CN220530980U - 工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行系统。进风烟道（2）与袋式除尘器（1）进风口连接；火星控制系统（3）、碱灰喷注系统（4）沿烟气流动方向依次安装在进风烟道（2）上；灰斗料位组合监测系统（5）、充氮保护系统（6）安装在袋式除尘器（1）灰斗上；超压保护装置（7）安装在袋式除尘器（1）壳体上；监测与自动控制系统（8）与火星控制系统（3）、碱灰喷注系统（4）、灰斗料位组合监测系统（5）、充氮保护系统（6）通过电线或电缆连接控制。本实用新型形成一整套袋式除尘器运行安全保护系统，有效保障工业炉窑烟气袋式除尘系统安全、稳定、高效运行。

Description

工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行系统

技术领域

本实用新型涉及除尘环保技术领域，具体涉及工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行系统。

背景技术

袋式除尘技术因其高效稳定、排放超低、减污降碳效果显著等优点，在工业炉窑烟气污染治理中应用十分广泛。

然而，工业炉窑烟气温度波动大、烟气成分复杂，粉尘物性变化大等特征，对袋式除尘器的考验愈加严苛；加之近年除尘器事故频发，对袋式除尘器的安全、稳定、高效运行提出了更高的要求。

在袋式除尘器运行的过程中，烟气异常高温或炽热火星，容易灼损烫伤滤袋，造成滤袋破损，粉尘排放超标，甚至，造成滤袋大面积燃烧，进而引发火灾和设备坍塌等安全事故。

另一方面，在窑炉启停机阶段或出现生产异常时烟气温度较低，且往往低于酸露点，烟气容易结露，极易造成滤袋糊袋板结，除尘器及系统阻力急剧上升，从而严重影响生产。

此外，炉窑烟气粉尘中含有不少可燃易燃成分，当粉尘被滤袋拦截捕集后，粉尘颗粒沉降堆积在灰斗内部，粉尘中的可燃易燃成分，在堆积的过程中蓄热，可能会发生焖烧自燃。

一方面，粉尘焖烧会使细颗粒的粉尘结块，致使下灰排灰不畅，灰斗内粉尘堆积过高，压垮灰斗。

另一方面，粉尘自燃产生的火焰，可能会灼烧滤袋，进而导致排放超标和引发火灾。

纵观近年多发的除尘器坍塌或灰斗掉落事故，其中一个主要原因就是由于灰斗高料位报警信号失灵或不准确，造成卸灰排灰不及时，灰斗内存灰过多，压垮设备，造成安全事故和人员财产损失。

再有，部分工业炉窑烟气系统负压可高达20000Pa（如烧结机头/球团工艺），远大于常规袋式除尘器的设备耐压，因此，对于高负压的除尘系统，加强设备结构强度，增设安全保护装置、防范设备壳体吸瘪，保障设备运行安全，都是袋式除尘器必须考虑和防范的关键问题。

发明内容

本实用新型针对现有工业炉窑烟气含有火星、异常高温、低温结露等可能导致袋式除尘器滤袋失效问题，以及袋式除尘器灰斗积灰自燃、超载坍塌、壳体超压变形等安全隐患或事故风险，提出了工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行保护系统。

本实用新型的技术解决方案是：工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行保护系统，包括袋式除尘器、进风烟道、火星控制系统、碱灰喷注系统、灰斗料位组合监测系统、充氮保护系统、超压保护装置及监测与自动控制系统等。所述袋式除尘器包括灰斗、壳体、清灰装置、过滤元件；所述进风烟道与所述袋式除尘器进风口连接；所述火星控制系统、碱灰喷注系统沿烟气流动方向依次安装在进风烟道上；所述灰斗料位组合监测系统、充氮保护系统安装在袋式除尘器灰斗上；所述超压保护装置安装在袋式除尘器壳体上；所述监测与自动控制系统与火星控制系统、碱灰喷注系统、灰斗料位组合监测系统、充氮保护系统通过电线或电缆连接控制；

所述火星控制系统包括火星感应装置、火星熄灭装置，沿气流方向，火星感应装置安装在前，火星熄灭装置安装在后；

所述碱灰喷注系统包括碱灰储罐、碱灰喷注装置，喷注点设置在进风烟道上；

所述灰斗料位组合监测系统包括料位计、温度计；在灰斗上部和下部不同侧面同一高度分别同时设置一组料位计和温度计，一组料位计包括下料位计、上料位计, 一组温度计包括上料位温度计、下料位温度计；

所述充氮保护系统包括氮气供气装置、充氮口、控制装置；所述充氮口设置在灰斗的下料位计以下区域，每个（组）灰斗设置一个控制装置；

所述超压保护装置包括泄爆膜片、自复位阀门，所述超压保护装置安装在所述壳体上；

所述监测与自动控制系统包括监测系统、自动控制系统，所述监测系统包括温度、压力、料位一次检测元件。

根据本实用新型实施例，在每个灰斗的上部同等高度同时装设上料位计和上料位温度计；在每个灰斗的下部同等高度同时装设下料位计和下料位温度计；不同高度的料位计和温度计装设在灰斗不同壁板上，同等高度的料位计和温度计装设在灰斗同一壁板上。

根据本实用新型实施例，所述充氮口设置在每个灰斗下料位以下区域，距灰斗出口500~1000mm处；控制装置采用电磁阀或气动阀型式，其数量每个灰斗配置1个，或者多个灰斗为一组配置1个。

所述火星控制系统的保护方法是通过红外、光感或温度探测方式实时探测烟气中的火星，当探测到火星时，监测与自动控制系统立即联锁启动火星熄灭装置，通过喷雾、水或惰性气体喷入，将火星熄灭；当未探测到火星或烟气温度处于正常范围，火星熄灭装置停止工作。

所述碱灰喷注系统的保护方法是对过滤元件进行喷涂，当过滤元件为新滤袋，对新滤袋进行预喷涂，使新滤袋充分预容尘并在滤袋表面附着一层厚度≥2mm的粉尘层；袋式除尘器正常运行时，实时监测袋式除尘器入口烟气温度，当监测到温度低于酸露点温度，监测与自动控制系统立即联锁启动碱灰喷注系统，及时向进风烟道喷入碱性粉体，通过碱性粉体与烟气中的酸性成分和含湿气体进行裹挟与吸附，辅助降低酸露点、抑制或延缓酸结露；当入口烟气温度高于酸露点温度，停止碱灰喷注。

所述灰斗料位组合监测系统，在袋式除尘器正常运行时，监测与自动控制系统实时对灰斗进行高、低料位和温度组合监测，当料位计出现异常或失灵时，利用温度计被粉尘覆盖前后温度逐渐降低的变化规律，通过实时监测灰斗上部和下部温度计的温度，并分别与≥3min前的历史温度数值进行比对，当实时监测的温度呈持续下降的趋势且温差超过设定值，判定该温度计已被粉尘覆盖，由此判断灰斗料位位置。

所述充氮保护系统的保护方法是通过实时监测灰斗下部下料位计灰温变化，当灰斗出现灰温超过设定的上限值，监测与自动控制系统立即联锁启动控制装置，对相应灰斗实施充氮保护，当灰温降至设定的下限值以下时，停止充氮。

所述超压保护装置根据除尘系统最大工作压力、袋式除尘器设计耐压和防爆要求，设定泄爆膜片爆裂压力和自复位阀门开启压力，当袋式除尘器工作压力超过预先设定的压力值时，泄爆膜片瞬间爆裂，同时自复位阀门瞬间开启泄压，并在低于设定压力下自行复位关闭，袋式除尘器继续工作，伺机停机更换泄爆膜片。

所述袋式除尘器包括脉冲喷吹类、机械振打类、反吹风类、分仓室袋式除尘器、直通式袋式除尘器、预荷电袋式除尘器、电袋复合除尘器、顶部垂直进风袋式除尘器；过滤方式包括内滤和外滤；清灰装置所采用的清灰方式包括脉冲喷吹、机械振打、反吹（吸）风及声波清灰型式；过滤元件包括滤袋、滤筒，其截面形状可采用圆形、矩形、波形、折叠形或其它异形结构；过滤元件所采用的材质有非金属和金属。

所述灰斗料位组合监测系统，采用料位计和温度计组合监测灰斗中的料位高度，在每个灰斗的上部同等高度同时装设上料位计和上料位温度计；在每个灰斗的下部同等高度同时装设下料位计和下料位温度计；不同高度的料位计和温度计装设在灰斗不同壁板上，同等高度的料位计和温度计装设在灰斗同一壁板上；灰斗上各温度计的温度及其自身的比对温差变化信号与料位计信号形成双重监测信号互为协同，实时反馈给监测与自动控制系统，并联锁控制卸输灰装置的启停。

所述充氮口设置在每个灰斗下料位以下区域，距灰斗出口300~1000mm处；控制装置采用电磁阀或气动阀等型式，其数量每个灰斗配置1个，或者多个灰斗为一组配置1个；监测系统实时跟踪监测灰斗下料位温度计的温度变化，实时反馈给自动控制系统并依需联锁控制充氮控制装置的启停。

所述泄爆膜片与自复位阀门组合使用，或者单独使用，泄爆膜片采用铝制或其他金属材质，自复位阀门采用弹簧或配重方式；同一个超压保护装置中泄爆膜片的泄爆压力与自复位阀门的开启压力等同，均依据除尘系统最大工作压力、袋式除尘器设计耐压和防爆要求依需设定。

本实用新型的有益效果是：针对工业炉窑烟气含有火星、异常高温、低温结露等可能导致袋式除尘器滤袋失效问题，以及袋式除尘器灰斗积灰自燃、超载坍塌、壳体超压变形等安全隐患或事故风险，提出了一系列安全防范技术措施，形成一整套袋式除尘器运行安全保护系统，消除安全隐患，杜绝安全事故，有效保障工业炉窑烟气袋式除尘系统安全、稳定、高效运行。

附图说明

图1是工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行保护系统流程图。

图2是袋式除尘器设备外形示意图。

图3是灰斗、料位计、温度计和充氮口布置示意图。

图中：1袋式除尘器、11灰斗、12壳体、13清灰装置、14过滤元件；2进风烟道；3火星控制系统、31火星感应装置、32火星熄灭装置；4碱灰喷注系统、41碱灰储罐、42碱灰喷注装置；5灰斗料位组合监测系统、51料位计、511上料位计、512下料位计，52温度计、521上料位温度计、522下料位温度计；6充氮保护系统、61氮气供气装置、62充氮口、63控制装置；7超压保护装置；8监测及自动控制系统。

具体实施方式

下面结合附图，进一步阐述本实用新型的具体实施方式，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的保护范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行保护系统，包括袋式除尘器1、进风烟道2、火星控制系统3、碱灰喷注系统4、灰斗料位组合监测系统5、充氮保护系统6、超压保护装置7及监测与自动控制系统8等。所述袋式除尘器包括灰斗11、壳体12、清灰装置13、过滤元件14；所述进风烟道2与所述袋式除尘器1进风口连接；所述火星控制系统3、碱灰喷注系统4沿烟气流动方向依次安装在进风烟道2上；所述灰斗料位组合监测系统5、充氮保护系统6安装在袋式除尘器灰斗11上；所述超压保护装置7安装在袋式除尘器壳体12上；所述监测与自动控制系统8与火星控制系统3、碱灰喷注系统4、灰斗料位组合监测系统5、充氮保护系统6等通过电线或电缆连接控制。

所述火星控制系统3包括火星感应装置31、火星熄灭装置32，沿气流方向，火星感应装置31安装在前，火星熄灭装置32安装在后；

所述碱灰喷注系统4包括碱灰储罐41、碱灰喷注装置42，喷注点设置在进风烟道2上；

所述灰斗料位组合监测系统5包括料位计51、温度计52；在灰斗11上部和下部不同侧面同一高度分别同时设置一组料位计51和温度计52，一组料位计51包括上料位计511、下料位计512，一组温度计包括上料位温度计521、下料位温度计522；

所述充氮保护系统6包括氮气供气装置61、充氮口62、控制装置63；所述充氮口62设置在灰斗11的下料位计512以下区域，每个（组）灰斗11设置一个控制装置63；

所述超压保护装置7包括泄爆膜片、自复位阀门，所述超压保护装置7安装在所述壳体12上；

所述监测与自动控制系统8包括监测系统、自动控制系统，所述监测系统包括温度、压力、料位等一次检测元件。

所述的袋式除尘器1指用于工业烟气除尘用的各类型过滤式除尘器，包括脉冲喷吹类、机械振打类、反吹风类、分仓室袋式除尘器、直通式袋式除尘器、预荷电袋式除尘器、电袋复合除尘器、顶部垂直进风袋式除尘器等型式，过滤方式包括内滤和外滤。

清灰装置13所采用的清灰方式包括脉冲喷吹、机械振打、反吹（吸）风及声波清灰等型式；过滤元件14包括滤袋、滤筒，其截面形状可采用圆形、矩形、波形、折叠形或其它异形结构；过滤元件14所采用的材质有非金属和金属等。

所述的火星控制系统3中的火星感应装置31沿气流方向安装在进风烟道2上游（前），火星熄灭装置32安装在进风烟道2下游（后），二者间隔安装，且火星熄灭装置32与袋式除尘器1间隔安装。

所述的火星感应装置31的感应方法包括红外、光感和温度等方式；火星熄灭装置32的熄灭方法包括喷雾（水等液体）或喷入惰性气体（氮气、氩气等）等方式。

火星感应装置31实时探测火星并反馈给自动控制系统，依需联锁控制火星熄灭装置32的启停。

火星控制系统3可有效防范火星对滤袋构成威胁，保障袋式除尘器1安全运行。

所述的碱灰喷注系统4，其喷注点设置在进风烟道2上，并根据所采取的火星熄灭方式选择合适的位置；所述的碱灰储罐41可采用固定式储仓，也可采用罐车；喷注装置42所采用的动力为压缩空气等高压气体；碱性灰可采用消石灰、生石灰、粉煤灰或其它碱性粉体。监测系统实时跟踪监测袋式除尘器1入口烟气温度并实时反馈给自动控制系统，并依需联锁控制碱灰喷注装置42，将碱灰储罐41中的碱性灰注入进风烟道2中。

碱灰喷注系统4可有效保障滤袋免受结露腐蚀和板结的威胁，延长滤袋使用寿命，保障正常生产。

所述的灰斗料位组合监测系统5，采用料位计51和温度计52组合监测灰斗11中的料位高度。

在每个灰斗11的上部同等高度同时装设上料位计511和上料位温度计521；在每个灰斗11的下部同等高度同时装设下料位计512和下料位温度计522；还可依需在每个灰斗11的中部同等高度装设中料位计或中料位温度计；不同高度的料位计51和温度计52宜装设在灰斗11不同壁板上，同等高度的料位计51和温度计52宜装设在灰斗11同一壁板上。

灰斗11上各温度计52的温度及其自身的比对温差变化信号与料位计51信号形成双重监测信号互为协同，实时反馈给监测与自动控制系统8，并依需联锁控制卸输灰装置的启停。

灰斗料位组合监测系统5可有效防止料位计失灵导致料位失控而出现安全风险，保障除尘器安全运行。

所述充氮保护系统6充氮口62设置在每个灰斗11下料位以下区域，距灰斗11出口300~1000mm处；控制装置63可采用电磁阀或气动阀等型式，其数量可每个灰斗11配置1个，也可多个灰斗11为一组配置1个。

充氮保护系统6有效防范和控制灰斗自燃和火灾事故的发生，保障除尘器安全运行。

监测系统实时跟踪监测灰斗11下料位温度计522的温度变化，实时反馈给自动控制系统8并依需联锁控制充氮控制装置63的启停。

所述的超压保护装置7，其泄爆膜片与自复位阀门可组合使用，也可单独使用，泄爆膜片可采用铝制或其他金属材质，自复位阀门可依需采用弹簧或配重等方式；同一个超压保护装置7中泄爆膜片的泄爆压力与自复位阀门的开启压力等同，均依据袋式除尘器1的最大工作压力、设计耐压和防爆要求依需设定；超压保护装置7的规格及安装数量依需设计选取。

监测与自动控制系统8，其监测系统主要实时监测上述各保护系统的温度、压力和料位；自动控制系统可采用PLC或DCS控制，并根据监测系统的实时反馈信号，通过自动控制系统联锁控制相应保护系统的启停。

监测与自动控制系统8通过监测系统中的一次仪表实时监测各运行参数，并实时反馈给自动控制系统，当监测到任何超限信号，自动控制系统就及时触发相关保护系统启动实施安全保护，同时发出报警信号，提醒操作人员和生产工艺及时排查原因，调整或实施相关安全保护操作，当所监测数据恢复正常且超限报警信号解除后，自动控制系统发出指令停止上述各安全保护系统工作，并处于待命状态。

监测与自动控制系统8可自动联锁控制各安全保护系统和装置，有效防范各类安全风险，保障袋式除尘器安全运行。

实施例一：对于烧结机头（球团）烟气中含有火星、温度波动范围大（正常运行80～250℃）、高含湿量、高腐蚀性、高负压（可达20000Pa）且起停机频繁等复杂工况，对袋式除尘器是严峻考验，须充分做好各项运行保护措施，针对烧结机头（球团）烟气袋式除尘器1的安全运行保护系统如下：配置进风烟道2、火星控制系统3、碱灰喷注系统4、灰斗料位组合监测系统5、充氮保护系统6、超压保护装置7及监测与自动控制系统8等。

所述的袋式除尘器1的结构类型包括：脉冲喷吹类、机械振打类、反吹风类、预荷电袋式除尘器、电袋复合式、顶部垂直进风式等，其主体结构均由灰斗11、壳体12、清灰装置13和过滤元件14等部分组成，其中，清灰装置13所采用的清灰方式包括脉冲喷吹、机械振打、反吹（吸）风等型式；过滤元件14包括滤袋、滤筒，其截面形状可采用圆形、矩形、波形、折叠形或其它异形结构；过滤元件14所采用的材质有非金属和金属等。

所述的进风烟道2与袋式除尘器1进风口连接。

所述的火星控制系统3主要包括火星感应装置31和熄灭装置32两部分，主体装置安装在袋式除尘器进风烟道2上，沿气流方向间隔安装，火星感应装置31安装在前（上游），火星熄灭装置32安装在后（下游）。

正常运行时，火星感应装置31通过红外、光感或温度等方式实时探测进风烟道2中烟气的火星，当发现火星，监测与自动控制系统8立即联锁启动火星熄灭装置32，通过喷雾（水等液体）或喷入惰性气体（氮气、氩气等）及时将火星熄灭；当未探测到火星或烟气温度T1处于正常范围（优选T1=120～160℃）时，火星熄灭装置32停止工作，并处于实时待命状态。

所述的碱灰喷注系统4主要包括碱灰储罐41（可采用固定式储仓或罐车）和碱灰喷注装置42两部分，碱灰喷注点设置在进风烟道2上，并根据所采用的火星熄灭方式选择合适位置。

其实施方式如下：对于袋式除尘器1新安装的滤袋等过滤元件14进行预涂灰的方法：首选罐车喷注方式，预先备好罐车41和碱性灰，接好罐车接口并检查喷注管路，启动碱灰喷注装置42开始预涂灰，当滤袋表面附着的粉尘厚度达到2mm以上时停止预涂灰。对于袋式除尘器1运行过程中突发烟气低温的保护方法：首选固定式碱灰储仓41，预先在碱灰储仓41中备好碱性灰，连接好并检查碱灰喷注装置42中输送和气源管路，监测系统实时监测袋式除尘器1入口烟气温度，当监测到温度低于酸露点温度T2（经测定或计算确定后系统设定，一般优选T2=100～120℃之间），自动控制系统立即联锁启动碱灰喷注装置42，利用喷入的碱性粉体与烟气中的酸性成分和含湿气体进行裹挟与吸附，辅助降低酸露点、有效抑制或延缓酸结露；当监测系统监测到入口烟气温度高于酸露点温度T2，自动控制系统联锁停止碱灰喷注，并处于实时待命状态。有效保障滤袋免受结露腐蚀和板结的威胁，延长滤袋使用寿命，保障正常生产。

所述的灰斗料位组合监测系统5主要包括料位计51和温度计52，并安装在袋式除尘器每个灰斗11不同壁板和不同高度上，即在每个灰斗11上部同一高度（2/3灰斗高度）同时安装一个上料位计511和上料位温度计521，在每个灰斗11下部同一高度（约1.0~1.5m处）同时安装一个下料位计512和下料位温度计522，还可依需在灰斗11中部设置中料位计和中料位温度计。

正常运行时，监测及自动控制系统8实时对灰斗11进行高、低料位和温度组合监测，当料位计出现异常或失灵时，利用温度计被粉尘覆盖前后的温度逐渐降低的变化规律，通过实时监测灰斗11上部上料位温度计521和下部下料位温度计522的温度，并分别与3~5min前同一测点的历史温度进行比对和料位判断。

当实时监测到上料位温度计521的温度T3逐渐下降且温差达到ΔT（如ΔT≥10℃，可调）时，说明该温度计已被粉尘覆盖，由此判断灰位已超高料位，自动控制系统立即报警并联锁启动卸输灰系统；反之，当实时监测到下料位温度计522的温度T4逐渐上升且温差达到ΔT（如ΔT≥10℃，可调）时，由此判断灰位低于低料位，自动控制系统联锁停止卸输灰系统。有效防止料位计51失灵导致料位失控而出现安全风险，保障除尘器安全运行。

所述的灰斗充氮保护系统6主要包括氮气供气装置61、充氮口62和控制装置63，其实施方式如下：每个灰斗11下部下料位计512以下区域设置充氮口62，按每组1~4个灰斗11分组设置控制装置63。

正常运行时，通过实时监测各灰斗11下部下料位温度计522的温度T4，当某个或某组灰斗11出现灰温T4超过设定的上限值T_max（T_max≥240℃，可调）时，自动控制系统立即联锁启动控制装置63，对相应灰斗11实施充氮保护，当灰温T4降至设定的下限值T_min（T_min≤200℃，可调）时，自动控制系统停止充氮。有效防范和控制积灰自燃和火灾事故的发生，保障除尘器安全运行。

所述的超压保护装置7主要包括泄爆膜片和自复位阀门两部分，其实施方式是：根据除尘系统最大工作压力和除尘器最大耐压，设定泄爆膜片爆裂压力和自复位阀门开启压力P1（一般P1≥-15KPa），并据此制作超压保护装置7，将超压保护装置7安装在袋式除尘器壳体12上，数量（≥2个）依需选配，当系统工作压力P2大于超压保护装置7预先设定的压力P1时，泄爆膜片瞬间爆裂，同时自复位阀门瞬间开启泄压，并当系统压力在低于自复位阀门设定压力P1以下时自行复位关闭，除尘器可继续工作，待工艺设备检修或伺机停机更换泄爆膜片，有效保障袋式除尘器结构安全。

所述的监测与自动控制系统8，主要包括监测系统和自动控制系统两部分。

监测系统主要包括温度、压力和料位等一次检测元件；自动控制系统采用PLC或DCS系统。

正常运行时，通过监测系统中的一次仪表实时监测各运行参数，并实时反馈给自动控制系统，当监测到任何超限信号，自动控制系统就及时触发启动相应保护系统实施安全保护，同时发出报警信号，提醒操作人员和生产工艺及时排查原因，并调整或实施相关安全保护操作，当所监测数据恢复正常且超限报警信号解除后，自动控制系统发出指令停止上述各安全保护系统工作，并处于待命状态。

实施例二：对于高浓度煤粉收集袋式除尘器，灰斗积灰极易自燃发生火灾和爆炸风险，原则上灰斗11不存灰。

针对高浓度煤粉收集袋式除尘器1的安全运行保护系统如下：配置灰斗11料位组合监测系统5、充氮保护系统6、超压保护装置7及监测与自动控制系统8等。

所述的灰斗料位组合监测系统5主要包括料位计51和温度计52，并安装在袋式除尘器1每个灰斗11不同高度上，即在每个灰斗11上部同一高度（约2/3灰斗高度）同时安装一个上料位计511和上料位温度计521，在每个灰斗11下部同一高度（≤500mm）同时安装一个下料位计512和下料位温度计522。

正常运行时，监测系统实时进行料位和温度组合监测，当料位计出现异常或失灵时，通过实时监测灰斗11上部上料位温度计521和下部下料位温度计522的温度，并分别与3~5min前同一测点的历史温度进行比对和料位判断，如当实时监测到下料位温度计522的温度T5逐渐下降且温差达到ΔT（ΔT≥10℃，可调）时，说明灰斗11存灰在低料位以上，监测与自动控制系统8发出报警信号，通知操作人员进行人工启动卸灰装置，或通过自动控制系统联锁启动卸灰装置，避免积灰自燃等风险；当监测到上料位温度计521的温度T6逐渐下降且温差达到ΔT（ΔT≥10℃，可调）时，说明灰斗11存灰已达高料位以上，自动控制系统立即联锁启动卸灰装置或实施紧急人工排灰，同时发出报警信号；当灰斗11存灰低于低料位且报警信号解除后，自动控制系统联锁停止卸灰。可靠避免料位计51失灵造成灰斗11超载掉落和积灰自燃双重安全风险。

所述的灰斗充氮保护系统6主要包括氮气供气装置61、充氮口62和控制装置63，其实施方式如下：每个灰斗11下部下料位计512以下区域设置充氮口62并配置控制装置63。

正常运行时，通过实时监测各灰斗11下部下料位温度计522的温度T5，当某个或某组灰斗11出现灰温超过设定的上限值T_max（T_max≥140℃，可调），自动控制系统立即联锁启动控制装置63，对相应灰斗11实施充氮保护，当灰温T5降至设定的下限值T_min（T_min≤120℃，可调）时，自动控制系统停止充氮。有效防范和控制积灰自燃和火灾事故的发生，保障除尘器安全运行。

所述的超压保护装置7主要包括泄爆膜片和自复位阀门两部分，其实施方式是：根据除尘器设计耐压和防爆要求，设定泄爆膜片爆裂压力和自复位阀门开启压力P3（一般P3=+1000Pa），并据此制作超压保护装置7，将超压保护装置7安装在袋式除尘器壳体12上，数量（≥2个）依需选配，当系统工作压力P4大于超压保护装置7预先设定的压力P3时，泄爆膜片瞬间爆裂，同时自复位阀门瞬间开启泄压，并当系统压力在低于自复位阀门设定压力P3以下时自行复位关闭，除尘器可继续工作，并尽快停机更换泄爆膜片和相关维护，有效保障袋式除尘器结构安全。

所述的监测与自动控制系统8，其组成、功能和安全保护实施方法同实施例一。

实施例三：对于燃煤锅炉、水泥及有色回转窑、玻璃窑等工业烟气袋式除尘器，因烟气含湿量和含硫量均较高，而且启机过程易携带未燃尽油雾，为防范滤袋糊袋板结，保障袋式除尘器1长期安全可靠运行，此类袋式除尘器1应采取运行保护措施，其安全运行保护系统如下：配置进风烟道2、碱灰喷注系统4、灰斗料位组合监测系统5及监测与自动控制系统8等。

所述的碱灰喷注系统4，其组成、功能和安全保护实施方法同实施例一。

所述的灰斗料位组合监测系统5，其组成、功能和安全保护实施方法同实施例一。

所述的监测与自动控制系统8，其组成、功能和安全保护实施方法同实施例一。

Claims (3)

1.工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行系统，其特征是包括袋式除尘器（1）、进风烟道（2）、火星控制系统（3）、碱灰喷注系统（4）、灰斗料位组合监测系统（5）、充氮保护系统（6）、超压保护装置（7）及监测与自动控制系统（8）；所述袋式除尘器（1）包括灰斗（11）、壳体（12）、清灰装置（13）、过滤元件（14）；所述进风烟道（2）与所述袋式除尘器（1）进风口连接；所述火星控制系统（3）、碱灰喷注系统（4）沿烟气流动方向依次安装在进风烟道（2）上；所述灰斗料位组合监测系统（5）、充氮保护系统（6）安装在袋式除尘器（1）灰斗（11）上；所述超压保护装置（7）安装在袋式除尘器（1）壳体（12）上；所述监测与自动控制系统（8）与火星控制系统（3）、碱灰喷注系统（4）、灰斗料位组合监测系统（5）、充氮保护系统（6）通过电线或电缆连接控制；

所述火星控制系统（3）包括火星感应装置（31）、火星熄灭装置（32），在进风烟道（2）上沿气流方向，火星感应装置（31）安装在前，火星熄灭装置（32）安装在后；

所述碱灰喷注系统（4）包括碱灰储罐（41）、碱灰喷注装置（42），喷注点设置在进风烟道（2）上；

所述灰斗料位组合监测系统（5）包括料位计（51）、温度计（52）；在灰斗（11）上部和下部不同侧面同一高度分别同时设置一组料位计（51）和温度计（52），一组料位计（51）包括上料位计（511）、下料位计（512），一组温度计（52）包括上料位温度计（521）、下料位温度计（522）；

所述充氮保护系统（6）包括氮气供气装置（61）、充氮口（62）、控制装置（63）；所述充氮口（62）设置在灰斗（11）的下料位计（512）以下区域，每个灰斗（11）设置一个控制装置（63）；

所述超压保护装置（7）包括泄爆膜片、自复位阀门，所述超压保护装置（7）安装在所述壳体（12）上；

所述监测与自动控制系统（8）包括监测系统、自动控制系统，所述监测系统包括温度、压力、料位一次检测元件。

2.根据权利要求1所述的工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行系统，其特征是在每个灰斗（11）的上部同等高度同时装设上料位计（511）和上料位温度计（521）；在每个灰斗（11）的下部同等高度同时装设下料位计（512）和下料位温度计（522）；不同高度的料位计（51）和温度计（52）装设在灰斗（11）不同壁板上，同等高度的料位计（51）和温度计（52）装设在灰斗（11）同一壁板上。

3.根据权利要求1所述的工业炉窑烟气袋式除尘器安全运行系统，其特征是所述充氮口（62）设置在每个灰斗（11）下料位以下区域，距灰斗（11）出口300~1000mm处；控制装置（63）采用电磁阀或气动阀型式，其数量每个灰斗（11）配置1个，或者多个灰斗（11）为一组配置1个。