1 窯(yao)頭廢氣系統工(gong)藝狀(zhuang)況及改造原因
我集(ji)團(tuan)微山公(gong)司(si) 5 000t/d 生產線(xian)于 2018 年(nian) 5 月(yue)投入運(yun)行(xing), 回轉窯窯頭廢(fei)氣(qi)采用(yong)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)器的(de)處理(li)方式,其規格型號為(wei) BS930 34/12.5/3×10/0.4,原(yuan)設計排(pai)放(fang)標(biao)(biao)準為(wei)<50mg/m3(標(biao)(biao)態)。 窯頭排(pai)風(feng)(feng)機規格型號為(wei)Y4 -73 -14 №31.5F, 處理(li)風(feng)(feng)量 620 000m3/h, 全(quan) 壓 為(wei)2 000Pa,配用(yong)電動機型號為(wei) Y5603-10, 額定功(gong)率為(wei)560k W。 當地(di)環保部門要求公(gong)司(si)實(shi)施煙(yan)氣(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)治理(li)設施提(ti)標(biao)(biao)改造,確保各煙(yan)氣(qi)粉塵(chen)(chen)(chen)污染物排(pai)放(fang)濃(nong)度(du)限值(zhi)達(da)到 DB37/2373—2013《山東(dong)省建材工業(ye)大氣(qi)污染物排(pai)放(fang)標(biao)(biao)準》30mg/m3(標(biao)(biao)態 )。 2022 年(nian) 3~6 月(yue)對(dui)該(gai)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)系統進行(xing)了(le)技術(shu)改造, 改造后收塵(chen)(chen)(chen)達(da)到新的(de)排(pai)放(fang)標(biao)(biao)準。但運(yun)行(xing)一段時間(jian)后,
發現對旁邊的回轉(zhuan)窯(yao)配套的煤磨及其收塵運行有影響,經過(guo)排查(cha)分析,找到(dao)了原因,通(tong)過(guo)對中(zhong)控操作方(fang)法進(jin)行改進(jin),也解決(jue)了存在的問題(ti)。
2 除塵器(qi)改造(zao)方案
2.1 冷卻(que)系統方案的選取
電(dian)除(chu)塵器(qi)耐(nai)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)高(gao)溫設計(ji)值是瞬間(jian)最高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du) 400℃,而改為(wei)袋除(chu)塵器(qi)后,濾袋濾料耐(nai)最高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)為(wei) 240℃, 余熱(re)發電(dian)投運時入袋除(chu)塵器(qi)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)為(wei)
110~130℃, 余熱發(fa)電(dian)關閉及回轉窯(yao)(yao)(yao)出現(xian)竄(cuan)紅料等特殊工(gong)況時,入(ru)袋除(chu)塵器(qi)煙氣溫度(du)會超過濾袋的(de)(de)耐最高溫度(du) 240℃,因此電(dian)除(chu)塵器(qi)改袋除(chu)塵器(qi)后,需(xu)要安裝(zhuang)煙氣冷(leng)(leng)卻系統。 我團新建窯(yao)(yao)(yao)的(de)(de)窯(yao)(yao)(yao)頭(tou)袋除(chu)塵冷(leng)(leng)卻系統全部(bu)采用空氣冷(leng)(leng)卻器(qi),5 000t/d 生產線窯(yao)(yao)(yao)頭(tou)空氣冷(leng)(leng)卻器(qi)配置 20 臺 11k W 的(de)(de)冷(leng)(leng)卻風機,總用電(dian)負荷
220k W。 空(kong)氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)器(qi)及其管路(lu)的阻力 500~600Pa。 考慮(lv)到現(xian)有生產線(xian)改造, 空(kong)氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)器(qi)加(jia)上(shang)進出(chu)風管道及其輸送設施,整套設施占地面(mian)積大,空(kong)間(jian)工(gong)藝(yi)布置(zhi)(zhi)(zhi)較(jiao)困難;冷(leng)(leng)(leng)卻(que)器(qi)安(an)裝(zhuang)(zhuang)需土建(jian)施工(gong),改造周期長;設備投資(zi)相對較(jiao)高(gao);增(zeng)加(jia)系(xi)統阻力及冷(leng)(leng)(leng)卻(que)用(yong)電負荷;還(huan)有一種煙氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)方案,在篦(bi)冷(leng)(leng)(leng)機安(an)裝(zhuang)(zhuang)煙氣(qi)噴霧冷(leng)(leng)(leng)卻(que)系(xi)統。 考慮(lv)到只有在余熱發(fa)電不開啟和回(hui)轉窯工(gong)藝(yi)出(chu)現(xian)故障等特殊工(gong)況(kuang)時,才(cai)啟用(yong)煙氣(qi)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi),相對回(hui)轉窯的運轉,冷(leng)(leng)(leng)卻(que)系(xi)統運轉率非常(chang)低(di),而且不增(zeng)加(jia)系(xi)統阻力,工(gong)藝(yi)布置(zhi)(zhi)(zhi)容易,投資(zi)低(di)。 我們選(xuan)取(qu)在篦(bi)冷(leng)(leng)(leng)機采用(yong)噴霧冷(leng)(leng)(leng)卻(que)系(xi)統方案。篦(bi)冷(leng)(leng)(leng)機噴霧冷(leng)(leng)(leng)卻(que)系(xi)統具體(ti)(ti)工(gong)藝(yi)設備:設計在篦(bi)冷(leng)(leng)(leng)機安(an)裝(zhuang)(zhuang) 13 支雙流體(ti)(ti)噴槍
,在二段兩側各安(an)裝 2 支,在三段兩側各安(an)裝 3 支,在頂部(bu)安(an)裝 3 支。 當煙氣超(chao)過(guo)設定(ding)的溫度 140℃時,開啟(qi)一(yi)臺水泵(beng),如果溫度再(zai)高,再(zai)開啟(qi)第(di)二臺水泵(beng)
,低于 140℃,水泵自動停止(zhi)。 如果溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)超過 170℃時(shi),冷風(feng)閥自動打開,并降低窯頭排風(feng)機的(de)(de)轉(zhuan)速,必要時(shi),減少(shao)回轉(zhuan)窯的(de)(de)臺時(shi)產量,確(que)保入袋(dai)(dai)除塵器的(de)(de)煙氣(qi)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)在濾(lv)袋(dai)(dai)濾(lv)料適(shi)宜溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)范圍內。 在篦冷機旁安(an)裝一臺吹堵風(feng)機,窯系統點火(huo)后,啟動吹堵風(feng)機,保護噴槍霧化(hua)噴嘴。
2.2 除塵器本體改造方案
1)保留排灰系統、灰斗、進氣口、出(chu)氣口和(he)外殼(ke)。2)拆除(chu)電(dian)場的(de)殼(ke)體頂蓋、內(nei)部(bu)振打和(he)灰斗內(nei)阻(zu)流板(ban)等全部(bu)構(gou)件。3)新安(an)裝(zhuang)袋除(chu)塵器的(de)工作內(nei)容 :①
安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)分(fen)風(feng)板 、噴(pen)吹(chui)單元(yuan)(yuan);②安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)凈氣箱,使除塵器構(gou)成(cheng)(cheng)一個整體;③安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)出風(feng)管及(ji)(ji)排(pai)風(feng)閥;④安裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)濾袋及(ji)(ji)袋籠(long);⑤恢(hui)復拆除的保溫系統。殼(ke)體由原電除塵部分(fen)殼(ke)體和新(xin)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)入(ru)的噴(pen)吹(chui)單元(yuan)(yuan)、凈氣箱(換袋室)、出風(feng)管道(dao)、擋風(feng)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)置等部分(fen)組成(cheng)(cheng)。 袋除塵器是(shi)由若干室組成(cheng)(cheng)。 原電除塵器側板以及(ji)(ji)新(xin)裝(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)入(ru)的噴(pen)吹(chui)單元(yuan)(yuan)、
擋(dang)風裝置組成各收塵(chen)室。 收塵(chen)室上部(bu)與凈(jing)氣箱相連(lian)(lian),每個凈(jing)氣箱頂(ding)部(bu)通過排(pai)風閥(fa)(12 套)與出(chu)風管道連(lian)(lian)接(jie), 除(chu)塵(chen)器(qi)由 12 個收塵(chen)室雙排(pai)列組成收塵(chen)整體。
2.3 換袋方式(shi)的設計(ji)選型
袋除(chu)塵(chen)器大多采用(yong)頂(ding)部換袋方(fang)式(shi),凈(jing)氣室高度在800mm 左右,這種方(fang)式(shi)頂(ding)部檢修門(men)較多。 如果檢修門(men)密封維護不好,產生漏風的幾率大,有數(shu)據統(tong)計表明
,頂部換(huan)袋(dai)結(jie)(jie)構漏(lou)(lou)風(feng)率(lv)有的(de)高達 16%。漏(lou)(lou)入(ru)冷風(feng)會(hui)(hui)(hui)使含酸(suan)性成分的(de)煙氣(qi)結(jie)(jie)露腐蝕籠骨、花板(ban)、殼體;漏(lou)(lou)入(ru)雨水(shui)會(hui)(hui)(hui)造(zao)成糊袋(dai),袋(dai)除塵器(qi)壓差的(de)增(zeng)高,會(hui)(hui)(hui)導致系統(tong)的(de)負(fu)壓不足(zu),中控操作人(ren)員需(xu)提(ti)高風(feng)機(ji)轉(zhuan)速(su),加大風(feng)機(ji)電動機(ji)功率(lv),造(zao)成能耗升高資(zi)源(yuan)浪費。本(ben)方(fang)案經(jing)論(lun)證(zheng)采用(yong)室內(nei)換(huan)袋(dai)的(de)結(jie)(jie)構,即(ji)凈氣(qi)室高度為 3688mm,在(zai)內(nei)部安裝、更(geng)換(huan)濾袋(dai)和袋(dai)籠,每個室在(zai)側部有一(yi)個雙層檢修門(自帶防雨功能),能保證(zheng)結(jie)(jie)構漏(lou)(lou)風(feng)率(lv)長期低于 2.5%,特(te)別適(shi)應(ying)負(fu)壓工況,
能有效(xiao)解決漏風、糊袋(dai)導致的(de)(de)尾排風機電耗高的(de)(de)問(wen)題。
2.4 濾袋和袋籠的選型
余熱發電正常運行時(shi),入收塵管(guan)道(dao)的測點溫(wen)度為(wei)110~130℃。 考(kao)慮到開窯(yao)余熱發電系統未啟動和余熱發電系統故(gu)障停機特殊(shu)工(gong)況時(shi),入袋除塵器的煙氣溫(wen)
度會升高,采用耐高溫 200℃材質為(wei) 濾(lv)料。 濾(lv)袋規(gui)格 Φ160mm×7 500mm,數量為(wei) 2 640 個。 袋籠(long)選用了快裝型(xing)兩截式袋籠(long)。 籠(long)骨用有機硅(gui)防腐噴(pen)鍍(du)
,以降(jiang)低濕煙氣對(dui)袋籠的(de)腐(fu)蝕。
2.5 濾(lv)袋(dai)清灰(hui)模(mo)式
既可(ke)以(yi)采(cai)(cai)(cai)用(yong)在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui),也可(ke)以(yi)實現離線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)的(de)模(mo)式。 正常運行(xing)時(shi)一(yi)般采(cai)(cai)(cai)用(yong)在線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)模(mo)式。 當(dang)濾袋壓(ya)差大(da)時(shi),需要(yao)加大(da)清(qing)(qing)灰(hui)(hui)頻(pin)次,則采(cai)(cai)(cai)用(yong)離線清(qing)(qing)灰(hui)(hui)的(de)模(mo)式;
需在線檢(jian)修時,也(ye)采用離線清灰的(de)模(mo)式。
2.6 窯頭(tou)排風(feng)機的改造方(fang)案
除塵器電改袋后會(hui)增加系(xi)統(tong)阻(zu)力,為保證回轉(zhuan)窯工藝(yi)平衡用風(feng)(feng)(feng),避免風(feng)(feng)(feng)壓(ya)不(bu)足,對窯頭(tou)排(pai)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)和(he)電動機(ji)(ji)(ji)進行了(le)改造,原(yuan)風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)的土建基礎不(bu)變,風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)殼體進出風(feng)(feng)(feng)管道不(bu)變,更(geng)換風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)轉(zhuan)子(zi) 1 套。 改造后,風(feng)(feng)(feng)機(ji)(ji)(ji)型(xing)號為 Y4 -73 -14 №30F, 處 理 風(feng)(feng)(feng) 量 620 000m3/h, 風(feng)(feng)(feng) 壓(ya)3 600Pa, 配用電動機(ji)(ji)(ji)型(xing)號為 YRKK560-8,
額定功率1 000k W。
2.7 安(an)裝一臺(tai)空(kong)(kong)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)滿足(zu)袋(dai)除塵(chen)器清灰用高壓(ya)(ya)風(feng)(feng)該(gai)公司窯系統原(yuan)有(you) 3 臺(tai)空(kong)(kong)壓(ya)(ya)機(ji)(ji),兩(liang)用一備。 電(dian)改袋(dai)后,為保證袋(dai)除塵(chen)器清灰用高壓(ya)(ya)風(feng)(feng),及(ji)生產其他用風(feng)(feng),避免壓(ya)(ya)縮(suo)空(kong)(kong)氣不足(zu),平衡用風(feng)(feng)設計,安(an)裝一臺(tai)型號FHOGD-160 的空(kong)(kong)壓(ya)(ya)機(ji)(ji) , 主機(ji)(ji)功率 160k W, 排氣量27.5m3/min, 排氣壓(ya)(ya)力 0.80MPa,與(yu)原(yuan) 3 臺(tai)空(kong)(kong)壓(ya)(ya)機(ji)(ji)
聯。
3 制(zhi)作安(an)裝及對接工期
2022 年 3 月(yue),制作非標管道、凈氣室。 6 月(yue) 5 日利用停窯時間進行電除塵器改(gai)造,15d 時間拆除、 對接安裝(zhuang)完成(cheng)。 6 月(yue) 21 日開窯,收塵系統(tong)投入運行。
4 改造后的(de)收塵效(xiao)果
當地環保局(ju)環境監測站對窯頭袋(dai)除塵器進行了監測,監測結果為(wei) 23mg/m3(標態),滿足排放標準。
中控室工(gong)藝(yi)操作參數(shu)見表(biao)1。
5 運行中(zhong)所遇問題(ti)及采取的措(cuo)施
5.1 運行中出現(xian)的問題
公(gong)司停(ting)(ting)窯(yao)(yao)檢修 ,7 日 17:06 開窯(yao)(yao)投料,煤(mei)磨 18:52 開機,煤(mei)磨袋除(chu)塵器(qi)(qi)阻力增大,除(chu)塵器(qi)(qi)前后壓(ya)差從 2 300Pa 升(sheng)至(zhi)(zhi)(zhi) 3 400Pa,8 日 1:45~1:59停(ting)(ting)磨,開磨后,壓(ya)差又升(sheng)高至(zhi)(zhi)(zhi) 2 669Pa,3:40~3:50 再次停(ting)(ting)磨,之后還(huan)是因為(wei)壓(ya)差升(sheng)高,導致(zhi) 4:25~4:30、6:04~6:25 和 9:10~9:28 停(ting)(ting)磨。 窯(yao)(yao)頭、 窯(yao)(yao)尾煤(mei)粉倉倉重在(zai)減少,分(fen)別由 21t 降(jiang)至(zhi)(zhi)(zhi) 14t、25t 降(jiang)至(zhi)(zhi)(zhi) 16t,供煤(mei)不(bu)足(zu)面臨被迫(po)停(ting)(ting)窯(yao)(yao)的(de)狀況。
5.2 排查分(fen)析原因
經檢查發現, 煤磨袋除塵器(qi)清(qing)灰(hui)系(xi)統脈(mo)沖閥、氣缸和電磁閥工作正(zheng)常(chang),濾(lv)袋是此次窯停機(ji)后全(quan)部更換的(de)新濾(lv)袋。 為了加強(qiang)清(qing)灰(hui)效果,多開了一臺空壓機(ji),
提高(gao)收塵清灰用(yong)壓(ya)(ya)縮空氣(qi)的壓(ya)(ya)力(li), 由(you)(you) 0.4MPa 提高(gao)至0.55MPa。 開(kai)(kai)啟(qi)煤(mei)磨后,煤(mei)磨袋(dai)除塵器(qi)(qi)收塵壓(ya)(ya)差仍然偏高(gao),在 2 600~3 000Pa。向(xiang)中控室夜班(ban)值班(ban)人員了解到,回轉窯(yao)投(tou)料后,由(you)(you)于水位低(di),供水不足(當地近一年來降水少,干(gan)旱缺水,地下(xia)水位低(di)),余熱(re)發電沒(mei)能及時開(kai)(kai)啟(qi), 窯(yao)頭袋(dai)除塵器(qi)(qi)入口煙(yan)氣(qi)溫(wen)度超過設定(ding) 140℃高(gao)溫(wen), 煙(yan)氣(qi)降溫(wen)篦冷機噴(pen)霧系統按設定(ding)程序自動開(kai)(kai)啟(qi),自 20:20 噴(pen)霧至 22:20,噴(pen)了 60t 水。 煤(mei)磨從篦冷機取熱(re)風,進入煤(mei)磨濕煙(yan)氣(qi)較(jiao)多(duo)
,煤(mei)磨袋(dai)除(chu)(chu)塵器濾袋(dai)外吸附的(de)煤(mei)粉塵不易清掉,濾袋(dai)阻力(li)增大,除(chu)(chu)塵器前后壓差高達(da) 2 400~3 000Pa。 煤(mei)磨通風(feng)不暢,影響(xiang)煤(mei)磨的(de)臺(tai)時產量(liang)。
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