磚混結構袋式除塵器在立窯煙氣治理中的應用
隨(sui)著GB4915—2004《水泥工業大(da)氣污染物排放標準(zhun)》的(de)實施,機(ji)立窯的(de)粉塵治理已(yi)成為(wei)水泥立窯企業的(de)頭等(deng)大(da)事,而袋式除塵器是(shi)實現機(ji)立窯“無煙無塵”達標排放的(de)唯一選擇。
當前,立窯除(chu)塵(chen)的設(she)備選型較(jiao)多,有全(quan)鋼結構(gou)的反吹(chui)風袋式除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)、低壓(ya)脈沖袋式除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)、圓(yuan)形(xing)袋式除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)等,這些(xie)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)都存在投資大、設(she)備運行維護成本高、使用(yong)壽(shou)命短等缺(que)點。磚混(hun)結構(gou)袋式除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)正(zheng)是回(hui)避了(le)全(quan)鋼結構(gou)設(she)備的這些(xie)缺(que)點而開(kai)發的新型除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi),特別適合(he)于機立窯煙氣“濕、蝕、變”的特性。
1結構原理
含(han)塵煙氣(qi)由頂部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)均風(feng)(feng)斜煙道(dao)(dao)進入(ru)(ru)(ru)除塵器,經(jing)(jing)均風(feng)(feng)斜煙道(dao)(dao)均風(feng)(feng)后(hou)(hou),均勻地(di)分向各室(shi)(shi),部(bu)分粗顆粒由于慣性落入(ru)(ru)(ru)灰(hui)斗(dou),其(qi)余經(jing)(jing)濾(lv)(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)內表(biao)(biao)面過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)后(hou)(hou),進入(ru)(ru)(ru)袋(dai)(dai)室(shi)(shi),然后(hou)(hou)經(jing)(jing)通風(feng)(feng)槽(cao)、排(pai)(pai)(pai)風(feng)(feng)閥、排(pai)(pai)(pai)風(feng)(feng)變(bian)徑管,由排(pai)(pai)(pai)風(feng)(feng)機排(pai)(pai)(pai)入(ru)(ru)(ru)大氣(qi)。粉塵在(zai)(zai)(zai)(zai)某室(shi)(shi)濾(lv)(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)內表(biao)(biao)面附積到一定(ding)厚度(du)后(hou)(hou),將導致系(xi)統(tong)阻力的(de)(de)(de)(de)(de)增加。這時(shi)清灰(hui)系(xi)統(tong)將按(an)設(she)定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)程序啟動(dong)反(fan)吹(chui)風(feng)(feng)機,關(guan)(guan)閉(bi)該(gai)(gai)室(shi)(shi)排(pai)(pai)(pai)風(feng)(feng)閥,停止該(gai)(gai)室(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv),同時(shi)打(da)開該(gai)(gai)室(shi)(shi)反(fan)吹(chui)風(feng)(feng)閥,反(fan)吹(chui)風(feng)(feng)經(jing)(jing)反(fan)吹(chui)風(feng)(feng)管、反(fan)吹(chui)風(feng)(feng)閥、通風(feng)(feng)槽(cao)進入(ru)(ru)(ru)該(gai)(gai)室(shi)(shi),濾(lv)(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)在(zai)(zai)(zai)(zai)反(fan)吹(chui)風(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)作用下縮癟(一次(ci)縮袋(dai)(dai))。經(jing)(jing)短(duan)暫間隔(ge),該(gai)(gai)室(shi)(shi)反(fan)吹(chui)風(feng)(feng)閥關(guan)(guan)閉(bi),排(pai)(pai)(pai)風(feng)(feng)閥打(da)開,重(zhong)新(xin)進入(ru)(ru)(ru)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)狀態,濾(lv)(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)瞬時(shi)鼓(gu)(gu)漲(一次(ci)脈動(dong)),已松動(dong)變(bian)癟的(de)(de)(de)(de)(de)塵餅在(zai)(zai)(zai)(zai)自重(zhong)及濾(lv)(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)抖動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)作用下落入(ru)(ru)(ru)灰(hui)斗(dou)。排(pai)(pai)(pai)風(feng)(feng)閥再(zai)次(ci)關(guan)(guan)閉(bi),濾(lv)(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)在(zai)(zai)(zai)(zai)其(qi)它袋(dai)(dai)室(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)負壓抽吸(xi)作用下縮癟(二次(ci)縮袋(dai)(dai)),排(pai)(pai)(pai)風(feng)(feng)閥再(zai)次(ci)打(da)開,濾(lv)(lv)(lv)(lv)袋(dai)(dai)再(zai)次(ci)鼓(gu)(gu)脹清灰(hui)(二次(ci)脈動(dong))。兩次(ci)縮袋(dai)(dai)脈動(dong)清灰(hui)更適合又(you)(you)細(xi)又(you)(you)粘難于清灰(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)立(li)窯袋(dai)(dai)式(shi)除塵器清灰(hui)。
2技術特點
2.1磚混結構優化(hua)設計
2.1.1能低溫運行(xing),防腐蝕、抗結露、低成本
將傳(chuan)統(tong)玻纖袋式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)的(de)鋼結構外殼體設計(ji)成磚(zhuan)混結構,使(shi)得因煙氣腐蝕(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)殼體而(er)使(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)失效(xiao)的(de)問(wen)題(ti)得以(yi)解決(jue)。同時(shi)磚(zhuan)混結構具有良好的(de)蓄熱功能,在煙氣處(chu)于低溫時(shi)也能正常運(yun)行(xing)(xing),不結露。傳(chuan)統(tong)袋式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)一般要求在露點以(yi)上20℃才能正常運(yun)行(xing)(xing),而(er)磚(zhuan)混結構袋式(shi)除(chu)(chu)塵(chen)器(qi)在接近露點和(he)短時(shi)間低于露點也可以(yi)正常運(yun)行(xing)(xing)。
磚混結構(gou)袋式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器更加適合(he)我國(guo)的(de)國(guo)情(qing),適合(he)在當前水泥行情(qing)下水泥企業對(dui)低成本投(tou)資的(de)袋式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)需求(qiu)。由(you)于(yu)這種除(chu)塵(chen)(chen)器省去了大量的(de)鋼材(cai)、運(yun)費、安裝費等,所用(yong)的(de)大量材(cai)料均是水泥企業比較容易(yi)得到的(de)。與鋼結構(gou)的(de)袋式(shi)除(chu)塵(chen)(chen)器相(xiang)比節省投(tou)資近(jin)40%。
2.1.2抗震(zhen)、防開裂優化(hua)設計
因地震、運行時間的(de)增長等原(yuan)因,開(kai)裂是磚混除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)首(shou)要解(jie)決(jue)的(de)問題,本(ben)除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)在以下(xia)幾(ji)方面著手解(jie)決(jue):
(1)運用整體框(kuang)架結(jie)構設計(ji)
在除塵器灰斗(dou)、上下(xia)花板和檐口等處(chu)共設有五道鋼筋混凝(ning)土(tu)圈(quan)(quan)梁(liang),基(ji)礎(chu)立柱(zhu)(zhu)部分設框架,在除塵器的四角和內外墻交接處(chu)設構造柱(zhu)(zhu),構造柱(zhu)(zhu)上下(xia)端箍筋加(jia)密(mi),且與(yu)鋼筋混凝(ning)土(tu)圈(quan)(quan)梁(liang)連(lian)接,圈(quan)(quan)梁(liang)采用現(xian)澆混凝(ning)土(tu),使(shi)圈(quan)(quan)梁(liang)、框架、構造柱(zhu)(zhu)形成整體,避免(mian)了因地基(ji)不平衡(heng)下(xia)沉(chen)而開裂,提高了抗(kang)震(zhen)能力。
(2)因(yin)地(di)制(zhi)宜(yi)采用輕質砌筑材料(如P型燒結多孔磚、輕質預制(zhi)件等)。一方(fang)面減少(shao)整體重量(liang),抗震防開裂;另外提高保(bao)溫性能,減少(shao)投(tou)資。
(3)采用馬牙(ya)槎構造(zao)立柱和(he)錨固式預埋件,避(bi)免開裂和(he)減少漏風。
2.2優(you)化設計清灰(hui)方式
2.2.1二次縮袋反吹風脈動清(qing)灰技術
清(qing)(qing)灰時(shi),清(qing)(qing)灰系統(tong)按設(she)定的(de)(de)(de)程序(xu)啟動(dong)反(fan)吹(chui)(chui)(chui)風(feng)(feng)(feng)(feng)機,關(guan)閉(bi)該(gai)(gai)(gai)室(shi)(shi)(shi)排風(feng)(feng)(feng)(feng)閥(fa),停(ting)止該(gai)(gai)(gai)室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)過濾,同時(shi)打(da)(da)開(kai)該(gai)(gai)(gai)室(shi)(shi)(shi)反(fan)吹(chui)(chui)(chui)風(feng)(feng)(feng)(feng)閥(fa),反(fan)吹(chui)(chui)(chui)風(feng)(feng)(feng)(feng)(排風(feng)(feng)(feng)(feng)機排出(chu)的(de)(de)(de)凈氣)經反(fan)吹(chui)(chui)(chui)風(feng)(feng)(feng)(feng)管、反(fan)吹(chui)(chui)(chui)風(feng)(feng)(feng)(feng)閥(fa)、通風(feng)(feng)(feng)(feng)槽(cao)進(jin)(jin)入該(gai)(gai)(gai)室(shi)(shi)(shi),濾袋在其它袋室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)負壓(ya)抽吸和反(fan)吹(chui)(chui)(chui)風(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)共(gong)同作(zuo)用下縮癟(bie),灰塵(chen)松(song)動(dong)。經短暫(zan)間(jian)隔,該(gai)(gai)(gai)室(shi)(shi)(shi)反(fan)吹(chui)(chui)(chui)風(feng)(feng)(feng)(feng)閥(fa)關(guan)閉(bi),排風(feng)(feng)(feng)(feng)閥(fa)打(da)(da)開(kai),重(zhong)新進(jin)(jin)入過濾狀態,濾袋瞬時(shi)鼓脹,已松(song)動(dong)變癟(bie)的(de)(de)(de)塵(chen)餅(bing)在自重(zhong)及濾袋抖(dou)動(dong)的(de)(de)(de)作(zuo)用下落入灰斗(dou)。排風(feng)(feng)(feng)(feng)閥(fa)再次(ci)關(guan)閉(bi)、打(da)(da)開(kai),脈(mo)動(dong)氣流使(shi)濾袋產生(sheng)抖(dou)動(dong),則進(jin)(jin)一(yi)步提高了清(qing)(qing)灰效果。接著下一(yi)室(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)排風(feng)(feng)(feng)(feng)閥(fa)關(guan)閉(bi),反(fan)吹(chui)(chui)(chui)風(feng)(feng)(feng)(feng)閥(fa)打(da)(da)開(kai),又(you)對下一(yi)室(shi)(shi)(shi)進(jin)(jin)行清(qing)(qing)灰。
2.2.2微結露(lu)狀態運行清(qing)灰(hui)技(ji)術
除塵(chen)器(qi)在將(jiang)要(yao)結(jie)露(lu)但未結(jie)露(lu)或短時間輕微結(jie)露(lu)的(de)(de)情況(kuang)下(xia),清灰(hui)(hui)效(xiao)果最好,尤其是(shi)在粉塵(chen)又細(xi)又粘難于清灰(hui)(hui)的(de)(de)情況(kuang)下(xia),除塵(chen)器(qi)微結(jie)露(lu)運行(xing)清灰(hui)(hui)有(you)奇(qi)效(xiao)。這(zhe)一技(ji)術被我(wo)們成功地運用在湖(hu)北(bei)某水泥廠機立(li)窯的(de)(de)煙氣(qi)治理(li)中。
2.3系統控制
2.3.1采用(yong)西門(men)子PLC,提高控制(zhi)的準確性(xing)(xing)和可*性(xing)(xing);
2.3.2內置記錄儀,可根(gen)據需要調閱和(he)打印(yin)各(ge)種運行參(can)數(shu),幫助用戶(hu)采用智(zhi)能化管(guan)理;
2.3.3運(yun)用(yong)在線檢(jian)測(ce)。在線檢(jian)測(ce)的(de)使用(yong)不僅可(ke)以幫助用(yong)戶對除塵器(qi)的(de)運(yun)行(xing)進行(xing)監測(ce),同時還可(ke)以提供用(yong)戶以維護手段,使得(de)只憑感官判斷變得(de)更(geng)為直(zhi)接,而且也符合新標準的(de)要求。
2.4細節(jie)設計
2.4.1灰斗出(chu)風設計
傳統的(de)全鋼玻(bo)纖袋式除塵(chen)器(qi)的(de)每室出(chu)風(feng)口一般設計在側部(bu),如果磚混結構除塵(chen)器(qi)仍采用(yong)如此設計,那么,勢必會增(zeng)加除塵(chen)器(qi)的(de)漏風(feng)系數。采用(yong)灰斗出(chu)風(feng),一方面避免了此處漏風(feng)問(wen)題,另一方面還使每室的(de)出(chu)風(feng)更加均勻,減少(shao)了除塵(chen)器(qi)的(de)運行阻力。
2.4.2檢修門的改進
檢(jian)修(xiu)門(men)漏(lou)氣是(shi)除塵(chen)器(qi)最為常見的問題(ti),在立(li)窯除塵(chen)器(qi)上,*近檢(jian)修(xiu)門(men)處腐蝕最為嚴重,因此(ci)檢(jian)修(xiu)門(men)能否(fou)密(mi)封嚴實(shi)最為關(guan)鍵。傳統的檢(jian)修(xiu)門(men)密(mi)封條(tiao)都是(shi)鑲嵌在門(men)上,關(guan)門(men)后(hou)是(shi)否(fou)密(mi)封看不到摸不著。將檢(jian)修(xiu)門(men)密(mi)封條(tiao)鑲嵌在門(men)框上,采用外扣壓緊式結構,關(guan)門(men)后(hou)密(mi)封嚴實(shi)性可(ke)以(yi)一(yi)目了(le)然,而且可(ke)調(diao),開(kai)門(men)關(guan)門(men)快(kuai)捷方便(bian)。
2.4.3各類閥門優化設(she)計
反(fan)吹風類(lei)除(chu)塵(chen)(chen)器的(de)閥(fa)(fa)門在整個立(li)窯除(chu)塵(chen)(chen)系統(tong)中是相當關(guan)鍵的(de),其一是使用(yong)量(liang)大(da),一般八(ba)個室的(de)除(chu)塵(chen)(chen)器正(zheng)常(chang)要用(yong)30個閥(fa)(fa)門;其二是作用(yong)重大(da),如果閥(fa)(fa)門不能開啟,輕者(zhe)會導致除(chu)塵(chen)(chen)器堵塞,重者(zhe)糊(hu)袋(dai)、燒袋(dai),除(chu)塵(chen)(chen)器失(shi)效。閥(fa)(fa)門關(guan)鍵之(zhi)處就是閥(fa)(fa)板(ban)能否(fou)靈(ling)活轉動。傳統(tong)閥(fa)(fa)門主軸采用(yong)軸瓦支(zhi)(zhi)承,軸瓦支(zhi)(zhi)承焊接在閥(fa)(fa)體上(shang)。由于焊接的(de)變形、高溫煙(yan)氣(qi)造(zao)成的(de)熱變形、腐蝕(shi)等,閥(fa)(fa)板(ban)轉動不靈(ling)活,時常(chang)卡死。
改進后(hou)閥門(men)閥板主(zhu)軸(zhou)(zhou)兩頭都用外(wai)球(qiu)面(mian)(mian)球(qiu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)座支承(cheng),并考(kao)慮了(le)閥門(men)自身的(de)(de)密封。外(wai)球(qiu)面(mian)(mian)球(qiu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)座離開閥體,不受高(gao)溫煙氣的(de)(de)影響,而且外(wai)球(qiu)面(mian)(mian)球(qiu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)座安裝位置(zhi)可調;外(wai)球(qiu)面(mian)(mian)球(qiu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)座還(huan)有一個明顯的(de)(de)優點,那就是在(zai)主(zhu)軸(zhou)(zhou)翹曲(qu)和(he)軸(zhou)(zhou)承(cheng)座中心軸(zhou)(zhou)線有一定角(jiao)度(du)時,仍能轉動自如。我們(men)使用外(wai)球(qiu)面(mian)(mian)球(qiu)軸(zhou)(zhou)承(cheng)座后(hou),從未(wei)有過(guo)閥門(men)動作不靈活或(huo)動不了(le)的(de)(de)現象,效果非常好(hao)。
3應用實例
河南(nan)某水泥廠是(shi)根據現場工藝設計的(de)一種磚混(hun)(hun)結構袋式除(chu)塵器。其(qi)投(tou)資如下:除(chu)塵器配(pei)件24萬(wan),風機(ji)空壓機(ji)2.5萬(wan),非標管道,預埋件7.5萬(wan),磚混(hun)(hun)結構墻體10萬(wan),合計44萬(wan)。
自投運(yun)后,該設(she)備一(yi)直隨主機運(yun)行。經環保部門(men)檢測,標況下(xia)其(qi)粉塵排放濃度為43mg/m3。使(shi)用一(yi)年多(duo)來,經多(duo)次檢查一(yi)直無故(gu)障運(yun)行。對該廠的經濟分析如下(xia):
(1)系(xi)統裝機(ji)容量105kW,實際耗電為(wei)84kW,一年(nian)按7000h生產計(ji)(ji)算,電費(fei)0.4元(yuan)(yuan)/kWh計(ji)(ji)算,則全年(nian)增加電費(fei)23.52萬元(yuan)(yuan)。
(2)濾袋(dai)壽命一(yi)般在(zai)18個月(yue)以(yi)上,按(an)照1年(nian)換一(yi)次袋(dai)計算,則每年(nian)濾袋(dai)費用4.0萬。
(3)回(hui)收粉塵(chen),標準(zhun)入口(kou)濃度(du)按8g/m3,出口(kou)按50mg/m3,年(nian)回(hui)收粉塵(chen)約5200t,粉塵(chen)按60元/t計,增加效益約31.2萬。
(4)增加人員工資(zi)約按1萬元/年(nian)計。
經計算,增加一臺磚混結(jie)構袋除塵器后(hou),回收粉塵和運行費用(yong)大致相當。
4結束語
從運(yun)用(yong)效果(guo)來看,磚混(hun)結構袋式除塵器設計合理,投(tou)資費用(yong)低、運(yun)行維護(hu)費用(yong)省。該(gai)除塵器自2004年投(tou)放(fang)市場以(yi)來,經幾十家(jia)用(yong)戶使用(yong),效果(guo)較好,排放(fang)濃度正常低于(yu)(yu)50mg/m3,低于(yu)(yu)國家(jia)標準的(de)100mg/m3要求,是立窯水泥(ni)企業的(de)優選產(chan)品。
但磚混(hun)結構(gou)袋(dai)式除塵器的施(shi)工周期長(chang),一般需二(er)到(dao)三個月(yue)時(shi)間,作為立窯企業要搞好(hao)立窯收塵,只能早計(ji)劃,早實施(shi),早達標。

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