技術 | 水泥廠窯頭“電改袋”成功案例【圖】
2019-08-0915:58:43
1技術路線
將(jiang)原(yuan)窯頭電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)三電(dian)場(chang)全部(bu)拆除(chu)(chu)，保留電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)大梁，采取頂部(bu)出風高凈氣(qi)室(shi)(shi)的(de)(de)設(she)計方(fang)式(shi)。充(chong)分利用原(yuan)有電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)外殼體(ti)(含灰斗(dou)、立柱、框架(jia)、箱體(ti)等)以及輸送系(xi)統，拆除(chu)(chu)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)頂部(bu)及內部(bu)構件，將(jiang)原(yuan)有電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)各個(ge)電(dian)場(chang)的(de)(de)每側改(gai)為三個(ge)袋(dai)室(shi)(shi)，改(gai)造后(hou)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)共分為12個(ge)袋(dai)室(shi)(shi)。將(jiang)濾袋(dai)布滿設(she)備內部(bu)，并改(gai)變除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)設(she)備出口方(fang)式(shi)，增(zeng)設(she)頂部(bu)上箱體(ti)(含爬梯(ti)和頂部(bu)噴吹(chui)凈氣(qi)室(shi)(shi))，將(jiang)其整體(ti)改(gai)造為純袋(dai)式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)器(qi)。
除(chu)塵(chen)(chen)器的凈氣(qi)室設(she)計為獨立的單元(yuan)，并設(she)置閥門可實現在線檢修，每個凈氣(qi)室的氣(qi)體通過分管道進入出風通道，改造后正常生(sheng)產運行時出口粉塵(chen)(chen)濃度≤20mg/m3。
本(ben)次改(gai)(gai)(gai)造為了(le)滿(man)足將來(lai)出口粉塵排放(fang)濃度(du)升級(ji)改(gai)(gai)(gai)造達到≤10mg/m3的要求，我們在(zai)對除塵設備設計(ji)時預(yu)留了(le)充裕的改(gai)(gai)(gai)造空(kong)間：
(1)多濾(lv)袋數量(liang)的設計，為(wei)將來濾(lv)袋加(jia)長增(zeng)加(jia)過濾(lv)面積預(yu)留了足(zu)夠(gou)的空(kong)間；
(2)選用3.5″脈沖閥(fa)，能夠滿足多過濾面積的清灰效果；
(3)對(dui)高(gao)凈氣室進行加(jia)高(gao)設計，能夠滿足將來(lai)濾袋加(jia)長后的換(huan)檢修空間(jian)；
(4)關鍵(jian)氣密性結構采(cai)用雙面(mian)滿焊(han)，為(wei)10mg/m3排放做好準備。
2增加冷卻裝置
窯頭篦冷機工(gong)作不穩定或是余(yu)熱(re)發(fa)電工(gong)作不正常時(shi)，除塵(chen)器易造成高溫燒袋的(de)(de)(de)(de)事故發(fa)生，因此需(xu)要配備(bei)合適的(de)(de)(de)(de)冷卻裝置進行應急處(chu)理(li)。我們從窯頭的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝考慮(lv)出發(fa)，在除塵(chen)器的(de)(de)(de)(de)入口處(chu)增設(she)冷風閥，還在篦冷機的(de)(de)(de)(de)出風口增設(she)管道噴霧降溫裝置，出現(xian)意外的(de)(de)(de)(de)情況能夠進行的(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)，從大程度保護濾袋。
管道噴(pen)(pen)(pen)(pen)霧(wu)降(jiang)(jiang)溫(wen)(wen)(wen)的基本(ben)功能是根據(ju)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的變化自動(dong)控(kong)(kong)制(zhi)噴(pen)(pen)(pen)(pen)嘴的開(kai)關(guan)，使冷(leng)(leng)卻(que)器(qi)(qi)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)出(chu)(chu)口(kou)(kou)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)維持在(zai)適(shi)當(dang)的溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)范圍內。工作時，冷(leng)(leng)卻(que)水(shui)(shui)自水(shui)(shui)源水(shui)(shui)箱經過濾(lv)器(qi)(qi)過濾(lv)后由多級(ji)水(shui)(shui)泵(beng)升壓，經出(chu)(chu)口(kou)(kou)管路分組控(kong)(kong)制(zhi)箱(控(kong)(kong)制(zhi)不同(tong)工況下的不同(tong)噴(pen)(pen)(pen)(pen)水(shui)(shui)量(liang))送到噴(pen)(pen)(pen)(pen)嘴，經過噴(pen)(pen)(pen)(pen)嘴噴(pen)(pen)(pen)(pen)霧(wu)，產(chan)生非常細小(xiao)的顆粒，水(shui)(shui)霧(wu)在(zai)高溫(wen)(wen)(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)中(zhong)蒸發，吸收煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的大量(liang)熱量(liang)，使煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)降(jiang)(jiang)低(di)并維持在(zai)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)范圍內。可提前(qian)設(she)定(ding)期望煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)出(chu)(chu)口(kou)(kou)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)值，當(dang)出(chu)(chu)口(kou)(kou)測溫(wen)(wen)(wen)元件(jian)檢測到煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)超(chao)過給定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)設(she)定(ding)值的上限控(kong)(kong)制(zhi)偏差(cha)時，在(zai)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)的作用下，水(shui)(shui)泵(beng)自動(dong)開(kai)啟(qi)，給噴(pen)(pen)(pen)(pen)嘴供(gong)水(shui)(shui)降(jiang)(jiang)低(di)出(chu)(chu)口(kou)(kou)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，并根據(ju)出(chu)(chu)口(kou)(kou)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)與(yu)設(she)定(ding)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)的差(cha)值控(kong)(kong)制(zhi)噴(pen)(pen)(pen)(pen)嘴的開(kai)關(guan)及流量(liang)調節(jie)，從(cong)而(er)使煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)降(jiang)(jiang)低(di)到指定(ding)范圍內；當(dang)出(chu)(chu)口(kou)(kou)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)降(jiang)(jiang)低(di)超(chao)過溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)設(she)定(ding)值的下限控(kong)(kong)制(zhi)偏差(cha)時，在(zai)控(kong)(kong)制(zhi)器(qi)(qi)的控(kong)(kong)制(zhi)下，水(shui)(shui)泵(beng)自動(dong)停(ting)機(ji)，從(cong)而(er)使煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)回升到指定(ding)范圍內。
圖1為(wei)收塵入口煙道增加冷風閥；圖2為(wei)篦(bi)冷機噴霧降溫裝置；圖3表(biao)明噴霧裝置噴頭霧化效果。
圖1收塵入口煙道(dao)增加冷風閥
圖2篦(bi)冷機(ji)噴霧降溫裝置
圖(tu)3噴(pen)霧(wu)裝(zhuang)置噴(pen)頭霧(wu)化效(xiao)果
3風機改造方案
根(gen)據窯頭(tou)的工藝以及現(xian)有排風(feng)(feng)機(ji)配備的電機(ji)功率來計算，風(feng)(feng)機(ji)壓(ya)頭(tou)不能(neng)滿足電除塵器改(gai)為(wei)袋(dai)式除塵器后(hou)的需求(qiu)，將(jiang)風(feng)(feng)機(ji)改(gai)造參數設定(ding)為(wei)全(quan)壓(ya)3600Pa，風(feng)(feng)量450000m3/h。我(wo)公司采用的排風(feng)(feng)機(ji)型號為(wei)CTGXYT75NO29D，全(quan)壓(ya)3600Pa，風(feng)(feng)量50000m3/h，電機(ji)型號為(wei)YPT560-8，功率710kW。
表1改(gai)造前(qian)后參數對比(窯(yao)頭(tou)配備余熱(re)發電)
圖4袋式除塵(chen)器CAD數(shu)字化設(she)計
4改造效果
原窯頭電除塵(chen)系統參(can)數(shu)及(ji)改造(zao)為袋收塵(chen)系統參(can)數(shu)對(dui)比(bi)(見(jian)表1)。改造(zao)后排放指(zhi)標(見(jian)表2)。
表2改造(zao)后排放指標
5關鍵技術
5.1袋式除塵器箱(xiang)體模塊化結構的優化設計
對低壓(ya)長袋(dai)脈沖除塵器箱體的(de)模塊化結(jie)構進行針對性的(de)優化設計(見(jian)圖4)，方便設備的(de)安裝，既(ji)縮短改造(zao)工期，又降低安裝成(cheng)本。
5.2合理的(de)均風(feng)結(jie)構設計
利用CAE技術對(dui)設備內部進行CFD流場模擬分析(見(jian)圖(tu)5)，以此結(jie)(jie)合(he)新型(xing)均風結(jie)(jie)構(已獲實用新型(xing))來內部氣(qi)流分布(bu)，進一步降低設備結(jie)(jie)構阻力。
圖5CFD流場模擬分(fen)析
5.3低能(neng)耗脈沖噴吹系(xi)統(tong)的
新型低能(neng)耗脈沖(chong)噴吹系(xi)統(tong)(見圖(tu)6)，排放達標，實現低阻、的運行效果。
圖6脈沖噴(pen)吹仿(fang)真模擬
5.4破袋(dai)檢(jian)測技術(shu)在每(mei)個(ge)室設立單獨的壓差計，以便觀察(cha)每(mei)個(ge)室的工作情(qing)況。并(bing)(bing)利用粉(fen)塵監測裝置配(pei)合電器控制(zhi)反(fan)饋系統，能夠及時發現濾袋(dai)破損，并(bing)(bing)準確定位到某個(ge)袋(dai)室，實現設備運(yun)行檢(jian)測的機電一體化，方(fang)便設備維護。
5.5工藝系統綜合(he)分析
借助在工藝設(she)計(ji)方面的優勢，對整個窯(yao)頭(tou)煙氣除塵(chen)系(xi)統進行綜合(he)分析，包括對通風管路的優化設(she)計(ji)，頭(tou)排風機的參(can)數選(xuan)型(xing)和改造，為整個窯(yao)系(xi)統的提(ti)產創造了條件。
6結束語
環保形勢日益嚴峻，窯頭采用電(dian)除塵器(qi)已經不能滿足(zu)達標排放(fang)的要求，對(dui)窯頭電(dian)除塵器(qi)進(jin)行改造勢在(zai)必行，為(wei)了降低改造成本(ben)，可(ke)以利(li)用原(yuan)有(you)的收塵殼體進(jin)行改造，將(jiang)電(dian)除塵器(qi)改為(wei)袋式收塵器(qi)。
