1．概述
近年來泊頭一恒除塵設備有限公司設計開發的HXS型高溫分室反吹風玻纖袋式除塵器應用于窯尾過濾面積8688m2、窯尾除塵器過濾面積10860m2各一臺，上述幾臺濾料采用玻纖膨體紗濾布，過濾風速較低，除塵器體較大，而13678m2分室反吹風除塵器采用復膜玻纖濾布過濾風速也只能達到0.6m/s，因此由于清灰方式帶來低過濾風速使收塵器設備體積龐大，在這種情況下，我們提出了采用長袋脈沖清灰方式來處理大型水泥窯尾煙氣。
由于上述的原因人們不斷地尋求新的收塵器來取代窯尾電收塵器。20世紀80年代窯尾玻纖袋除塵器應運而生，經過國內外多年來的不斷改進，反吹風技術應用于窯尾等高溫煙氣凈化總體是成熟的，尤其是開發玻纖覆膜技術和玻纖膨脹紗后，更能較穩定地運行。但由于普通玻纖布的耐磨性能、抗折性較差，不能配制高強度的脈沖清灰裝置，使過濾風速不能太高，因此反吹風除塵器體積龐大，一次性投資較大，尤其是對于現場位置局限的場合，除塵器的布置就非常困難，隨著國際、國內過濾材料技術的不斷進步，新型耐高溫過濾材料相繼被開發出來，如QG061覆膜玻纖、FMS、亞酰胺(Conex．Nomex)、P-84、Ryton等，與玻纖濾料相比，這些材料的力學性能(如抗折性能、耐磨性能)得多，并且在高溫及化學腐蝕的氣氛中能保持良好的穩定性，因此可以采用高能脈沖清灰方式，使清灰的效果大為改善，其三維的織造結構使濾料的透氣性大大提高，過濾風速還可達到1.0—1.2m／min，與傳統的反吹風除塵器相比，脈沖除塵器的體積大為下降，占地面積可減少1／3，現場的布置非常靈活，其總體造價降低。
2003年10月，某水泥有限公司新建一座5000t/d水泥生產線，由于地理條件，傳統的電收塵器無法滿足嚴格的環保要求且投資和占地的限制，決定采用LCMG530-2X14長袋脈沖除塵器，在設計過程中由于工藝布局的關系除塵器外形也相應的調整。
2．收塵系統
系統簡介
廢氣處理系統主要有三臺風機、一臺生料磨、一臺增濕塔、四個旋風筒和一臺長袋脈沖除塵器組成。根據現場運行情況，從窯尾出來含塵高溫煙氣進人增濕塔的溫度在340℃左右，人口負壓—30Pa；出增濕塔含塵氣體溫度在200℃左右、出口負壓—334Pa；生料磨的設計產量為380t／h，當磨機開機時進入脈沖袋式除塵器煙氣溫度150℃左右、人口負壓—1162Pa；脈沖袋式除塵器出口煙氣溫度145℃左右、出口負壓—2396Pa；當磨機停機時進入脈沖袋式除塵器煙氣溫度194℃左右、人口負壓—910Pa；脈沖袋式除塵器出口煙氣溫度188℃左右、出口負壓—1600Pa，因此采用增濕塔直接噴水對窯尾煙氣降溫處理是佳方案，比摻冷風和風冷器冷卻更實用，運行費用低，該廠于2004年6月投產，整個系統運行穩定。
3．LCMG窯尾長袋脈沖除塵器開發設計
3.1 LCMG型耐高溫脈沖除塵器概述
LCMG型長袋脈沖除塵技術廣泛應用于水泥、燃煤鍋爐、鋼鐵、化工、鑄造等，在新型干法回轉窯窯尾、窯頭等。以前采用脈沖除塵器已在小型回轉窯窯尾有成功的應用。我公司較早地開發了長袋脈沖噴吹技術，并成功地應用于某鋼鐵公司電爐除塵上，為適應市場的需要我公司又即時地開發了LCMG型窯尾耐高溫長袋脈沖除塵器，并被四川峨眉山水泥有限公司1500T／t、重慶騰輝水泥有限公司2500T/t、建德三獅水泥公司5000T/t、云南東峻水泥公司4000T/t、浙江尖峰5000T／t新型干法窯、阿聯酋聯合水泥公司10000T/t水泥生產線新型干法窯窯頭窯尾采用。
3.2 LCMG型耐高溫長袋脈沖除塵器工作原理和特點
LCMG型耐高溫脈沖除塵器采用分室，中間風道進氣結構，含塵煙氣由中間進風口，進入風道，由氣流分流裝置將氣流均勻地分配給各過濾室。含塵氣體在進入過濾室時，由擋板的折擋使較大的塵粒，由于慣性和重力的作用直接落入灰斗中，其他塵粒隨氣流上升進入各過濾室濾袋，經過濾袋過濾后，塵粒被阻流在濾袋外側，凈化后的氣體由濾袋內部進入凈氣室箱體，再通過提升閥，出風口排入大氣。灰斗中的粉塵經卸灰閥以下的輸送設備送至窯灰儲存倉。
隨著過濾時間的不斷延長，濾袋外側附積的粉塵不斷增加，從而導致袋除塵器本身阻力也逐漸升高。當阻力達到預先的設定值時，PLC控制系統發出信號，首先命令一個噴吹單元的提升閥關閉以切斷該室的過濾氣流，接著給出指令打開電磁脈沖閥，壓縮空氣以短的時間0.1—0.2s，通過噴吹管和特制的噴嘴向濾袋噴人，由于壓縮空氣的誘導作用把凈氣箱中大量的凈空氣吸人濾袋，濾袋面自上而下順序開始膨脹，并順序達到限位置，此時又在濾袋張力的作用下產生反向加速度，這樣濾袋產生了高頻振動變形，使濾袋外側所吸附的塵餅變形脫落。在粉塵沉降時間時間后，提升閥打開，此噴吹單元再次于過濾狀態，而下一個噴吹單元則進入清灰狀態，如此周而復始地清灰一停止一過濾，使收塵器阻力始終處于范圍值內，實現長期連續運行。
3.3 LCMG型耐高溫脈沖除塵器的結構特點
(1)LCMG型耐高溫脈沖除塵器在鋼結構設計上，充分考慮了收塵器在高溫狀態下運行，在設計時采取了鋼材受熱膨脹伸縮措施，防止焊縫被拉裂造成收塵器漏風；除塵器采用分室結構，模塊化組合，濾袋下部有較大的空間，使含塵氣體在到達濾袋前得到沉降，減輕對濾袋的負擔，延長濾袋的使用壽命。
(2)LCMG型耐高溫脈沖除塵器因屬于大型除塵器，處理風量很大，根據我們實際經驗，風量均分于各室的要求顯得尤為重要，為使各室氣流分配較為均勻，在進風道上、各室的出風口等部位我們設計了氣流均化裝置。
(3)窯尾煙氣粉塵有的粘性和濕度，為提高清灰效果，一般習慣用高壓直通式脈沖閥其自身的阻力較大，故改用低阻淹沒式閥，根據所用濾袋的袋徑、長度、每排數量、離線或在線清灰型式、過濾速度來確定脈沖閥的大小，還有分氣箱大小應滿足脈沖閥一吹噴量的需要，供氣管路要滿足在噴吹間隔內提供所需氣量，我們采用了世界的噴吹清灰技術，使清灰強度進一步提高，確保每條濾袋都保持高的工作效率。
(4)采用的焊接工藝和檢驗手段，結構設計時充分考慮高溫因素，除的隔熱保護比如出氣閥氣缸采用密封支座、抬高氣缸的辦法，人孔門等密封材料選用陶瓷纖維盤根等雙重密封措施，使漏風率小于<2％。
(5)在收塵器內部采用了耐高溫的有機硅涂料，使收塵器的壽命大大延長，主體設備的壽命大于15年。
(6)濾袋骨架采用二十四縱筋優質冷拔鋼制作，骨架縱向筋采用直徑3.5—4.0mm鋼絲，骨架縱向筋的中心距在20rnrn以內，采用多點焊接自動生線生產，既確保了濾袋骨架強度，防止了焊接毛刺對濾袋的影響，減少與濾袋的磨擦，并采用了鍍鋅防銹措施，延長濾袋骨架的使用期，當與覆膜玻纖濾袋組合時要求緊密，直徑大小相差<3mm左右，確保濾袋具有的張力。
(7)采用了較小的噴吹單元，減少了噴吹面積，大限度地減少清灰時對窯處理風量的影響。風機的恒功率特性可以彌補負載阻力的波動，但是限制在范圍內的，與所選廢氣風機的特性相關，因此尖峰登城水泥有限窯尾袋收塵器設計為28個室，經實際使用一室離線時阻力變化很小，對系統的影響幾乎為零。
(8)電氣控制上可提供集中控制(DSC遠程控制)和機旁控制，采用了的PLC程序控制器與上位HMI觸摸屏自動控制系統，除塵器各個運行參數在線任意可調，使用方便，尖峰登城水泥有限公司5000t／d窯尾收塵器投產后實際除塵器運行阻力控制在1160Pa左右，可提供定阻定時兩種清灰方式。