袋、電除塵器的改造技術(shù)
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現(xiàn)有生產(chǎn)企業(yè)中，有不少的袋、電除塵器需要進(jìn)行技術(shù)改造。
一．改造的前提
1．必要性
⑴除塵器先天缺陷，選型偏小，過濾風(fēng)速大，阻力大，排放不達(dá)標(biāo)。
⑵主機(jī)設(shè)備改造，增風(fēng)、提產(chǎn)。
⑶主機(jī)系統(tǒng)采用先進(jìn)工藝，如水泥磨+O—SEPA選粉機(jī)系統(tǒng)等。原除塵設(shè)備不適應(yīng)新的入口濃度及處理風(fēng)量的要求。
⑷環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，原有除塵器難以滿足新的排放要求。
2．可能性
⑴有可行的方案和可靠的技術(shù)。
⑵現(xiàn)場條件許可。
ａ）現(xiàn)場空間允許。
ｂ）原收塵器尚有可利用價(jià)值。
二.改造的原則
1．滿足排放要求。
2．切合工廠實(shí)際（原有除塵器狀況、操作習(xí)慣、允許的施工周期、空壓機(jī)氣源等）。
3．適應(yīng)工藝要求：風(fēng)量﹑阻力﹑濃度﹑溫度﹑濕度﹑粘度等。
4．投資相對(duì)合理（初次投資與綜合效益）。
5．便于現(xiàn)場施工（外型尺寸適應(yīng)場地空間，設(shè)備接口滿足工藝布置要求）。
三．改造的四種方式
1．袋改（為）袋
2．電改（為）電
3．電改（為）袋
4．電改（為）“電－袋”
四．袋除塵器的改造――袋改（為）袋
1.基本要求
⑴排放達(dá)標(biāo)
⑵阻力適當(dāng)，能長期穩(wěn)定運(yùn)行
⑶濾材要有－定的壽命周期
⑷除塵器的故障盡可能少
2.技術(shù)手段
⑴更換過濾材料
a．針刺氈取代“729” 濾布
b．覆膜濾料取代普通濾料
c．褶式濾筒取代濾布
⑵更換（強(qiáng)化）清灰方式
用高能型脈沖清灰取代中能型機(jī)械搖動(dòng)及低能型反吹清灰，提高處理（風(fēng)量、濃度等）能力。
采用傻瓜式的“水天蘭牌”機(jī)理，用－臺(tái)風(fēng)機(jī)同時(shí)承擔(dān)抽風(fēng)和反吹清灰功能，結(jié)構(gòu)簡單，功能強(qiáng)、動(dòng)力大。它采用圓型電磁鐵控制閥門，不用氣源，在供氣不便的地方，尤為適用。
⑶用新型結(jié)構(gòu)取代老式結(jié)構(gòu)
老式的ZC和FD等機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹袋收塵器存在清灰強(qiáng)度弱，且內(nèi)外圈清灰不均，清灰相鄰濾袋粉塵的再吸附及花板加工要求嚴(yán)等諸多缺點(diǎn)。新型HZMC型袋除塵器圓筒形結(jié)構(gòu)，扁圓型濾袋，只用一只高壓脈沖閥，即可實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)定位分室脈沖清灰，它克服了ZC和FD的上述缺點(diǎn)，吸收了回轉(zhuǎn)收塵器結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小以及分箱脈沖袋收塵器清灰強(qiáng)度大，時(shí)間短，清灰徹底的優(yōu)點(diǎn)。該除塵器能直接處理較高含塵濃度和高粘度的粉塵，特別適用生料磨和水泥磨采用回轉(zhuǎn)反吹收塵器的改造。
例如，在安徽桐城、蘭州窯街、湖北枝江等水泥廠
水泥磨采用FD回轉(zhuǎn)反吹袋收塵器的改造。
⑷增加過濾面積，降低過濾風(fēng)速
a．增加袋室。
b．更換花板，增加開孔率，減少濾袋直徑。
c．改變?yōu)V袋形狀，如采用扁袋，菱形袋，“W”形內(nèi)外雙濾袋等。
⑸優(yōu)化通風(fēng)管道，均化氣流分布。
⑹更換新型配件
如電磁脈沖閥，自控儀，油水分離器，各種氣動(dòng)器件、閥門等。
案例：
⑴覆膜濾料取代普通濾料
山西晉牌水泥廠（潞城），2000t╱d窯尾袋除塵器改造；
山東魯南水泥廠，二臺(tái)水泥磨回轉(zhuǎn)反吹袋除塵器改造；
湖南金磊水泥集團(tuán)，4#水泥磨氣箱脈沖袋除塵器改造；
北京新港水泥制造有限公司， 熟料帳篷庫頂SSUF(FM)－6袋除塵器改造。
⑵褶式濾筒取代濾布
●北京新港水泥制造有限公司，石膏、碎石破碎系統(tǒng)LPF－4╱8╱6袋除塵器改造；
北京水泥廠，水泥磨閉路系統(tǒng)氣箱脈沖袋除塵器改造；
昆明水泥股份有限公司，水泥磨回轉(zhuǎn)反吹袋除塵器改造；
陜西秦嶺水泥股份有限公司干法分廠，F(xiàn)D回轉(zhuǎn)反吹袋除塵器改造。
五．電改為電
1.改造途徑
在原有電除塵器仍有使用價(jià)值的情況下，串聯(lián)或并聯(lián)一臺(tái)新的電除塵器。
在原有電除塵器基礎(chǔ)上增大電除塵器（包括加長，加寬和加高）。
保留原電除塵器外殼，利用先進(jìn)技術(shù)對(duì)內(nèi)部核心部件改造，提高收塵效果。
2．“留殼改仁”的改造內(nèi)容
利用先進(jìn)技術(shù)對(duì)影響收塵效果和關(guān)鍵部件進(jìn)行改造使之與原有殼體結(jié)構(gòu)相匹配。
⑴陰極線，陽極板的形式及布置方案。
⑵氣流分布板，阻流板，擋風(fēng)板。
⑶振打系統(tǒng)（分布板及電極）。
⑷瓷套管清掃反吹系統(tǒng)。
⑸頂蓋防爆裝置。
3.案例：白馬山水泥廠2號(hào)窯（1000t/d）電除塵器的改造。
六．電改為袋 -----以北京市燕山水泥廠窯尾電收塵系統(tǒng)方案改造為例
該廠原有日產(chǎn)700噸水泥熟料干法生產(chǎn)線，主機(jī)為帶五級(jí)預(yù)熱器及分解爐的Ø3×48m回轉(zhuǎn)窯，窯尾使用Ø6×20m增濕塔和WY-70三電場電除塵器。自1987年投產(chǎn)至除塵器改造前，窯尾除塵器煙氣排放不穩(wěn)定，有時(shí)不能確保排放標(biāo)準(zhǔn)。為配合北京市申奧成功后的城市建設(shè)工作，原窯尾除塵器急需改造，以達(dá)到新的環(huán)保排放要求(排放<50mg/Nm3，穩(wěn)定在30 mg/Nm3)。方案是利用原除塵器外殼，改造成脈沖袋式除塵器，該項(xiàng)目30天內(nèi)完成安裝，于2002年4月23日投入使用，至今運(yùn)行正常。經(jīng)北京市環(huán)保監(jiān)測中心監(jiān)測，排放濃度小于10 mg/Nm3。
1.原窯尾除塵系統(tǒng)存在問題
旋窯在點(diǎn)火投料長達(dá)8小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，電除塵器常因燃料的不完全燃燒使廢氣中CO含量超標(biāo)而停止向電場送電，煙筒排出黑煙。
當(dāng)旋窯設(shè)備因意外事故停止供料時(shí)，因增濕塔是人工調(diào)節(jié)噴水量，水量不能及時(shí)跟蹤煙氣量的變化，使煙氣溫度及粉塵比電阻值產(chǎn)生了波動(dòng)，影響了電除塵效率。
原電除塵器是80年代的產(chǎn)品，原設(shè)計(jì)排放≤150 mg/Nm3，已經(jīng)落后，亟需改造。
2.改造方案的確定
2.1電改電的方案，難以滿足“旋窯提產(chǎn)”和“環(huán)保從嚴(yán)”雙目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；
2.2徹底廢除舊的、重上新的袋除塵器，固然可滿足提產(chǎn)和排放，但成本高、施工周期長；
2.3考慮到原有的電除塵器殼體、灰斗、管道，承重基礎(chǔ)、物料輸送系統(tǒng)都可以保留、沿用。從確保雙目標(biāo)、工期及綜合效益考慮， “留殼改仁”，其內(nèi)設(shè)置技術(shù)成熟、性能先進(jìn)的脈沖袋式除塵器的方案是最佳選擇。
3.改造內(nèi)容
3.1穩(wěn)定運(yùn)行的增濕塔是系統(tǒng)改造的前提。
旋窯內(nèi)高溫氣流經(jīng)五級(jí)預(yù)熱器后，溫度高達(dá)3500℃左右，且時(shí)有波動(dòng)，應(yīng)用袋除塵器時(shí)必須確保除塵器的入口溫度的穩(wěn)定，才能保證運(yùn)行正常，延長濾袋使用壽命。這主要依賴增濕塔(EGC)的可靠運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)，采用BHA設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)將煙氣溫度降至2000℃以下，波動(dòng)范圍不得過大。BHA全自動(dòng)控制系統(tǒng)響應(yīng)速度極高，在極短的時(shí)間內(nèi)跟蹤煙氣溫度的變化，并指令噴霧量的大小。特制的高強(qiáng)度鈦合金噴嘴霧化效果好，且使用壽命長。由于采用了先進(jìn)的技術(shù)與產(chǎn)品，確立袋除塵器入口溫度的恒定范圍，徹底杜絕了原增濕塔屢有發(fā)生的“濕底”現(xiàn)象，也保證袋收塵器的無故障運(yùn)行。
3.2除塵器的改造是重頭戲。
⑴設(shè)計(jì)依據(jù)
依據(jù)氣流的溫度，現(xiàn)有電除塵器的尺寸，所需處理的煙氣量，入、出口濃度，過濾元件的材質(zhì)等因素作設(shè)計(jì)取舍。同時(shí)要考慮安全運(yùn)行的雙保險(xiǎn)。
⑵采用BHA-TEX®聚四氟乙烯覆膜濾袋。
⑶選擇先進(jìn)的脈沖清灰技術(shù)，同時(shí)盡可能避免按時(shí)清灰，實(shí)行按壓差清灰。
⑷風(fēng)機(jī)加轉(zhuǎn)滿足系統(tǒng)的全壓流量。
⑸在入口管路系統(tǒng)中增設(shè)了能自動(dòng)開閉的冷風(fēng)閥。
4.技術(shù)優(yōu)勢(shì)
·效率高（排放低），濾袋壽命4年。
·與傳統(tǒng)袋除塵器相比，改造后的袋式除塵器運(yùn)行阻力低且穩(wěn)定。
·可在線維護(hù)（當(dāng)袋除塵器被分倉隔離時(shí)）。
·對(duì)入口粉塵的性質(zhì)變化沒有太多的限制。
·可處理增加的通風(fēng)量。
·脈沖式袋除塵器可制作得很緊湊，外形尺寸可多種多樣。
·設(shè)備所包括的機(jī)械活動(dòng)部件數(shù)量較少，不需要進(jìn)行頻繁維護(hù)或更換。
·過濾元件既可在凈氣室進(jìn)行安裝（從上面將其裝入除塵器），也可在含塵室進(jìn)行安裝（在除塵器下部進(jìn)行安裝）。 現(xiàn)場優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在其改造工程簡便易行。（見圖1）
5.改造過程
5.1增濕塔的改造：
5.1.1 保留原增濕塔上兩套環(huán)形供水管，拆除泵房內(nèi)舊水箱、水泵、各種閥門及管路。
5.1.2 在原增濕塔上新裝德國7短、7長共14根噴水槍?；亓魇絿娮斓脑O(shè)計(jì)可達(dá)到1：10的噴水流量比，運(yùn)行水壓在3.5MPa的條件下，可產(chǎn)生恒定的霧化粒徑。
5.1.3 在增濕塔入口管道內(nèi)增裝四通道的導(dǎo)流板，使進(jìn)入增濕塔的煙氣分布更均勻。
5.1.4 新安裝水箱、水泵、回水調(diào)節(jié)閥及各種儀表。
5.1.5 泵房內(nèi)新裝BHA公司生產(chǎn)的增濕塔控制柜，柜門上安裝有DEDM顯示屏，能顯示噴水系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和所有的設(shè)定及報(bào)警功能。第二套DEDM站安裝在原電除塵控制室，用于遠(yuǎn)程控制運(yùn)行。
5.2 電除塵器的改造：
5.2.1去除電除塵器內(nèi)部的各種部件，包括極線、極板、振打系統(tǒng)、變壓器、上下框架、多孔板等等。通常所有的工作部件都應(yīng)去除。
5.2.2 安裝花板、擋板、氣體導(dǎo)流系統(tǒng)。對(duì)管道及進(jìn)出風(fēng)口改動(dòng)以達(dá)到最佳效果。在結(jié)構(gòu)體上部設(shè)計(jì)安裝凈氣室。
5.2.3 安裝人孔門，走道及扶梯。根據(jù)凈氣室及通道的位置來安裝人孔門，走道及扶梯。
5.2.4 安裝濾袋、噴吹清灰系統(tǒng)。采用的覆膜玻纖濾袋，正常運(yùn)行溫度為2600℃。袋除塵器的濾材選擇至關(guān)重要,主要取決于風(fēng)量、氣流溫度、除塵器尺寸、安裝使用要求及價(jià)格成本。選擇合適的濾材對(duì)整個(gè)工程的成敗起著舉足輕重的作用，特別對(duì)脈沖除塵器高溫玻纖濾件，沒有合適的過濾介質(zhì)，改造后的袋除塵器未必會(huì)優(yōu)于原有的電除塵器。更有甚者，錯(cuò)誤的選擇濾袋會(huì)導(dǎo)致其快速磨損，增加更多的維護(hù)工作量。只有合理的設(shè)計(jì)、選型和安裝濾袋才會(huì)保證高效率除塵及最少的維護(hù)量。
5.2.5 安裝清灰系統(tǒng)。
清灰系統(tǒng)主要包括壓縮空氣管線，脈沖閥、氣包、吹管及相關(guān)的電器元件。同時(shí)盡可能實(shí)行按壓差清灰。當(dāng)控制器感應(yīng)到壓差增到高位時(shí)會(huì)啟動(dòng)脈沖閥噴吹至合適的壓差即行停止。根據(jù)不同的工藝條件，清灰的“開”“關(guān)”點(diǎn)可以分別設(shè)置。
整個(gè)停車改造過程僅用不到一個(gè)月的時(shí)間，增濕塔的改造同步進(jìn)行。工作包括清除原電收塵器內(nèi)部件70噸，新安裝袋收塵器部件50噸，以及試開車運(yùn)行等。由于具備豐富的改造經(jīng)驗(yàn)和充分的準(zhǔn)備工作，加之設(shè)計(jì)合理，設(shè)備及配件制作精良，開車運(yùn)行一次成功。
5.3 技術(shù)特點(diǎn)：
5.3.1現(xiàn)有增濕塔的外殼及入口管路的結(jié)構(gòu)布置無須做大的改動(dòng)，即可改造為一個(gè)新型的自動(dòng)控制回流噴槍噴霧增濕系統(tǒng)，處理煙氣量比以前增加40,000m3/h。
5.3.2現(xiàn)有的除塵器地基不動(dòng)，外殼、進(jìn)出風(fēng)管路，輸灰裝置也不作改動(dòng)，即可改造為脈沖式袋除塵器，可利用原外殼110t，節(jié)約資金，縮短改造工期。
5.3.3 新改造的增濕塔和脈沖式袋除塵器，能夠及時(shí)處理非正常工況粉塵變化，保證窯尾除塵排放穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
5.3.4該窯尾脈沖式袋除塵器，因采用BHA-Tex覆膜濾袋，過濾風(fēng)速高，過濾面積只是國內(nèi)現(xiàn)在常用的干法窯尾反吹風(fēng)清灰袋除塵器的－半，體積縮小一倍。
5.3.5除塵系統(tǒng)管理簡單，維護(hù)工作量小。
6.改造后的效果
6.1改造后除塵系統(tǒng)的處理風(fēng)量增加40%以上，為旋窯增產(chǎn)提供了有力保證。
6.2改造工期的壓縮，有力地保證了工廠生產(chǎn)旺季的產(chǎn)品銷售，保證了工廠應(yīng)獲得的經(jīng)濟(jì)效益。
6.3新型脈沖袋式除塵器運(yùn)行后，顯示其極高的收塵效率，經(jīng)市環(huán)保監(jiān)測中心檢測，排放均小于10mg/Nm3，年減少向大氣排放粉塵120噸左右，達(dá)到了清潔生產(chǎn)和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的雙目標(biāo)。
6.4新改造的增濕塔和脈沖除塵器控制系統(tǒng)采用先進(jìn)技術(shù)，能夠及時(shí)處理非正常工況的出現(xiàn)，使窯尾收塵系統(tǒng)的操作運(yùn)行自動(dòng)化。
除塵器及增濕塔改造前后的參數(shù)比較見下面表一和表二。
