引言

曲阜中聯(lián)水泥有限公司擁有兩條2500t/d新型干法水泥生產(chǎn)線，窯頭窯尾均采用電除塵器且已配備低溫余熱鍋爐，隨著國家排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，現(xiàn)有電除塵器無法實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。為了排放達(dá)標(biāo)，曲阜中聯(lián)委托江蘇科行環(huán)保公司將兩條線4臺電除塵器改造為袋式收塵器，從設(shè)計方案到工程實施方案都充分融合了江蘇科行KDM袋除塵技術(shù)，具有投資省、工期短和施工方便等優(yōu)點。

改造技術(shù)方案的確定

經(jīng)綜合考慮，要滿足現(xiàn)行的排放濃度小于30mg/Nm3的要求，以及不斷嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，最終確定本次改造方案為將原2條線的窯頭窯尾電除塵器均改造為低壓行噴脈沖布袋除塵器。原電除塵器為三電場，根據(jù)現(xiàn)有電除塵器的外形尺寸，經(jīng)過認(rèn)真研究，認(rèn)為把三電場改造為純袋除塵器。為了盡可能節(jié)省費(fèi)用和縮短工期，保留了原電除塵器箱體外殼、支架、基礎(chǔ)，因此新的袋除塵器的外形尺寸要參照原電除塵器的尺寸進(jìn)行設(shè)計。

脈沖除塵器的設(shè)計

(1)改造后整個除塵器的工作過程為：煙氣從除塵器的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入，并在進(jìn)風(fēng)導(dǎo)流板的作用下進(jìn)入除塵器內(nèi)部空間，氣流從濾袋的中部和底部同時進(jìn)入袋區(qū)(底部的氣流量較多些)，在負(fù)壓的作用下氣流折向上經(jīng)濾袋表面的過濾進(jìn)入凈氣室，并通過提升閥口經(jīng)通風(fēng)斜槽到出風(fēng)口被引走。

(2)根據(jù)相關(guān)技術(shù)資料，通過對其加強(qiáng)筋及鋼板的強(qiáng)度核算，以確定除塵器殼體是否需要進(jìn)行加固處理。

(3)在原電除塵器三個電場區(qū)，將電除塵器殼體以上的頂蓋拆除，將電場的箱形梁拆除，重新設(shè)置新的工字梁，并在其上方空間設(shè)置凈氣室和噴吹裝置，并在殼體內(nèi)部設(shè)置通風(fēng)斜槽及左右隔板，對電除塵器的出風(fēng)道進(jìn)行部分封閉改造。

(4)根據(jù)除塵器運(yùn)行環(huán)境溫度的特點，選用P84玻纖復(fù)合氈濾料，該濾料耐溫240℃，瞬間260℃，且排放濃度可以保證≤30mg/Nm3。根據(jù)本項目設(shè)計風(fēng)量和外形尺寸要求，同時考慮到窯頭窯尾除塵器分室數(shù)較少，為減少離線噴吹清灰設(shè)備阻力的波動，最終確定過濾面積。

(5)分室數(shù)的確定。根據(jù)原電除塵器的寬度，現(xiàn)將三個電場每個電場的每個室分為左右兩個袋室和前后兩個袋室，即整個袋除塵區(qū)共有12個袋室。

(6)噴吹系統(tǒng)。采用隔行噴吹技術(shù)，盡可能降低粉塵的再吸附。改造后脈沖閥與相鄰脈沖閥之間距離和每只脈沖閥上的濾袋間距合理，濾袋間的氣流上升速度低于常規(guī)氣流上升速度，確保清灰效果及低阻力運(yùn)行。采用精密工藝加工的花板和高精度定位的噴吹管保證了噴吹短管軸線和濾袋組件軸線的重合，從而保證了整套噴吹清灰系統(tǒng)的可靠、有效。

(7)上箱體的設(shè)計。為控制上箱體橫向風(fēng)速，降低設(shè)備阻力，依據(jù)處理風(fēng)量設(shè)計上箱體高度。上箱體在設(shè)計時，設(shè)計有一定的斜度，以利于雨水的順利排放。

(8)提升閥的設(shè)計。為達(dá)到離線清灰、在線檢修的目的，在上箱體凈氣室設(shè)有提升閥。當(dāng)濾袋需要清灰時，由PLC控制，提升閥同時關(guān)閉，以阻斷煙氣，實現(xiàn)離線清灰。

(9)在除塵器進(jìn)風(fēng)管道上設(shè)置兩只冷風(fēng)閥，低于設(shè)定溫度冷風(fēng)閥關(guān)閉，一旦進(jìn)口溫度高于設(shè)定溫度時，冷風(fēng)閥自動打開進(jìn)行摻冷風(fēng)降溫。在窯頭同時增設(shè)噴霧降溫裝置，確保濾袋長期穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

(10)在電除塵器的內(nèi)部設(shè)置進(jìn)風(fēng)斜隔板及進(jìn)風(fēng)導(dǎo)流板，為確保各個袋室的分風(fēng)均勻，把進(jìn)風(fēng)斜隔板及進(jìn)風(fēng)導(dǎo)流板繪成模型，結(jié)合濾袋的布置情況進(jìn)行CFD流場模擬，確保進(jìn)入各個袋區(qū)的氣體流速均勻。

技改實施及其效果

1.技改實施

該除塵器按照設(shè)計需要安裝時間為20天，為確保工期與業(yè)主保持有效溝通，不斷優(yōu)化設(shè)計細(xì)節(jié)，組織各專業(yè)技術(shù)人員及安裝施工人員仔細(xì)研究圖紙，確定生產(chǎn)及安裝施工方案。

(1)除塵器的上箱體采用模塊化的形式，即每個室是整體的，到現(xiàn)場直接吊裝焊接就可以，設(shè)備質(zhì)量得到有效控制;

(2)脈沖閥及分氣箱在廠內(nèi)試壓合格后直接發(fā)貨，減少了現(xiàn)場二次組裝的工作量;

(3)進(jìn)風(fēng)斜隔板及進(jìn)風(fēng)導(dǎo)流板分片到現(xiàn)場，現(xiàn)場組對后整體吊裝，可以保證質(zhì)量，現(xiàn)場安裝也很方便。

在窯頭窯尾電除塵器改造同時施工過程中，注重施工安全和協(xié)調(diào)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，使得工程的實施非常順利，并在合同期內(nèi)順利完成了設(shè)備施工和冷態(tài)調(diào)試，得到了業(yè)主的充分肯定。

2.改造后的效果

在業(yè)主的協(xié)調(diào)配合下，1#生產(chǎn)線電改袋除塵器于2013年8月完成安裝和聯(lián)機(jī)調(diào)試。在設(shè)備調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)布袋除塵器阻力較低，僅有700Pa～800Pa。經(jīng)綜合經(jīng)濟(jì)分析，決定更改布袋除塵器的噴吹周期，設(shè)備運(yùn)行阻力穩(wěn)定在900Pa～1000Pa左右。經(jīng)環(huán)保部門檢測，窯頭窯尾袋除塵器出口粉塵排放濃度為11.9mg/Nm3和9.2mg/Nm3。目前設(shè)備運(yùn)行狀況良好。

結(jié)論

由于環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，許多新型干法水泥生產(chǎn)線窯頭窯尾電除塵器已無法滿足粉塵排放要求。在原設(shè)備的基礎(chǔ)上改造成布袋除塵器將極大提高收塵效率，結(jié)構(gòu)可靠，施工容易，改造工期相對較短。窯頭窯尾除塵器電改袋在曲阜中聯(lián)水泥有限公司的實踐應(yīng)用，是電除塵器改造的成功實例。通過這次成功的改造，顯著改善了當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量，對當(dāng)?shù)氐纳鐣M(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民的生活質(zhì)量創(chuàng)造了有利條件。