布袋除塵系統在復合肥生產車間粉塵治理中的應用

【摘 要】通過分析復合肥生產車間粉塵的性質和車間各揚塵點的工況，使用一臺套布袋除塵系統，收集處理車間內冷卻、篩分、破碎、提升、皮帶輸送等多個產塵點的揚塵，徹底解決生產車間內崗位粉塵和煙囪排放粉塵均超標的現象。

【關鍵詞】復合肥生產車間 多個產塵點 布袋除塵系統

一. 前言

傳統法復合肥生產工藝大都經過濃縮、中和、造粒干燥、篩分、破碎、冷卻等生產工藝加工而成，在這些生產過程中，從造粒干燥到冷卻均有較大的粉塵產生。因磷酸二銨粉塵呈酸性，易吸潮粘結，普通布袋易結露堵料，固以往大部分復合肥生產車間均是采用的旋風除塵加尾氣洗滌器組成的除塵工藝系統。隨著環保要求逐漸嚴格，該工藝已經遠遠不能滿足目前的生產及環保要求，并且還存在系統裝置中洗滌液難以平衡及成品回收的問題。

二. 粉塵性質

車間里各處揚塵點的粉塵都有不同的性質，造粒干燥機的煙氣含濕量高，溫度較高，腐蝕性強；冷卻滾筒要保證冷風量和通風系數，但煙氣溫度相對較低；雙層（單層）振動篩的揚塵受設備的密封性影響較大，排風量計算較難；破碎機的粉塵逃逸速度快；皮帶落料和轉折點受物料落差的影響較大，排風量的取值也難確定。整個輸送過程根據車間的工藝布置，有的伴有提升機等設備。

車間里的揚塵對崗位工人的健康以及廠區和周邊的環境影響很大。原有除塵系統排放超標，增加了企業的排污費用和成品的損失。因此新型干法袋除塵技術的應用成為一種新的趨勢。

二. 除塵系統設計

3.1 傳統除塵工藝系統存在的問題

以我們在中化開磷化肥有限公司改造的四條磷酸二銨生產線為例，原除塵工藝系統采用的就是傳統的旋風除塵加尾氣洗滌器組成的除塵系統，一直存在系統磷酸平衡及成品回收的問題。經尾氣洗滌器洗滌后進入沉淀池的磷酸二銨成品，清理出來后平均每天將近4t，只能回收重新生產，浪費了大量的人力物力資源。最主要的還有尾氣不能達標排放的問題。

中化開磷的磷酸二銨每條生產線布置在一個車間內，包括有造粒干燥機一臺、一級篩一臺、二級篩一臺、破碎機兩臺、冷卻機一臺、皮帶三條、提升機一臺，在整個車間形成揚塵的地方有十四余處，這所有的揚塵排風經支管匯入總管后進入原除塵系統。但原除塵系統因排風量的計算、系統風壓的確定、管道的走向、管徑的匹配、吸塵罩的設計都存在欠缺，至使整個車間內24小時粉塵迷漫，工人工作環境非常惡劣。每次停機后，清掃車間內的灰塵就需要浪費一天的時間，清理的粉塵就是磷酸二銨成品，浪費可想而知。

3.2 改造后的布袋除塵工藝

由于原車間在設計時只考慮了一臺旋風除塵器的位置，而增加布袋除塵系統占地面積較大，所以現場場地受限。綜合考慮場地和運行維護的問題，并分析了煙氣、粉塵的性質，最終采用一個車間使用一臺套布袋除塵系統的一級除塵工藝，對整個車間的所有揚塵進行集中統合治理。改造后整個車間實現了清潔生產，崗位粉塵和除塵系統尾排均達到國家環境標準，實現整條生產線24小時連續運轉。取消了原來的旋風重力除塵、文丘洗滌除塵和沉淀池。改造后的工藝流程圖如下：

虛線為揚塵部分排風管道示意

3.3 主要設備選型

類似這種散點揚塵的集中收集，需要考慮的問題較多。各揚塵點風量的確定；各揚塵點吸塵管徑的匹配；系統總阻損的計算；除塵器形式的確定；尾排風機的選型等等。

3.3.1 系統尾排風機的選型是根據總處理風量和風壓來確定，所以各揚塵點風量的確定和系統阻損的計算成為關鍵。例如中化開磷三車間磷銨生產線，所有揚塵點排風量和管首系統阻力經仔細核算后，進行合適的風機選型。

3.3.2 采用一級收塵，為實現達標排放（≤30mg/Nm3），只有采用電收塵器或布袋收塵器，由于粉塵黏附性強，不易清灰，采用電收塵器極板極線很容易出現包灰現象；粉塵濃度高，很容易出現電暈閉塞；粉塵的腐蝕性強，全鋼結構的電收塵器做防腐處理成本太高；而布袋收塵器在工藝上既可以作為環保設備，也可作為高濃度粉塵的收粉器，并通過以下措施，保證了布袋除塵系統在此工藝中的成功使用。

傳統法磷酸二銨煙氣的性質，如下：

 

	針對以上煙氣的性質，此套布袋除塵系統工藝采用了如下措施： 



	a. 由于磷酸二銨易吸潮，粉塵容易結疤；所以采用了剝離效果好易清灰的專用濾袋，并對其表面進行了特殊處理。  



	b. 煙氣溫度低，接近露點溫度。因此需要對布袋除塵器的內部溫度采取有效措施進行控制，保證其大于42℃。對布袋除塵器的溫度控制主要是通過加熱系統和保溫系統來實現。加熱系統是通過熱量換算的理論，根據蒸汽溫度、蒸汽盤管傳熱面積、傳熱系數，系統漏風率、除塵器散熱面和煙氣溫度，計算出除塵器內部的溫度范圍。蒸汽溫度和流量可以通過熱風爐來調節，而蒸汽盤管的布置間距、管徑則根據計算出的傳熱面積和傳熱系數來確定。為了盡可能的避免冷凝和結露現象，此套布袋除塵系統設計了一套全面的保溫系統。 



	c. 二銨易吸濕結疤，在灰斗壁上容易發生結塊現象，對灰斗角度進行特殊設計，所有斜邊的垂直角度和臨邊夾角均大于65°，同時增加倉壁震動器裝置，用于粉塵破拱，防止灰斗結塊以致于堵料。 



	四. 主要設備選型  



	 系統自從2008年8月開機以來，各揚塵點的粉塵全部收集下來，沒有出現粉塵外逸現象，風機出口含塵濃度<30mg/Nm3，運行穩定。與改造前相比： 



	1. 解決了車間里的粉塵彌漫現象，實現連續運轉，提高勞動效率；每條生產線每月減少浪費的成品約200多噸，折合產值40多萬元； 



	2. 解決了人工清理車間和沉淀池的困難；因此減少人工清理費用約6萬元/年； 



	3. 改造后，確保了環保達標標排放；避免了大量廢水進入濃縮系統后增加的蒸汽消耗；同時也避免了廢水的排放；  



	 實踐證明，使用布袋除塵系統收集處理復合肥生產車間十幾個散點的揚塵，是可行有效的，并節省了能源和資源；同樣，類似的粉塵收集方式，也可以為其它性質的化工粉塵及設備尾氣治理提供了可借鑒的方法。