【科尘】“电改袋”技术在水泥厂窑头、窑尾的应用和研究

2019-08-1717:49:50

　　按国家环保部新制定的GB4915-2013《水泥厂大气污染物排放标准》要求，窑头窑尾粉尘排放需要达到“排放浓度不大于30mg/Nm3, 重点地区不大于20mg/Nm3,除尘效率需达99.9% 以上”的标准，而国内20世纪90年代前期设计的2500t/d以下水泥生产线运行的许多水泥生产线的窑头、窑尾除尘装置原为电除尘器，无法适应新标准的要求;普遍面临着技术改造，如果利用现有的电除尘器进行升级改造，必须增加电场数量并对烟气进行调质处理;即使这样，当篦冷机或窑尾工况发生变动时，也会出现超标排放的情况;根本无法满足现有在线监测的要求。

　　新型滤料技术、脉冲清灰技术和气流分布模拟技术的改进和提高，使得袋除尘技术不断进步，降低了窑头窑尾袋除尘的投入。此外，在应对环保排放要求越来越严厉的情况下，袋式除尘器具有高而稳定的除尘效率，并且不受粉尘比电阻变化的影响，其占地面积小，与电除尘器相比优势较明显。

　　1 “电改袋”技术研究的必要性

　　近年来，袋除尘技术在水泥厂窑头窑尾得到了广泛的应用;一些水泥厂也开始了将电除尘器改为袋除尘器的工作。由于老厂改造必须要考虑现场空间位置的限制，将窑头、窑尾电除尘器改造为袋除尘器的方案一般有：①拆除原电除尘器，重新上新袋除尘器(“电换袋” )，②保留电除尘器部分壳体和灰斗改为袋除尘器(“电改袋” )，③保留电除尘器部分壳体和灰斗改为电—袋除尘器(电改“电—袋”)。然而，有许多电除尘器由于自身结构的原因，将其改造为袋除尘器后，却难以达到运行阻力低，除尘效果好的结果。因此，如何将袋除尘器技术与电除尘壳体相结合，充分利电除尘器箱体高，内部空间大的特点，通过CFD技术模拟计算分析，对设备进行合理的均风设计，并重新开发能够处理超长袋的新型高效脉冲喷吹清灰系统，使得设备能耗降至最低是“电改袋”技术的关键所在。

　　2 “电改袋”技术研究的方案

　　因地制宜，利用电除尘器壳体，将我们原有的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，并对其内部进行合理的均风设计，最终实现达标排放、低阻高效运行的效果。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或部分内部件;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，拆除高压系统并增加袋除尘器控制系统。

　　详细的技术方案：

　　2.1原电除尘器的科学拆除，箱体模块化结构的优化设计

　　依靠对电除尘器近30年的研究经验，针对国内外电除尘器的结构特点，制订出科学的拆除方案，并对原CDMC型袋式除尘器箱体的模块化结构进行针对性的优化设计，方便设备的安装，既缩短改造工期，又降低安装成本;

　　2.2合理的均风结构设计

　　根据电除尘器的结构特点，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;

　　2.3低能耗高效脉冲喷吹系统的开发研究

　　将我公司在袋式除尘器研发中的多项核心技术应用于电改袋项目中实现集成创新，开发能够处理超长袋的低能耗高效脉冲喷吹系统，保证排放达标，实现低阻、高效的运行效果;

　　2.4破袋检测技术

　　在每个室设立单独的压差计，以便观察每个室的工作情况。并利用粉尘监测装置配合电气控制反馈系统，能够及时的发现滤袋破损，并准确的定位到某个袋室，实现设备运行检测的机电一体化，方便设备维护;

　　2.5工艺系统综合分析

　　对整个除尘系统进行综合分析，包括对通风管路的优化设计，排风机的参数选型和改造，使得整套系统配置最优、能耗最低。

　　3、“电改袋”实例介绍

　　德清南方水泥有限公司现有2500t/d的水泥熟料生产线电改袋工程:

　　受德清南方水泥有限公司的委托,我们对其投产的2条2500 t/d新型干法生产线窑尾电收尘进行改造。

　　本次改造的特点是施工难道大.技术要求高，由于生产经营的需要，必须缩短工期。为此我们精心策划.大大缩短了施工工期。设备改造后投入运行，取得良好效果。为同行业的电改袋技术改造提供了成功案例。

　　改造内容包括：电除尘器改为袋除尘器、风机和非标管道的工艺设计、土建设计。该电除尘器为BS930型号产品，风机改造要求利用原基础，在保留机壳的情况下进行整体改造。

　　除尘器改造采用了传统的中间风道结构，停窑施工时间18天，设备运行至今已将近三年，目前生产线实际产量达3200t/h，排放浓度控制在7-15mg/m3,。改造后除尘器阻力：窑磨联合操作时1100Pa，生料立磨停时1000Pa。

　　4、结论

　　“电改袋”技术的研发和推广将有效控制粉尘，尤其是PM2.5微细粉尘的排放，提高对污染物扩散的控制能力，在水泥工业中建立起可持续发展的技术示范模式，对改善水泥企业所在地的区域环境，改变公众对水泥工业的印象，使水泥生产企业能够成为环境友好型企业，增强水泥工业对国家循环经济发展的支撑作用。项目的实施对我国水泥工业转变发展方式和推动产业升级提供了技术支撑，同时也必将对环保装备制造业的转型升级发展起引领示范和推动作用，还将带动我国高端滤料行业的研制和生产上新的台阶，有力推动环保行业和过滤材料行业的技术进步。

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