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窯尾通風收塵系統的升級達標改造

1窯尾通風收塵系統存在的問題

1)不能穩定達標排放

     電除塵器受回轉窯系統工藝煅燒狀況(溫度、濕度、風速、CO含量、粉塵特性等)的影響很大。已經很難實現目前低于30mg/Nm3穩定排放的要求,一是在系統“CO”含量超高時,將直接導致收塵失效,造成事故排放;二是在系統產量產生波動時,增濕塔及時調節水量來跟進煙氣的變化,使比電阻產生波動,使除塵效率降低;再是由于系統提產后,通風量增大,電場過濾風速增大,同樣使除塵效率大大降低。

2)不能滿足生產需要

   公司在進行了預分解系統改造后,產量有720/d提高到1200t/d,

     系統通風需要量增大,加上系統整體運行十幾年,個別部位腐蝕嚴重,漏風率增大,主排風機基本滿負荷運轉,限制了進一步提產的可能,同時存在著一定的安全隱患。

2、方案的選擇和確定

     目前國內外同方案主要以下幾種:電除塵器更換新的結構和部件或直接整臺更新、電除塵器改造為電袋復合除塵器、電除塵器改造為袋式收塵器或直接更新為袋式除塵器。通過多方考察和調研,并經過反復的論證,綜合考慮綜合投資、運行維護成本、施工時間等因素,最終確定了由公司和廣州捷達萊堡通用設備有限公司充分商議制定的擁有國外先進設計理念的嚴格控制排放,并能穩產提產的科學改造方案,改造前后設備技術性能參數分別見表1、表2。

    1)          對增濕塔殼體進行加固、修補,更換噴淋系統噴頭和管路;

    2)          拆除電除塵器內部振打、走梯、分布板、極板、極線等結構件;

    3)              安裝模塊化單元設計的導風、過濾箱房結構及輔助控制設施;

    4)              風機加轉,滿足系統改造風量和全壓的提高;

3  、改造方案的實施

3.1增濕塔的校核和維修改善

     增濕塔原規格為φ6m×20m,噴水能力為10t/h,改造后煙氣量增

            表1  改造前電收塵器主要性能參數
 

指標
參數
規格
20/10/3×7/0.4
處理煙氣量
176000 m3/h
入口溫度
  130-150 ℃
入口粉塵濃度
  ≤80 g/N m3
出口粉塵濃度
  ≤100mg /N m3
過濾風速
  0.65 m/s
阻力損失
200 Pa

          表2  改造后袋收塵器主要性能參數          

指標
參數
總過濾面積
4341 m2
處理煙氣量
245000m3/h
入口溫度
180℃(瞬間290℃)
入口粉塵濃度
≤100 g/N m3
出口粉塵濃度
≤30 mg/N m3
過濾風速
≤0.94 m/min
上升風速
≤1.0 m/min
阻力損失
       ≤1500 Pa   (5年內)
清灰方式
在線脈沖清灰
檢修、換袋方式
開機




  加到240000m3/h,但改造后收塵入口控制溫度由原來的120度升高為200度以下,經過計算校核,增濕塔容積和噴水能力完全能夠滿足要求。

  經過近十幾年運行,加上使用水為處理后中水,管路通透性及噴頭霧化效果較差,殼體腐蝕漏風現象嚴重,故對殼體漏風部位進行了修補和加固,更新和維修了噴淋系統。

3.2電收塵器改造為模塊化高效脈沖袋式收塵器

    按照預定設計方案,本著確保質量和施工安全的原則,合理進行交叉作業,盡量縮短工期,從拆除、預制非標件、嚴格進行組裝等幾個方面進行了具體的實施。

1)保留殼體、灰斗、熟灰系統等,拆除頂部的防爆門、內部的極線、極板振打機構、上下懸吊框架、多孔板等;

2)在原入、出口位置分別焊接盲板,殼體內部用隔板嚴格將主體分為雙列六室結構;并通過固定過濾濾袋的孔板將各室分為上下結構的凈氣室和過濾室;整個安裝均采用連續性焊接,確保氣密性。 考慮改造后設備承受負壓有所增加,特增加加強筋,并對部分腐蝕部位進行修補,確保能夠承受運行時作用在工作單元的壓力;該過程使用的孔板采用世界領先的激光切割法進行開孔,安裝前后對其孔徑偏差、光潔度和整板平整度均進行了嚴格的要求和把關,確保濾袋安裝的氣密性。

3)分別在兩側安裝分風管道,并在進口處安裝可調節插板式閥門,加上嚴格按照流體力學原理設計低阻管路,將含塵煙氣均勻導入各室,同時插板閥還可以起到完全隔絕某室的作用;在各灰斗進入風口處斜向安裝百葉窗式導流裝置,避免含塵煙氣,進入箱體時的渦流現象,以及對濾袋的直接沖刷,使含塵煙氣均勻分布到各濾袋表面,并可以減少灰斗內的二次揚塵現象。

4)為方便檢修,凈氣室進行了“可走入式”設計,濾袋及骨架完全在箱室內完成,并安裝了采用國外先進技術進行設計制作的雙層隔熱檢修門,鎖風保溫效果好,開啟安全方便。

5)對頂蓋進行密封焊接后,頂部各凈氣室頂端分別安裝六路支管,一路總管與原排風管路連接,并在各支管上安裝自動控制鎖風蝶閥,與進風口的插板閥可以實現各箱室的完全隔離,真正實現在線檢修。

6)安裝過濾元件、壓縮空氣噴吹系統。過濾元件采用BHA-Tex聚四氟乙烯覆膜玻纖濾袋,并用帶文丘里設計的骨架進行固定。壓縮空氣噴吹系統主要由1.5″電磁脈沖閥、自動放水閥、壓縮空氣氣包,可拆裝行式噴吹管組成。

7)監控系統可以實現以下功能,準確顯示總體及各室運行阻力及入口溫度;通過定壓或定時方式控制脈沖閥的清灰;實現阻力超高報警、溫度超高自動處理等;

8)兩側安裝檢修平臺及安全人性化的走梯,殼體外部及管道均隔熱材料進行隔層處理。

3.3引風機改造

    原使用風機為Y4-73型引風機,系統改造后,風量和風壓均需要增加,經過詳細的理論和安全性能計算,決定采用適當提高風機轉速的解決該問題。并對風機殼體、管道等進行合理加固,以克服全壓增加造成的振動。改造前后參數見表3。

                             表3   改造前后主要參數對比

主要參數
改造前
改造后
流 量 (m3/h)
153860
254665
全 壓  (Pa)
1192
3265
功 率 (kw)
110
355
轉 數
580
960

4、改造后系統的調試和使用

1)檢查凈氣室、灰斗、以及輸灰系統內部是否有雜物如有應及時進行清理。

2)對除塵器清灰系統、監控系統進行檢查調試,看是否符合設計要求,若存在問題應及時予以解決。

3)熒光粉檢漏。共進行兩次,首先啟動風機調整在低風速、低壓的易操作狀態,用綠色熒光粉從灰斗檢查孔處喂入,一定時間后,停風機用熒光燈對袋房內、袋口、墻板、花板、原出風口處新裝盲板外側進行檢查,若有亮光,說明有焊縫漏焊或密封性不夠,需要進行補焊或檢查濾袋的安裝,然后用粉紅色熒光粉重復一下以上步驟,確保無粉塵“短路性”遺漏。

4)預涂粉。預涂粉是袋收塵器使用前很重要的一項工作,防止煙氣中的油污或酸堿性物質侵害濾袋。具體做法是在拉鏈機各檢查孔處分別向各室用負壓風喂入生料粉,到一定程度后,利用窯磨合用收塵器的特點,先開啟生料磨進行工作,同時繼續對濾袋進行預涂粉工作,當達到收塵器設定阻力值后,開始回轉窯的烘窯程序。

5)噴吹系統實行定壓清灰,通過調整將其阻力穩定在1200左右。

 5、結論

1)經過投入運行后的跟蹤測試,排放最大濃度值僅為8mg/Nm3,完全可以達到嚴格的排放標準;

2)完全模塊化的設計特點使更換濾袋等在線檢修工作得以安全、簡捷的操作。

3)嚴格的流體力學設計和導流均風裝置的應用,使收塵器在實現模塊化設計的同時,亦實現了降低整體機械阻力的最優化,確保收塵器的經濟運行。

4)與電除塵器相比,高度的自動化集成控制使設備實現了現場“無職守”運轉,節約了人力資本。

5)與其它技術相比,該設計解決了嚴格的排放標準和實現連續生產的矛盾,對企業實現清潔生產,具有深遠的推廣意義。
 
 

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