套的必须是超高压静电电源，其供电电压在140～200kV左右。这样高的供电电压给绝缘技术带来了极大的困难。多年实践证明，本设备电源无论是绝缘子、超高压发生器或者在它们之间连接的超高压电缆，都没发生过击穿或结露爬电现象。由我所自行生产的CGJO2—T型超高压静电电源可分为控制柜和超高压发生器两部分。控制柜为强电控制型，超高压发生器体积小，功率大。两者匹配得当，因而工作稳定，安全耐用。
2.2 净化效率高
立式超宽极距电收尘器已成系列，用于煤磨系统，应选用DLKM型系列。该系列的净化效率可达99.95%以上。假设废气中含尘浓度在100g/Nm3以下(一般在30g/Nm3以下)，用一台该电收尘器即可达到50mg/Nm3以下的治理煤粉尘所要求的排放浓度。
2.3 抗燃、爆性能好
DLKM型立式超宽极距电收尘器具有抗燃烧和抗爆炸的性能。从材料上看，电收尘器所用的钢铁材料抗燃烧的性能优于袋式除尘器所用的材料；从结构上看，立式电收尘器的抗爆炸性能优于卧式电收尘器。在实验中，当发生爆炸时，立式超宽极距电收尘的泄压装置立即开启，收尘系统及电收尘器本体无任何损坏。收尘器中收集到的煤尘自上向下落入灰斗，并开始燃烧。如果灰斗内存有一半容积(最大量)的煤粉，可燃烧6h。燃烧过后，电收尘器本体未见变形。把燃烧后余物从卸灰阀处放出，对收尘系统稍微整理，把泄压阀复原，这样，这个电收尘系统即可继续投入运行。
2.4 隔断技术的采用
我们在工程设计上采用了自动隔断技术，所谓“隔断”，即在两者之间不直接用管道连接，而是通过隔断装置连接。隔断装置是一段特制的管道，这段管道能够在总体管道内压力突然变化时，自动与其它管道分离，断开管道之间的连接，从而实现生产系统与电收尘系统相分离的目的，它配有一套控制机构，其结构原理见图2。
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图2 隔断装置示意图
1.生产系统烟尘管道；2.滑轮；3.滑轮架；4.隔断管；5.配重体；6.收尘系统主管道
当电收尘系统与生产系统正常工作时，隔断管4处于负压或常压状态，隔断管4保持两个系统连通；当收尘系统或者生产系统发生爆炸时，隔断管4处于正压状态，受正压脉冲触发，被配重体5牵引，隔断管4上升自动断开收尘系统主管道与生产系统主管道的连通，因而达到了发生爆炸时两个系统互不影响的目的。
我们分析了国内许多爆炸的实例，得出一点规律。这些爆炸多发生在生产设备停机后，再开机生产的时候。分析其原因如下：
(1)在收尘系统中有积累可燃性气体的结构，因这种气体引爆；
(2)在系统中有可存积煤粉尘的结构；
(3)长期存积的煤粉在通风不好的情况下发生自燃，并产生大量煤气，因这种自燃而引爆；
(4)绝缘子爬电时，引燃积在它上面的煤粉，产生可燃性气体和高温火星，在煤粉中形成高温热核，或达到点火温度而引爆；
(5)生产系统带入火种而引爆。
针对上述原因采取的技术对策是：
(1)消除收尘系统中任何可长期存积煤粉的结构；
(2)电收尘器要具有超高的净化效率，确保绝缘子上面不积煤尘，绝缘子不爬电；
(3)严格执行先开静电电源，后开风机收尘这个程序及煤磨停机后再开15min风机的要求；
(4)我们研制了一种煤气分离排放装置(见图3)。它是根据煤气比空气轻的道理来设计的。煤气容易存积在上部密闭的容器内(如盛气瓶的瓶口朝下)，煤气分离排放装置设置在立式超宽极距电收尘器的上部，在那些有可能存积煤气的结构的顶部，起到分离煤气的作用。下体6与电收尘系统8相通，当收尘系统产生负压时，阀片5受引力而克服弹簧的拉力下降，阀片与下体6啮合，防止漏风。当收尘系统负压消失时，阀片5复位，如果电收尘系统内有煤气存在，则煤气可由箭头所指路线，排出到空气中。
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图3 煤气分离排放装置示意图
1.帽；2.定位螺钉；3.弹簧；4.上体；5.阀片；6.下体；7.法兰；8.电收尘系统
（5)每次煤磨起动时，确保电收尘器内收集到的煤粉尘被立即干净彻底地排出到电收尘系统以外。要防止燃烧和爆炸，在技术上要求有可靠的措施，并且便于实施；在管理与使用上要求有严格明确的规章制度，并且要认真执行。要求设经过培训的人员专人负责，用好、管好、维护好除尘设备。
3、设备运行情况及效益
安装于鞍钢灯塔石灰石矿水泥分厂的用于煤磨除尘的立式超宽极距电收尘器如图4所示。这套电收尘设备安全运行一年多，用户反映较好。
3.1 技术参数
煤磨规格：Φ1.5m×4.5m，开路生产，钢球磨；台时产量：4～5t/h每班开机4h左右，间断性生产；煤种：山西大同煤，Var：33.46%，Aar：17.16%；
电收尘型号：DLKM—4.5；
有效断面积：4.5m2；
电场风速：0.53m/s；
电极中心距：900mm；
电场高度：6m；
处理风量：12500m3/h；
配套静电电源：CGJO2—T型超高压静电电源；
规格：180kV/20mA。
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图4 煤磨系统电收尘工艺示意图
1.煤磨烟囱；2.煤磨；3.溜槽；4.引风管道；5.提升机；6.隔断装置；7.煤气分离排放装置；8.贮煤仓；9.螺旋输送机；10.卸灰阀；11.风机；12.控制柜；13.超高压发生器；14.超高压电缆；15.立式超宽极距电收尘器；16.贮煤仓烟囱；17.电收尘器烟囱；18.抗爆阀
3.2 收尘效果
经辽阳市环境保护监测站测试，电收尘器收尘效果见表。
电收尘器收尘效果
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由表可知，电收尘器入口的干燥烟气中含粉尘浓度为72g/Nm3左右，比普通除尘设备35g/Nm3的能力高出一倍多。出口粉尘浓度为28.1mg/Nm3，每小时可回收688kg优质煤粉。
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