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 河北科塵環保設備有限公司

【科塵】水泥廠窯頭“電改袋”成功案例

人氣:502 發表時間:2019-08-10 【


2019-08-1017:52:47

  山東山鋁環境新材料有限公司2號熟料生產線于2008年建成投用,窯頭篦冷機余風處理采用電除塵器并配備余熱鍋爐,隨著國家環保對廢氣排放標準的日趨嚴格,現有電除塵器無法實現達標排放。針對上述情況,為了排放達標,公司投資400萬元,利用原電除塵器殼體,將電除塵器改為袋式收塵器,確保除塵器出口煙氣顆粒物排放濃度低于20mg/Nm3,達到國家排放標準。


  1技術路線


  將原窯頭電除塵器三電場全部拆除,保留電除塵器的大梁,采取頂部出風高凈氣室的設計方式。充分利用原有電除塵器的外殼體(含灰斗、立柱、框架、箱體等)以及輸送系統,拆除電除塵器的頂部及內部構件,將原有電除塵器各個電場的每側改為三個袋室,改造后除塵器共分為12個袋室。將濾袋布滿設備內部,并改變除塵設備出口方式,增設頂部上箱體(含爬梯和頂部噴吹凈氣室),將其整體改造為純袋式除塵器。


  除塵器的凈氣室設計為獨立的單元,并設置閥門可實現在線檢修,每個凈氣室的氣體通過分管道進入出風通道,改造后正常生產運行時出口粉塵濃度≤20mg/m3。


  本次改造為了滿足將來出口粉塵排放濃度升級改造達到≤10mg/m3的要求,我們在對除塵設備設計時預留了充裕的改造空間:


  (1)更多濾袋數量的設計,為將來濾袋加長增加過濾面積預留了足夠的空間;


  (2)選用3.5″脈沖閥,能夠滿足更多過濾面積的清灰效果;


  (3)對高凈氣室進行加高設計,能夠滿足將來濾袋加長后的更換檢修空間;


  (4)關鍵氣密性結構采用雙面滿焊,為10mg/m3排放做好準備。


  2增加冷卻裝置


  窯頭篦冷機工作不穩定或是余熱發電工作不正常時,除塵器易造成高溫燒袋的事故發生,因此需要配備合適的冷卻裝置進行應急處理。我們從窯頭的工藝考慮出發,在除塵器的入口處增設冷風閥,還在篦冷機的出風口增設管道噴霧降溫裝置,確保出現意外的情況能夠進行有效的處理,從最大程度保護濾袋。


  管道噴霧降溫的基本功能是根據煙氣溫度的變化自動控制噴嘴的開關,使冷卻器煙氣出口溫度維持在適當的溫度范圍內。工作時,冷卻水自水源水箱經過濾器過濾后由多級水泵升壓,經出口管路分組控制箱(控制不同工況下的不同噴水量)送到噴嘴,經過噴嘴噴霧,產生非常細小的顆粒,水霧在高溫煙氣中迅速蒸發,吸收煙氣的大量熱量,使煙氣溫度迅速降低并維持在一定溫度范圍內??商崆霸O定期望煙氣出口溫度值,當出口測溫元件檢測到煙氣溫度超過給定溫度設定值的上限控制偏差時,在控制器的作用下,水泵自動開啟,給噴嘴供水降低出口煙氣溫度,并根據出口溫度與設定溫度的差值控制噴嘴的開關及流量調節,從而使煙氣溫度降低到指定范圍內;當出口溫度降低超過溫度設定值的下限控制偏差時,在控制器的控制下,水泵自動停機,從而使煙氣溫度回升到指定范圍內。


  圖1為收塵入口煙道增加冷風閥;圖2為篦冷機噴霧降溫裝置;圖3表明噴霧裝置噴頭霧化效果。


  圖1收塵入口煙道增加冷風閥


  圖2篦冷機噴霧降溫裝置


  圖3噴霧裝置噴頭霧化效果


  3風機改造方案


  根據窯頭的工藝以及現有排風機配備的電機功率來計算,風機壓頭不能滿足電除塵器改為袋式除塵器后的需求,將風機改造參數設定為全壓3600Pa,風量450000m3/h。我公司采用的排風機型號為CTGXYT75NO29D,全壓3600Pa,風量50000m3/h,電機型號為YPT560-8,功率710kW。


  表1改造前后參數對比(窯頭配備余熱發電)


  圖4袋式除塵器CAD數字化設計


  4改造效果


  原窯頭電除塵系統參數及改造為袋收塵系統參數對比(見表1)。改造后排放指標(見表2)。


  表2改造后排放指標


  5關鍵技術


  5.1袋式除塵器箱體模塊化結構的優化設計


  對低壓長袋脈沖除塵器箱體的模塊化結構進行針對性的優化設計(見圖4),方便設備的安裝,既縮短改造工期,又降低安裝成本。


  5.2合理的均風結構設計


  利用CAE技術對設備內部進行CFD流場模擬分析(見圖5),以此結合新型均風結構(已獲國家實用新型專利)來改善內部氣流分布,進一步降低設備結構阻力。


  圖5CFD流場模擬分析


  5.3低能耗高效脈沖噴吹系統的開發研究


  新型低能耗高效脈沖噴吹系統(見圖6),保證排放達標,實現低阻、高效的運行效果。


  圖6脈沖噴吹仿真模擬


  5.4破袋檢測技術


  在每個室設立單獨的壓差計,以便觀察每個室的工作情況。并利用粉塵監測裝置配合電器控制反饋系統,能夠及時發現濾袋破損,并準確定位到某個袋室,實現設備運行檢測的機電一體化,方便設備維護。


  5.5工藝系統綜合分析


  借助在工藝設計方面的優勢,對整個窯頭煙氣除塵系統進行綜合分析,包括對通風管路的優化設計,頭排風機的參數選型和改造,為整個窯系統的提產創造了條件。


  6結束語


  環保形勢日益嚴峻,窯頭采用電除塵器已經不能滿足達標排放的要求,對窯頭電除塵器進行改造勢在必行,為了降低改造成本,可以利用原有的收塵殼體進行改造,將電除塵器改為袋式收塵器。


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