长袋低压脉冲袋除尘器在水泥磨粉尘超低排放中的应用

2021-02-04张涛章园李宇

水泥技术 2021年1期

张涛，章园，李宇

1 前言

山西某5 000t/d水泥熟料生产线原水泥磨收尘装置为早期的气箱脉冲袋除尘器，各项技术指标均无法满足当前日益严格的环保标准[1]，其中最突出的问题是出口粉尘的排放浓度过高（＞30mg/m3（标））、除尘器运行阻力大（＞3 000Pa）。经过对系统运行工况和结构特点进行分析研究，我公司于2018 年9 月将气箱脉冲袋除尘器改造为长袋低压脉冲袋除尘器，取得了预期的超低排放效果。

2 项目改造方案

2.1 原水泥磨袋除尘器结构特点

原气箱脉冲袋除尘器型号为LFGM128-2×8，具体结构如图1 所示。其采用了大规格脉冲阀分室整体清灰技术，具有结构紧凑、造价低、可处理高含尘烟气等特点[2]。但受振动源辐射半径的限制，滤袋的布置往往过于紧凑，导致系统处理风量小、运行阻力高，且不能在线清灰。

2.2 改造方案

为实现超低排放要求，我公司根据原除尘器结构特点和场地情况，在原设备基础上将气箱脉冲袋除尘器改造为长袋低压脉冲袋除尘器，改造后的长袋低压脉冲除尘器结构如图2 所示。具体改造方案如下：

（1）拆除原除尘器灰斗以上所有部件，保护性拆除灰斗、照明、电缆桥架和进出气管道，以便利旧使用。

（2）将壳体加高，保证滤袋底部到进气口上沿的间距＞900mm，确保滤袋下方有充分的空间均布气流。

（3）新建底梁、壳体、净气室、进气口和出气口管道，改造后的除尘器采用室内换袋结构，保证漏风率＜3%。

（4）利用与管路相匹配的固定环和圆弧板，形成进、出气口管道喇叭状开口。根据气流模拟试验的结果（如图3所示），在进气“圆变方”喇叭口内设置若干个纵横交错的导流板（如图4所示），使气流进入壳体后能得到有效均布，基本不会产生高风速冲刷滤袋的情况，还可延长滤袋使用寿命，提高收尘效率。

（5）改变喷吹方式，在壳体上侧设置行喷吹机构。

（6）更换花板，采用数控激光切割成型的花板，确保花板平面度在2mm/m以内[3]，最大≯4mm/m。

（7）在壳体内设置若干滤袋，同时加长滤袋，以降低过滤风速。

图1 原水泥磨气箱脉冲袋除尘器结构

图2 改造后的长袋低压脉冲袋除尘器结构

图3 除尘器内的流场模拟图

图4 进气口内导流板分布示意图

2.3 改造前、后除尘器参数对比（表1）

表1 改造前、后除尘器参数比较

2.4 改造过程中应注意的问题

（1）改造后的除尘器比原除尘器增重约20%，且水泥磨除尘器一般设置在厂房之上，必须对设备基础和厂房的承载能力进行校核。

（2）对于进、出口压力损失达到3 000Pa 左右、能耗高的除尘器，在制定改造方案时，必须注重本体结构设计及气路设计。

（3）本项目为超低排放改造，在现场安装时，还需要注意以下三个方面：

a 花板、净气室、出气口各板之间必须气密焊，特别是花板与花板、花板与净气室安装时，必须严格保证气密性，焊接完毕后均需完成煤油渗透性检验。有漏焊处应补焊，补焊完毕后再次做煤油渗透性检验。

b 设备安装完毕后，开启引风机8h，对除尘器内部进行一次全面的拉风清扫，彻底清除内部残留的异物、焊渣等。

c 滤袋和袋笼安装完毕后，进行荧光粉测试，检查除尘器内部有无漏风现象，并对漏点及时进行修补，所有漏点处理完毕后进行第二次荧光粉测试，两次检漏试验应选用两种不同颜色的荧光粉。

3 改造效果

经过20d 的施工改造，新除尘器顺利投入使用，具体运行参数如表2所示，由表2可见：

（1）改造后，除尘器出口粉尘排放浓度可稳定控制在10mg/m3（标）以内，满足超低排放标准。

表2 改造前、后运行参数对比

（2）原布袋除尘器的运行阻力超出控制范围，除尘器进、出口压差高达3 000Pa以上，运行状态不佳，系统风机运行电流达28A。设备改造投产运行后，磨机满负荷运转，除尘器进、出口差压稳定在1 000Pa 以内，系统风机运行电流在23A 左右。改造后，受现场条件限制，工艺管道阻力增加约500Pa，系统总体阻力减小约1 500Pa，风机压力从7 500Pa 降至6 000Pa，运行电流降低了约5A，单位能耗降低约18%，节能效果显著。

（3）除尘器清灰方式由气箱脉冲改为低压长袋脉冲的方式，清灰所用压缩空气的压力和耗气量相应降低。