随着国家环保新标准的制定和实施,袋式收尘器已成为水泥厂机立窑和小型旋窑烟气治理的设备。目前市场上使用最多的即为上进风玻纤反吹风袋式除尘器、低压脉冲布袋式除尘器等。这几种产品存在着投资大、壳体易腐蚀、维护费用高等特点。而砖混结构袋式除尘器是在钢结构玻纤反吹风袋式除尘器基础上设计的,*解决了现有袋式除尘器的缺点,具有良好的使用效果和推广前景,特别适合北方地区中小水泥厂使用。
一、设计
1.工艺系统设计。为了减少系统阻力,降低能耗,该除尘器采用一级收尘;整机一般布置在地平面上,以便于安装和维护。
2.工作温度的选择。立窑正常工作的烟气温度一般在50℃一190℃。而设计除尘器工作温度不>180℃,当>180℃、<240℃时,可采用在进风口掺冷风的办法进行温度调节;而> 240℃时,经烟囱旁路排出。
3.结构设计。除尘器本体为砖混结构,不需另外保温,且能有效避免结露。箱体部分的墙体一般采用240mm厚砖墙,内外抹灰,顶盖采用钢筋混凝土,在灰斗、上花板、下花板和檐口处设圈梁预埋件,在除尘器四角和内外墙交接处设构造柱。花板采用冷冲压压延成型新工艺,既增加了强度,又保证了设备制造质量。设计中考虑了热膨胀因素,并采取相应措施,保证了设备在处理高温、高湿烟气时的安全运行。
4.滤料选择。①玻璃纤维过滤材料是玻璃纤维机织物或非织物经表面化学处理的,收集细粉能力强,除尘效率高,还适用反吹风袋式除尘器。具有耐高温、耐腐蚀、尺寸稳定、除尘效率高、粉尘剥离性好及价格便宜等特点,是一种理想的高温过滤材料。② EW500一psi玻纤滤料采用拒水防油抗结露玻纤滤料配方,利用有机硅类僧水剂把僧水、耐磨、抗折、防腐等性能通过特定工艺有机地统一在一起。
5.过滤风速设计。拒水防油抗结露玻纤滤料配方处理,允许过滤风速为0. Sm/min,为了保证设备长期稳定高效低阻运行,本除尘器风速设计为0.45 m/ min。
6.抗结露设计。立窑烟气露点较高,在除尘器进气管道,灰斗钢结构部分采用1 OOmm岩棉保温;而壳体采用砖混结构,无需保温即具有很好蓄热功能;将净化后的气体作为反吹风源,可节省动力并有效避免结露糊袋。
7.微机控制系统。采用西门子PLC可编程控制器,按预定程序自动逐室离线反吹清灰,可实现不停机换袋。该控制系统还设有超温报警系统,可同时发出声、光报警或解除信号。
8.防腐设计。除尘器本体为砖混结构,具有的防腐功能;花板等钢结构可经过喷砂工艺处理,不仅去除铁锈、焊渣、氧化皮等,同时增加工作表面粗糙度,再涂两遍耐高温有机硅耐热防腐漆,使得涂料附着力强,从而保证产品防腐性能好。
二、工作原理
1.过滤。该设备为上部进气、负压操作、内滤玻纤袋式除尘器。含尘烟气经烟道进入进气均风管,由上部进入进气室及滤袋,部分颗粒由于惯性落入灰室,其余经滤袋内表面过滤后进入袋室,然后经由通风槽、提升切换阀、排气管道由排风机排入大气。除尘器运行一段时间后,滤袋内表面捕集的粉尘层增厚,除尘器的运行阻力上升,当增加到一定值后,就需要对滤袋进行清灰,即通过外力将滤袋内表面上附着的粉尘清除掉,使除尘器的运行阻力下降,阻力下降到一定值后,该室滤袋又投入正常运行。整个清灰过程是通过微机控制反吹风机来进行的,当阻力上升需要清灰时,微机发出指令打开反吹风阀门,使原来膨胀的滤袋在反映风的作用下压缩变形,从而清掉滤袋内表面附着的粉尘,使粉尘落入灰斗。整个清灰过程是分室轮流进行,不影响除尘器正常工作。
2.清灰和自动控制。清灰控制采用定时或定阻清灰,定时清灰是按时间程序,定阻清灰是按设定的设备阻力进行清灰的,清灰参数可根据工艺要求设定调整。
三、应用
安阳海皇水泥厂是我公司根据现场工艺设计的一种无灰斗LLCZ型砖混结构袋式除尘器,其粉尘直接进入混合材库中。其投资如下:除尘器配件24万元,风机空压机2. 5万元,非标管道、预埋件7. 5万元,砖混结构墙体10万元,合计44万元。
自投入运行后,该设备一直随主机运转,经环保部门检测,其粉尘排放浓度为46mg/m3,使用一年多来,经多次检查一直。我们对该厂的经济效益分析如下:①系统装机容量117.5kW,实际耗电为100kW,一年按7000h生产计算,电费按0. 4元//kWh计算,全年增加电费28万元。②滤袋寿命一般在18个月以上,按照一年半换一次滤袋计算,每年滤袋费用4.0万元。③回收粉尘,标准入口浓度按11g/m3,出口按5 0mg/ m3,年回收粉尘约5600t,每吨粉尘按60元计,增加效益约33. 6万元。①增加人员工资每年约按1万元计,经计算,增加一台LLCZ型砖混结构袋除尘器后,回收粉尘和运行费用大致相当。另外,山西阳城宏园水泥公司φ2. 8m X 42m回转窑窑尾采用一台LLCZBX 565砖混结构袋式除尘器,排放浓度为42mg/ m3;宁夏惠农鑫磊水泥公司LLCZ6 X363砖混结构袋式除尘器,排放浓度为45mg/m3m;山西孝义中信水泥公司两座窑共用一台LLCZI4X 363砖混结构袋式除尘器,在除尘器前设计一台混合室,排放浓度为42mg/ m3。砖混结构袋式除尘器以投资省、工期短、见效快,砖混本体防腐、保温等*性能赢得了全国各地水泥企业的青睐。杭州临安青坚水泥厂、安微铜陵水泥制造有限公司、贵州江口县梵净山水泥有限公司、甘肃张掖市民乐化工厂、延安市宝塔区兴安水泥有限公司、湖南江永永明水泥有限公司、宁夏平罗恒达水泥有限责任公司、铜川市军台岭水泥有限责任公司、衡阳市金雷水泥建材有限公司均陆续使用了这种除尘器,都通过了环保验收。