1技術(shù)路線

將原窯頭電除塵器三電場全部拆除，保留電除塵器的大梁，采取頂部出風高凈氣室的設計方式。充分利用原有電除塵器的外殼體(含灰斗、立柱、框架、箱體等)以及輸送系統(tǒng)，拆除電除塵器的頂部及內(nèi)部構(gòu)件，將原有電除塵器各個電場的每側(cè)改為三個袋室，改造后除塵器共分為12個袋室。將濾袋布滿設備內(nèi)部，并改變除塵設備出口方式，增設頂部上箱體(含爬梯和頂部噴吹凈氣室)，將其整體改造為純袋式除塵器。

除塵器的凈氣室設計為獨立的單元，并設置閥門可實現(xiàn)在線檢修，每個凈氣室的氣體通過分管道進入出風通道，改造后正常生產(chǎn)運行時出口粉塵濃度≤20mg/m3。

本次改造為了滿足將來出口粉塵排放濃度升級改造達到≤10mg/m3的要求，我們在對除塵設備設計時預留了充裕的改造空間：

(1)更多濾袋數(shù)量的設計，為將來濾袋加長增加過濾面積預留了足夠的空間；

(2)選用3.5″脈沖閥，能夠滿足更多過濾面積的清灰效果；

(3)對高凈氣室進行加高設計，能夠滿足將來濾袋加長后的更換檢修空間；

(4)關(guān)鍵氣密性結(jié)構(gòu)采用雙面滿焊，為10mg/m3排放做好準備。

2增加冷卻裝置

窯頭篦冷機工作不穩(wěn)定或是余熱發(fā)電工作不正常時，除塵器易造成高溫燒袋的事故發(fā)生，因此需要配備合適的冷卻裝置進行應急處理。我們從窯頭的工藝考慮出發(fā)，在除塵器的入口處增設冷風閥，還在篦冷機的出風口增設管道噴霧降溫裝置，確保出現(xiàn)意外的情況能夠進行有效的處理，從最大程度保護濾袋。

管道噴霧降溫的基本功能是根據(jù)煙氣溫度的變化自動控制噴嘴的開關(guān)，使冷卻器煙氣出口溫度維持在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。工作時，冷卻水自水源水箱經(jīng)過濾器過濾后由多級水泵升壓，經(jīng)出口管路分組控制箱(控制不同工況下的不同噴水量)送到噴嘴，經(jīng)過噴嘴噴霧，產(chǎn)生非常細小的顆粒，水霧在高溫煙氣中迅速蒸發(fā)，吸收煙氣的大量熱量，使煙氣溫度迅速降低并維持在一定溫度范圍內(nèi)。可提前設定期望煙氣出口溫度值，當出口測溫元件檢測到煙氣溫度超過給定溫度設定值的上限控制偏差時，在控制器的作用下，水泵自動開啟，給噴嘴供水降低出口煙氣溫度，并根據(jù)出口溫度與設定溫度的差值控制噴嘴的開關(guān)及流量調(diào)節(jié)，從而使煙氣溫度降低到指定范圍內(nèi)；當出口溫度降低超過溫度設定值的下限控制偏差時，在控制器的控制下，水泵自動停機，從而使煙氣溫度回升到指定范圍內(nèi)。

圖1為收塵入口煙道增加冷風閥；圖2為篦冷機噴霧降溫裝置；圖3表明噴霧裝置噴頭霧化效果。

圖1收塵入口煙道增加冷風閥

圖2篦冷機噴霧降溫裝置

圖3噴霧裝置噴頭霧化效果

3風機改造方案

根據(jù)窯頭的工藝以及現(xiàn)有排風機配備的電機功率來計算，風機壓頭不能滿足電除塵器改為袋式除塵器后的需求，將風機改造參數(shù)設定為全壓3600Pa，風量450000m3/h。我公司采用的排風機型號為CTGXYT75NO29D，全壓3600Pa，風量50000m3/h，電機型號為YPT560-8，功率710kW。

表1改造前后參數(shù)對比(窯頭配備余熱發(fā)電)

圖4袋式除塵器CAD數(shù)字化設計

4改造效果

原窯頭電除塵系統(tǒng)參數(shù)及改造為袋收塵系統(tǒng)參數(shù)對比(見表1)。改造后排放指標(見表2)。

表2改造后排放指標

5關(guān)鍵技術(shù)

5.1袋式除塵器箱體模塊化結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計

對低壓長袋脈沖除塵器箱體的模塊化結(jié)構(gòu)進行針對性的優(yōu)化設計(見圖4)，方便設備的安裝，既縮短改造工期，又降低安裝成本。

5.2合理的均風結(jié)構(gòu)設計

利用CAE技術(shù)對設備內(nèi)部進行CFD流場模擬分析(見圖5)，以此結(jié)合新型均風結(jié)構(gòu)(已獲國家實用新型專利)來改善內(nèi)部氣流分布，進一步降低設備結(jié)構(gòu)阻力。

圖5CFD流場模擬分析

5.3低能耗高效脈沖噴吹系統(tǒng)的開發(fā)研究

新型低能耗高效脈沖噴吹系統(tǒng)(見圖6)，保證排放達標，實現(xiàn)低阻、高效的運行效果。

圖6脈沖噴吹仿真模擬

5.4破袋檢測技術(shù)在每個室設立單獨的壓差計，以便觀察每個室的工作情況。并利用粉塵監(jiān)測裝置配合電器控制反饋系統(tǒng)，能夠及時發(fā)現(xiàn)濾袋破損，并準確定位到某個袋室，實現(xiàn)設備運行檢測的機電一體化，方便設備維護。

5.5工藝系統(tǒng)綜合分析

借助在工藝設計方面的優(yōu)勢，對整個窯頭煙氣除塵系統(tǒng)進行綜合分析，包括對通風管路的優(yōu)化設計，頭排風機的參數(shù)選型和改造，為整個窯系統(tǒng)的提產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

6結(jié)束語

環(huán)保形勢日益嚴峻，窯頭采用電除塵器已經(jīng)不能滿足達標排放的要求，對窯頭電除塵器進行改造勢在必行，為了降低改造成本，可以利用原有的收塵殼體進行改造，將電除塵器改為袋式收塵器。

來源:中國水泥備件網(wǎng)  

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