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技术丨窑尾电收尘器改袋收尘器的经验

北极星大气网  来源:水泥  作者:郭占,等  2020/1/14 8:38:48  我要投稿  
所属频道: 大气治理  关键词:袋收尘器 粉尘排放 水泥工业

北极星大气网讯:我公司系中国建材南方水泥旗下南方水泥有限公司的核心企业之一。公司创立于2003年,一线4 000 t/d熟料生产线于2004年底建成投产,已于2014年2月将窑尾电收尘器改造为袋收尘器,达到了新环保标准的要求。二线4 000 t/d熟料生产线于2008年底建成投产,窑尾采用静电收尘器。随着环境保护的日益重视,国家对水泥企业废气中粉尘排放浓度提出了更高的要求。现行《水泥工业大气污染物排放标准》(GB 4915—2013)中规定窑尾废气粉尘排放浓度限值为20 mg/Nm3,重点地区限值为10 mg/Nm3,部分地区限值甚至达到5 mg/Nm3排放标准。

针对上述情况,为了实现达标排放,保证水泥生产的正常运行,必须对该系统实施技术改造。2018年10月实施了袋收尘器改造方案,使之改造为高性能袋式收尘器。

1 改造方案及技术

1.1 改造方案

拆除现有电除尘器的上壳体及内部构件,增加袋式收尘系统、清灰系统、净气室等必备部件和控制系统,改造为布袋除尘器。

对尾排风机进行改造,增加变频器控制。袋收尘器用气量12 m3/min,原有系统的供气能力不足,增加1台20 m3空压机。

由于改造后的袋收尘器设备总重量比原来电收尘器的设备总重量有一定的减少,且是针对电收尘器外形进行的因地制宜的改造,因此,不需对收尘器的基础作处理,原基础可以利用。

1.2 改造技术措施

1.2.1 收尘器改造

由于收尘器外壳体锈蚀,需进行整体更换。拆除现有电除尘器全部3个电场的上壳体及内部构件,增加袋式收尘系统、清灰系统、净气室等必备部件和控制系统,改造为袋式除尘器:采用高净气箱,净气室上面2 m以下采用316 L不锈钢材质,花孔板、喷吹接管采用316 L不锈钢,上箱体整体保温。袋式除尘器箱体模块化结构的优化设计(见图1),方便设备的安装,既缩短改造工期,又降低安装成本。

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原电收尘器为双进风六电场,每个电场的每侧改为2个袋室,改造后收尘器共分为12个袋室。12个独立的提升阀实现离线清灰,每个净气室的气体通过提升阀进入出风通道。

采用合理的导流均风技术(见图2),利用CAE技术对设备内部进行CFD流场模拟分析,以此结合新型均风结构来改善内部气流分布,进一步降低设备结构阻力,尽量保证每个室的每条滤袋进风均匀。

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利用原有电除尘器壳体或基础,将合肥水泥研究设计院原有的CDMC型低压长袋脉冲除尘器技术,经过针对性的优化设计与之结合,从而实现达标排放、低阻高效运行的目的。该技术的主要内容是保留原电除尘器壳体、灰斗及排灰装置等主要部件,根据实际情况拆除所有内部件,依照现有电除尘器壳体尺寸,进行合理的滤袋布置和结构设计,并增加清灰系统和离线装置,将袋式除尘器控制系统置换原控制系统。

1.2.2 滤袋的使用

为实现粉尘浓度≤5 mg/Nm3的要求,滤袋的选择和使用显得格外重要,我们选用GORE® PTFE薄膜/PTFE玻纤织物滤袋。在启动收尘系统前,应当做一次荧光粉检漏试验,并采取措施将所有被发现的泄漏点密封好;在收尘器进口处测得的工作温度每天不能有10 min以上的时间超过260 ℃,并且始终不能超过288 ℃;脉冲压力应当保证设定在0.2~0.3 MPa之间。

2 改造后效果及技术

2.1 改造后工艺流程

将原电收尘器改造为袋收尘器后,出预热器的废气温度为320~340 ℃,出增湿塔废气温度为150~170 ℃。

为了充分利用窑尾预热器的废气余热,节约能源,生料磨生产时窑尾废气部分通向生料粉磨系统,烘干后的气体与多余废气一起进入改造后的袋收尘器。生料磨不生产时废气全部进入改造后的袋收尘器。

改造后的工艺流程见图3。

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2.2 参数对比

(1)改造前后收尘系统技术参数对比见表1。

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(2)改造后滤袋技术参数见表2。

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3 社会效益

原有电收尘器收尘处理风量900 000 m3/h,排放浓度≤20 mg/Nm3,排放温度80 ℃,每小时粉尘排放量为900 000×(273/(273+80))×0.02/1 000=13.92(t);改造后袋收尘器处理风量:800 000 m3/h,排放浓度≤5 mg/Nm3,每小时粉尘排放量为800 000×(273/(273+80))×0.005/1 000=3.1(t)。因此,每小时粉尘排放减少量:13.92-3.1=10.82(t);每年减少排放量:10.82×24×310 =80 500.8(t)。

作者单位:常山南方水泥有限公司

原标题:技术丨窑尾电收尘器改袋收尘器的经验

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