磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器的設(shè)計與應(yīng)用
隨著國家環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)的制定和實施,袋式收塵器已成為水泥廠機(jī)立窯和小型旋窯煙氣治理的首選設(shè)備。目前市場上使用最多的即為上進(jìn)風(fēng)玻纖反吹風(fēng)袋式除塵器、低壓脈沖布袋除塵器等。這幾種產(chǎn)品存在著投資大,殼體易腐蝕,維護(hù)費(fèi)用高等特點。而磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器是在鋼結(jié)構(gòu)玻纖反吹風(fēng)袋式除塵器基礎(chǔ)上設(shè)計的,徹底解決了現(xiàn)有袋除塵器投資大,殼體易腐蝕、保溫效果差等缺點,具有良好的使用效果和推廣前景,特別適合北方地區(qū)中小水泥廠使用。
1設(shè)計
1.1工藝系統(tǒng)設(shè)計
為了減少系統(tǒng)阻力,降低能耗,該除塵器采用一級收塵;整機(jī)一般布置在地平面上,以便于安裝和維護(hù)。
1.2工作溫度的選擇
立窯正常工作的煙氣溫度一般在50℃一190℃。而設(shè)計除塵器最高工作溫度不大于180℃,當(dāng)大于180℃小于240℃時,可采用在進(jìn)風(fēng)口摻冷風(fēng)的辦法進(jìn)行溫度調(diào)節(jié);而大于240℃時,經(jīng)煙囪旁路排出。
1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計
除塵器本體為磚混結(jié)構(gòu),不需另外保溫,且能有效避免結(jié)露。箱體部分的墻體一般采用240mm厚磚墻,內(nèi)外抹灰,頂蓋采用鋼筋混凝土肋梁樓蓋,在灰斗、上花板、下花板和檐口處設(shè)圈梁埋預(yù)埋件,在除塵器四角和內(nèi)外墻交接處設(shè)構(gòu)造柱;ò宀捎美錄_壓壓延成型新工藝,既增加了強(qiáng)度又保證設(shè)備制造質(zhì)量。設(shè)計中考慮了熱膨脹因素,并采取相應(yīng)措施,保證了設(shè)備在處理高溫、高濕煙氣時的安全運(yùn)行。
1.4濾料選擇
(1)玻璃纖維過濾材料是玻璃纖維機(jī)織物或非織造物經(jīng)表面化學(xué)處理的,收集細(xì)粉能力強(qiáng),除塵效率高,適用反吹風(fēng)袋除塵器。具有耐高溫、耐腐蝕,尺寸穩(wěn)定,除塵效率高,粉塵剝離性好及價格便宜等特點。這是一種理想的高溫過濾材料。
(2)EW500-psi玻纖濾料采用拒水防油抗結(jié)露配方,利用有機(jī)硅類憎水劑把憎水、耐磨、抗折、防腐等性能通過特定工藝有機(jī)地統(tǒng)一在一起。
1.5過濾風(fēng)速設(shè)計
玻纖經(jīng)拒水防油抗結(jié)露配方處理,允許過濾風(fēng)速為O.5m/min,為了保證設(shè)備長期穩(wěn)定高效低阻運(yùn)行,本除塵器風(fēng)速設(shè)計為O.45m/min。
1.6抗結(jié)露設(shè)計.
立窯煙氣露點較高,在除塵器進(jìn)氣管道,灰斗鋼結(jié)構(gòu)部分采用100mm巖棉保溫;而殼體采用磚混結(jié)構(gòu),無需保溫即具有很好蓄熱功能;將凈化后的氣體作為反吹風(fēng)源,可節(jié)省動力并有利避免結(jié)露糊袋。
1.7微機(jī)控制系統(tǒng)
采用西門子PLC可編程控制器,按預(yù)定程序自動逐室離線反吹清灰可實現(xiàn)不停機(jī)換袋。該控制系統(tǒng)還設(shè)有超溫報警系統(tǒng),可同時發(fā)出聲、光報警或解除信號。
1.8防腐設(shè)計
除塵器本體為磚混結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的防腐功能;花板等鋼結(jié)構(gòu)可經(jīng)過噴砂工藝處理,不僅去除鐵銹、焊渣、氧化皮等,同時增加工作表面粗糙度,再涂兩遍耐高溫有機(jī)硅耐熱防腐漆,使得涂料附著力強(qiáng),從而保證產(chǎn)品防腐性能好。
2工作原理
2.1過濾
該設(shè)備為上部進(jìn)氣,負(fù)壓操作,內(nèi)濾式玻纖袋式除塵器。含塵煙氣經(jīng)煙道進(jìn)入進(jìn)氣均風(fēng)管,由上部進(jìn)入進(jìn)氣室及濾袋,部分顆粒由于慣性落人灰室,其余經(jīng)濾袋內(nèi)表面過濾后,進(jìn)入袋室,然后經(jīng)由通風(fēng)槽、提升切換閥、排氣管道由排風(fēng)機(jī)排人大氣。
除塵器運(yùn)行一段時間后,濾袋內(nèi)表面捕集的粉塵層增厚,除塵器的運(yùn)行阻力上升,當(dāng)增加到一定值后,就需要對濾袋進(jìn)行清灰,即通過外力將濾袋內(nèi)表面上附著的粉塵清除掉,使除塵器的運(yùn)行阻力下降,阻力下降到一定值后,該室濾袋又投入正常運(yùn)行。整個清灰過程是通過微機(jī)控制反吹風(fēng)機(jī)來進(jìn)行的,當(dāng)阻力上升需要清灰時,微機(jī)發(fā)出指令,打開反吹風(fēng)閥門,使原來膨脹的濾袋在反吹風(fēng)的作用下,壓縮變形,從而清掉濾袋內(nèi)表面附著的粉塵。粉塵落人灰斗,整個清灰過程是分室輪流進(jìn)行,不影響除塵器正常工作。
2.2清灰和自動控制
清灰控制采用定時或定阻清灰,定時清灰是按時間程序,定阻清灰是按設(shè)定的設(shè)備阻力進(jìn)行清灰的,清灰參數(shù)可根據(jù)工藝要求設(shè)定調(diào)整。
3技術(shù)特點
(1)投資低:和傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)袋式除塵器相比,投資可降低20—30%。
(2)搞結(jié)露性能好:磚混墻體保溫性能好,經(jīng)現(xiàn)場測試,磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器進(jìn)出口?e氣溫度變化僅15℃左右。
(3)加工工藝先進(jìn):主休花板等鋼結(jié)構(gòu)都進(jìn)行噴砂工藝處理,涂耐高溫防腐漆后經(jīng)久耐用,大大延長了設(shè)備使用壽命。
(4)技術(shù)設(shè)計先進(jìn):將鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計成磚混結(jié)構(gòu),降低了設(shè)備制作,安裝的可操作性;同時對于*近的多臺窯煙氣粉塵治理,可設(shè)計有獨(dú)特的煙氣混合室,降低了煙氣溫度變化范圍,除塵器對煙氣的適應(yīng)性大提高。
(5)采用多點測溫,設(shè)有自動溫控系統(tǒng),防燒袋、糊袋,保護(hù)措施全。當(dāng)溫度小于65℃,大于240℃時,關(guān)閉主管道閥,打開旁路閥,煙氣自動排空;當(dāng)大于180℃,小于240℃時,打開冷風(fēng)閥,進(jìn)行摻冷風(fēng)降溫。
(6)采用高品質(zhì)濾袋,抗高溫、耐腐蝕,保證了高的除塵效率和使用效果。
4應(yīng)用
安陽海皇水泥廠是我公司根據(jù)現(xiàn)場工藝設(shè)計的一種無灰斗LLCZ型磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器,其粉塵直接進(jìn)入混合材庫中。其投資如下:除塵器配件24萬,風(fēng)機(jī)空壓機(jī)2.5萬,非標(biāo)管道,預(yù)埋件7.5萬,磚混結(jié)構(gòu)墻體1O萬,合計44萬。
自投運(yùn)后,該設(shè)備一直隨主機(jī)運(yùn)行,經(jīng)環(huán)保部門檢測標(biāo)況下其粉塵排放濃度為46mg/m3,使用一年多來,經(jīng)多次檢查一直無故障運(yùn)行,我們對該廠的經(jīng)濟(jì)分析如下:
(1)系統(tǒng)裝機(jī)容量117.5KW,實際耗電為100KW,一年按7000h生產(chǎn)計算,電費(fèi)O.4元/KWH計算,則全年增加電費(fèi)28萬元。
(2)濾袋壽命一般在18個月以上,按照1.5年換一次袋計算,則每年濾袋費(fèi)用4.O萬。
(3)回收粉塵,標(biāo)準(zhǔn)人口濃度按.1lg/m3,出口按50mg/m3,年回收粉塵約5600t,粉塵按60元/t計,增加效益約33.6萬。
(4)增加人員工資約按1萬元/年計。
經(jīng)計算,增加一臺LI,CZ型磚混結(jié)構(gòu)袋除塵器后,回收粉塵和運(yùn)行費(fèi)用大致相當(dāng)。
另外,山西陽城宏園水泥公司西2.8x42m回轉(zhuǎn)窯窯尾采用一臺I~LCZ8x565磚混結(jié)構(gòu)袋除塵器,標(biāo)況排放濃度為42mg/m3;寧夏惠農(nóng)鑫磊水泥公司LLCZ6~363磚混結(jié)構(gòu)袋除塵器排放濃度為45mg/m3;山西孝義中信水泥公司兩臺窯共用一臺LLCZl4~363磚混結(jié)構(gòu)袋除塵器,在除塵器前設(shè)計一臺混合室,標(biāo)況排放濃度為42mg/m3。磚混袋式除塵器的投資省、工期短、見效快,磚混本體防腐、保溫等優(yōu)越性能贏得了全國各地水泥企業(yè)的青睞,杭州臨安青堅水泥廠、安微銅陵水泥制造有限公司、貴州江口縣梵凈山水泥有限公司、甘肅張掖市民樂化工廠、江西惠金昌盛水泥廠、延安市寶塔區(qū)興安水泥有限公司、湖南江永永明水泥有限公司、寧夏平羅恒達(dá)水泥有限責(zé)任公司、銅川市軍臺嶺水泥有限責(zé)任公司、衡陽市金雷水泥建材有限公司均陸續(xù)投入使用,并通過環(huán)保驗收。
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