張濤,章園,李宇
山西某5 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)原水泥磨收塵裝置為早期的氣箱脈沖袋除塵器,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)[1],其中最突出的問(wèn)題是出口粉塵的排放濃度過(guò)高(>30mg/m3(標(biāo)))、除塵器運(yùn)行阻力大(>3 000Pa)。經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行工況和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析研究,我公司于2018 年9 月將氣箱脈沖袋除塵器改造為長(zhǎng)袋低壓脈沖袋除塵器,取得了預(yù)期的超低排放效果。
原氣箱脈沖袋除塵器型號(hào)為L(zhǎng)FGM128-2×8,具體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。其采用了大規(guī)格脈沖閥分室整體清灰技術(shù),具有結(jié)構(gòu)緊湊、造價(jià)低、可處理高含塵煙氣等特點(diǎn)[2]。但受振動(dòng)源輻射半徑的限制,濾袋的布置往往過(guò)于緊湊,導(dǎo)致系統(tǒng)處理風(fēng)量小、運(yùn)行阻力高,且不能在線(xiàn)清灰。
為實(shí)現(xiàn)超低排放要求,我公司根據(jù)原除塵器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和場(chǎng)地情況,在原設(shè)備基礎(chǔ)上將氣箱脈沖袋除塵器改造為長(zhǎng)袋低壓脈沖袋除塵器,改造后的長(zhǎng)袋低壓脈沖除塵器結(jié)構(gòu)如圖2 所示。具體改造方案如下:
(1)拆除原除塵器灰斗以上所有部件,保護(hù)性拆除灰斗、照明、電纜橋架和進(jìn)出氣管道,以便利舊使用。
(2)將殼體加高,保證濾袋底部到進(jìn)氣口上沿的間距>900mm,確保濾袋下方有充分的空間均布?xì)饬鳌?/p>
(3)新建底梁、殼體、凈氣室、進(jìn)氣口和出氣口管道,改造后的除塵器采用室內(nèi)換袋結(jié)構(gòu),保證漏風(fēng)率<3%。
(4)利用與管路相匹配的固定環(huán)和圓弧板,形成進(jìn)、出氣口管道喇叭狀開(kāi)口。根據(jù)氣流模擬試驗(yàn)的結(jié)果(如圖3所示),在進(jìn)氣“圓變方”喇叭口內(nèi)設(shè)置若干個(gè)縱橫交錯(cuò)的導(dǎo)流板(如圖4所示),使氣流進(jìn)入殼體后能得到有效均布,基本不會(huì)產(chǎn)生高風(fēng)速?zèng)_刷濾袋的情況,還可延長(zhǎng)濾袋使用壽命,提高收塵效率。
(5)改變噴吹方式,在殼體上側(cè)設(shè)置行噴吹機(jī)構(gòu)。
(6)更換花板,采用數(shù)控激光切割成型的花板,確?;ò迤矫娑仍?mm/m以?xún)?nèi)[3],最大≯4mm/m。
(7)在殼體內(nèi)設(shè)置若干濾袋,同時(shí)加長(zhǎng)濾袋,以降低過(guò)濾風(fēng)速。
圖1 原水泥磨氣箱脈沖袋除塵器結(jié)構(gòu)
圖2 改造后的長(zhǎng)袋低壓脈沖袋除塵器結(jié)構(gòu)
圖3 除塵器內(nèi)的流場(chǎng)模擬圖
圖4 進(jìn)氣口內(nèi)導(dǎo)流板分布示意圖
表1 改造前、后除塵器參數(shù)比較
(1)改造后的除塵器比原除塵器增重約20%,且水泥磨除塵器一般設(shè)置在廠(chǎng)房之上,必須對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)和廠(chǎng)房的承載能力進(jìn)行校核。
(2)對(duì)于進(jìn)、出口壓力損失達(dá)到3 000Pa 左右、能耗高的除塵器,在制定改造方案時(shí),必須注重本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及氣路設(shè)計(jì)。
(3)本項(xiàng)目為超低排放改造,在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),還需要注意以下三個(gè)方面:
a 花板、凈氣室、出氣口各板之間必須氣密焊,特別是花板與花板、花板與凈氣室安裝時(shí),必須嚴(yán)格保證氣密性,焊接完畢后均需完成煤油滲透性檢驗(yàn)。有漏焊處應(yīng)補(bǔ)焊,補(bǔ)焊完畢后再次做煤油滲透性檢驗(yàn)。
b 設(shè)備安裝完畢后,開(kāi)啟引風(fēng)機(jī)8h,對(duì)除塵器內(nèi)部進(jìn)行一次全面的拉風(fēng)清掃,徹底清除內(nèi)部殘留的異物、焊渣等。
c 濾袋和袋籠安裝完畢后,進(jìn)行熒光粉測(cè)試,檢查除塵器內(nèi)部有無(wú)漏風(fēng)現(xiàn)象,并對(duì)漏點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ),所有漏點(diǎn)處理完畢后進(jìn)行第二次熒光粉測(cè)試,兩次檢漏試驗(yàn)應(yīng)選用兩種不同顏色的熒光粉。
經(jīng)過(guò)20d 的施工改造,新除塵器順利投入使用,具體運(yùn)行參數(shù)如表2所示,由表2可見(jiàn):
(1)改造后,除塵器出口粉塵排放濃度可穩(wěn)定控制在10mg/m3(標(biāo))以?xún)?nèi),滿(mǎn)足超低排放標(biāo)準(zhǔn)。
表2 改造前、后運(yùn)行參數(shù)對(duì)比
(2)原布袋除塵器的運(yùn)行阻力超出控制范圍,除塵器進(jìn)、出口壓差高達(dá)3 000Pa以上,運(yùn)行狀態(tài)不佳,系統(tǒng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流達(dá)28A。設(shè)備改造投產(chǎn)運(yùn)行后,磨機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn),除塵器進(jìn)、出口差壓穩(wěn)定在1 000Pa 以?xún)?nèi),系統(tǒng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行電流在23A 左右。改造后,受現(xiàn)場(chǎng)條件限制,工藝管道阻力增加約500Pa,系統(tǒng)總體阻力減小約1 500Pa,風(fēng)機(jī)壓力從7 500Pa 降至6 000Pa,運(yùn)行電流降低了約5A,單位能耗降低約18%,節(jié)能效果顯著。
(3)除塵器清灰方式由氣箱脈沖改為低壓長(zhǎng)袋脈沖的方式,清灰所用壓縮空氣的壓力和耗氣量相應(yīng)降低。
氣箱脈沖袋除塵器在水泥磨生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,但隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,許多現(xiàn)役氣箱脈沖袋除塵器已不能滿(mǎn)足粉塵排放的要求,而受場(chǎng)地限制,采用“袋改袋”的改造方式將是眾多水泥企業(yè)的首選。長(zhǎng)袋低壓脈沖袋除塵器在水泥工業(yè)粉塵超低排放改造中將會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。