窯尾通風收塵系統(tǒng)的升級達標改造
1窯尾通風收塵系統(tǒng)存在的問題
1）不能穩(wěn)定達標排放
電除塵器受回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)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(jīng)很難實現(xiàn)目前低于30mg/Nm3穩(wěn)定排放的要求，一是在系統(tǒng)“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(tǒng)產(chǎn)量產(chǎn)生波動時，增濕塔及時調(diào)節(jié)水量來跟進煙氣的變化，使比電阻產(chǎn)生波動，使除塵效率降低；再是由于系統(tǒng)提產(chǎn)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(chǎn)需要
公司在進行了預分解系統(tǒng)改造后，產(chǎn)量有720/d提高到1200t/d，
系統(tǒng)通風需要量增大，加上系統(tǒng)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(zhuǎn)，限制了進一步提產(chǎn)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(nèi)外同方案主要以下幾種：電除塵器更換新的結(jié)構(gòu)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(diào)研，并經(jīng)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(shè)備有限公司充分商議制定的擁有國外先進設(shè)計理念的嚴格控制排放，并能穩(wěn)產(chǎn)提產(chǎn)的科學改造方案，改造前后設(shè)備技術(shù)性能參數(shù)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(tǒng)噴頭和管路；
2） 拆除電除塵器內(nèi)部振打、走梯、分布板、極板、極線等結(jié)構(gòu)件；
3） 安裝模塊化單元設(shè)計的導風、過濾箱房結(jié)構(gòu)及輔助控制設(shè)施；
4） 風機加轉(zhuǎn)，滿足系統(tǒng)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(guī)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(shù)
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指標 |
參數(shù) |
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規(guī)格 |
20/10/3×7/0.4 |
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處理煙氣量 |
176000 m3/h |
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入口溫度 |
130－150 ℃ |
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入口粉塵濃度 |
≤80 g/N m3 |
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出口粉塵濃度 |
≤100mg /N m3 |
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過濾風速 |
0.65 m/s |
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阻力損失 |
200 Pa |
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指標 |
參數(shù) |
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總過濾面積 |
4341 m2 |
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處理煙氣量 |
245000m3/h |
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入口溫度 |
180℃（瞬間290℃） |
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入口粉塵濃度 |
≤100 g/N m3 |
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出口粉塵濃度 |
≤30 mg/N m3 |
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過濾風速 |
≤0.94 m/min |
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上升風速 |
≤1.0 m/min |
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阻力損失 |
≤1500 Pa (5年內(nèi)) |
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清灰方式 |
在線脈沖清灰 |
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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(jīng)過計算校核，增濕塔容積和噴水能力完全能夠滿足要求。
經(jīng)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(xiàn)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(tǒng)。
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(shè)計方案，本著確保質(zhì)量和施工安全的原則，合理進行交叉作業(yè)，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(tǒng)等，拆除頂部的防爆門、內(nèi)部的極線、極板振打機構(gòu)、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(nèi)部用隔板嚴格將主體分為雙列六室結(jié)構(gòu)；并通過固定過濾濾袋的孔板將各室分為上下結(jié)構(gòu)的凈氣室和過濾室；整個安裝均采用連續(xù)性焊接，確保氣密性。 考慮改造后設(shè)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(lǐng)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(guān)，確保濾袋安裝的氣密性。
3）分別在兩側(cè)安裝分風管道，并在進口處安裝可調(diào)節(jié)插板式閥門，加上嚴格按照流體力學原理設(shè)計低阻管路，將含塵煙氣均勻?qū)敫魇?，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(xiàn)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(nèi)的二次揚塵現(xiàn)象。
4）為方便檢修，凈氣室進行了“可走入式”設(shè)計，濾袋及骨架完全在箱室內(nèi)完成，并安裝了采用國外先進技術(shù)進行設(shè)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(xiàn)各箱室的完全隔離，真正實現(xiàn)在線檢修。
6）安裝過濾元件、壓縮空氣噴吹系統(tǒng)。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(shè)計的骨架進行固定。壓縮空氣噴吹系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)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(xiàn)阻力超高報警、溫度超高自動處理等；
8）兩側(cè)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(tǒng)改造后，風量和風壓均需要增加，經(jīng)過詳細的理論和安全性能計算，決定采用適當提高風機轉(zhuǎn)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(shù)見表3。
表3 改造前后主要參數(shù)對比
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主要參數(shù) |
改造前 |
改造后 |
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流 量 （m3/h） |
153860 |
254665 |
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全 壓 (Pa) |
1192 |
3265 |
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功 率 （kw） |
110 |
355 |
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轉(zhuǎn) 數(shù) |
580 |
960 |
4、改造后系統(tǒng)的調(diào)試和使用
1）檢查凈氣室、灰斗、以及輸灰系統(tǒng)內(nèi)部是否有雜物如有應及時進行清理。
2)對除塵器清灰系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)進行檢查調(diào)試，看是否符合設(shè)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(diào)整在低風速、低壓的易操作狀態(tài)，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(nèi)、袋口、墻板、花板、原出風口處新裝盲板外側(cè)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(zhì)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(xù)對濾袋進行預涂粉工作，當達到收塵器設(shè)定阻力值后，開始回轉(zhuǎn)窯的烘窯程序。
5)噴吹系統(tǒng)實行定壓清灰，通過調(diào)整將其阻力穩(wěn)定在1200左右。
5、結(jié)論
1)經(jīng)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(shè)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(shè)計和導流均風裝置的應用，使收塵器在實現(xiàn)模塊化設(shè)計的同時，亦實現(xiàn)了降低整體機械阻力的最優(yōu)化，確保收塵器的經(jīng)濟運行。
4）與電除塵器相比，高度的自動化集成控制使設(shè)備實現(xiàn)了現(xiàn)場“無職守”運轉(zhuǎn)，節(jié)約了人力資本。
5)與其它技術(shù)相比，該設(shè)計解決了嚴格的排放標準和實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)的矛盾，對企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，具有深遠的推廣意義。
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