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白灰窑除尘系统技术方案

作者:创始人 日期:2023-01-18 人气:282

  白灰窑除尘系统技术方案

一、概述

白灰回转窑废气粉尘为亲水性、粘结性粉尘,不宜采用湿式除尘,应采用干式除尘。

贵公司现有4座白灰窑,鼓风机风量最大为25000m3/h,经计算引风机烟气量为200000m3/h,考虑现有工况提高产量等因素风量选择为220000m3/h,布袋除尘器布袋为氟美斯覆膜处理,保证微笑颗粒能够被除尘,保证烟气排放浓度达标。

二、除尘系统风量及设备选型参数:

2.1废气除尘系统风量为220000m3/h,设备选型:XLCM-5400长袋离线脉冲除尘器。

其设备主要参数如下:

处理风量: 220000m3/h

过滤面积: 5200m2

过滤风速: 0.71m/min

设备阻力: 1200-1500Pa

漏风率:    <3%

出口含尘浓度: 15mg/m3

除尘器室数:    24      

滤袋数量: 1728

滤袋规格: φ160×6000mm  氟美斯覆膜

  :               氟美斯

脉冲阀数量:    120个

脉冲阀规格:        3″   24V

手动插板阀:       300×300mm

卸灰阀数量:    6台

卸灰阀型号:    YJD-16A   300×300mm   

储气罐:               1个(3m3

根据白灰窑烟尘以上特点,高温烟气温度最高为2500C,因此该系统选用长袋离线低压脉冲除尘器作为白灰窑高温烟气的净化设备,除尘器采用氟美斯(FMS9806)耐高温复合滤料。烟气进入除尘器前设计两套自动温度调控阀,防止意外高温时烧坏滤料。净化后的气体用耐高温风机,经烟囱排至大气。净化后的气体含尘浓度控制在15mg/m3以内,除尘器收集下来的粉尘,经回转卸灰阀到专用车上定期运走。为防止烟气结露,除尘器整体保温。风机入口设电动阀,以保证生产过程中窑口处的要求压力。

三、XLCM除尘器技术说明

1、系统设置

XLCM型长袋低压脉冲除尘器共有五大系统:

1.1、本体:它由上箱体、中箱体、进风通道、灰斗组件、检修门、支架等组成。对于本体,我们在设计上以最不利的荷载组合进行强度设计;采用Q235板材制作。

1.2、收尘、过滤系统:主要由滤袋、袋笼、花板组件、进风分配系统组成。

1.3、喷吹清灰、卸灰系统:主要由储气包(含油水分离器、调压装置)、电磁脉冲阀、喷吹管组件、空气炮及星型卸灰阀等组成。

1.4、控制、检测系统:主要由差压装置、热电偶、压力检测装置、脉冲控制仪等组成。

1.5、电控系统:主要由PLC主控柜(其中包含除尘器控制部分并留有输灰控制系统的安装位置)、除尘器现场控制柜、及检修用电源插座。

2、工作原理

XLCM型离线清灰低压脉冲袋式除尘器的气体净化方式为外滤式,含尘气体由分风管进入各单元过滤室并通过设备于灰斗中的烟气导流装置;气流通过适当导流和自然流向分布,达到整个过滤室内气流分布均匀;含尘气体中的颗粒粉尘通过自然沉降分离后直接落入灰斗、其余粉尘在导流系统的引导下,随气流进入中箱体过滤区,吸附在滤袋外表面。过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体,经过离线蝶阀由排风管排出。

滤袋采用压缩空气进行喷吹清灰,清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲控制阀等组成。过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管,喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口,每根喷吹管上均设有一个脉冲阀并与压缩空气气包相通。清灰时,电磁阀打开脉冲阀,压缩空气经喷口喷向滤袋,与其引射的周围气体一起射入滤袋内部,引发滤袋全面抖动并形成由里向外的反吹气流作用,清除附着在滤袋外表面的粉尘,达到清灰的目的。

随着过滤工况的进行,当滤袋表面积尘达到一定量时,由清灰控制装置(差压或定时、手动控制)按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹,压缩空气以极短促的时间顺序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷嘴诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋,形成空气波,使滤袋由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动,造成很强的清灰作用,抖落滤袋上的粉尘。

落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后,由输灰系统输出。

除尘器配有先进的离线蝶阀,具有在线、离线二状态清灰功能和离线检修功能。阻力小,气流通畅。除尘器设置有差压、料位等在线监测装置。

除尘器的控制(包括清灰控制等)采用PLC控制。整套除尘系统的控制实行自动化无人值守控制,并可向公司大系统反馈信息、接受公司大系统远程控制。

所有的检修维护工作在除尘器净气室及机外执行,无须进入除尘器顶部。

3、性能指标

3.1、我公司所提供的设备为当代成熟技术制造,并具有良好的启动灵活性和可靠性,能满足技术参数的要求,并能在贵方所提供的烟气含尘条件和自然条件下长期、安全地无人值守运行并达到排尘要求。

3.2、除尘器设备结构紧凑,技术合理,密封性强,动作灵活,便于检修,外形美观,除尘器的设计、制造符合“脉冲喷吹类袋式除尘器技术条件”ZB88011-89的规定要求。

4、设备功能和制造技术

4.1除尘器的阻力控制

除尘器的阻力分为两部分。

本设备的设计总阻力为<1500pa。

除尘器的阻力一部分是设备的固有阻力(即原始阻力),这是由设备的各个烟气流通途径造成的。

除尘器进出风方式、进风管道各部位的尘气流速选择是否妥当;除尘器各仓室进风的均匀度;导流系统设计是否合理;滤袋直径和滤袋间距决定的滤袋间烟气抬升速度的合理性;出口管道风速的合理选定等都将影响除尘器的固有阻力值。

为此,我公司设计的布袋除尘器采用平进平出的进出风方式;进风总管和导流系统的设计保证各仓室进风不均匀度在5%以下;进风口距离滤袋底部的水平高度保证含尘气体获得稳流空间;滤袋直径采用160mm且滤袋间距的选定,保证过滤区内滤袋内的净气空间和滤袋外的含尘气体空间比,以保证滤袋间的尘气抬升。

从以往我公司设计生产的除尘器来看,设备的原始阻力都在800Pa左右。

第二部分是设备的运行阻力。

设备的运行阻力是由除尘器在运行过程中滤袋表面形成的挂灰层的厚度导致的一个循环值。

一般我们对这个值的上限设定在1500Pa,在设备达到这个阻力值时,系统启动清灰,将设备阻力回复到原始阻力,进入下一个循环。这个循环时间的长短,取决于烟气含尘浓度、滤料的品种规格等。

从我公司设计生产的已经投运的布袋除尘器的运行记录显示,该循环时间均在60-120min之间。

4.2在线检测(监测)设备

为了更好地保护除尘器并实现除尘器的在线检测和监控,我们为除尘系统配置了一系列的在线检测设备:

差压计及变送器:通过PLC控制除尘器的清灰系统工作并通过设备工作阻力的循环时间和每次清灰后除尘器整体差压情况分析清灰效果和滤料寿命状况;

压力表:在线监测除尘器压缩空气系统各环节压力状况;

一系列保护技术的使用保证了除尘器在贵方提供的环境条件下稳定、连续、安全的自动运转并以此保证工艺设备的正常运行。

4.3导流系统

我们对除尘器各烟气流经途径中的管道风速进行了分段化设计,除尘器的进风采用了气体导流系统并充分利用了气体的自然分配原理,保证了单元进风的均匀、顺畅,以提高过滤面积利用率。

含尘气体由中部进风口通过分风管进入各单元过滤室,气流通过设置于灰斗中的进风分配系统导流后,依靠阻力分配原理自然分布,达到整个过滤室内气流以及各空间阻力的分布均匀,保证合理的烟气抬升速度,最大限度地减少紊流、防止二次扬尘。

设计合理的进风导流系统将箱体、过滤室和系统的阻力降至最小并尽可能地减少进风系统中的灰尘沉降现象,避免了滤袋的晃动、碰撞、磨擦,延长了系统及滤袋的使用寿命。

在除尘器进风分配系统、气流分配系统的设计保证各单元室入口流量不均匀度<5%。

4.4花板、滤袋和笼骨

4.4.1花板是除尘器本体中重要部分,花板厚度为6mm,为保证花板孔的大小及孔距的精度,用激光切割,这些孔具有良好的通用性和互换性,花板表面平整,花板周围无毛刺、夹角,否则损坏滤袋等材料。

4.4.2滤料采用氟美斯滤料,清灰彻底、减少了粉尘在滤袋表面形成粉层垢后板结的可能;滤料寿命长,加上我公司在除尘器结构方面的改进,保证了滤料1年以上的的正常使用寿命。

布袋底部采用三层包边缝制,无毛边裸露,底部采用加强环布,滤袋合理剪裁,尽量减少拼缝。拼接处,重叠搭接宽度不小于10mm,提高袋底强度和抗冲刷能力。

滤袋上端采用了弹簧圈形式,密封性能好、安装可靠性高,换袋快捷。仅需1-2人就能通过机顶便掀式顶盖进行换袋操作。滤袋的装入和取出均在净气室进行,无须进入除尘器过滤室。

4.4.3袋笼采用圆型结构,袋笼的纵筋和反撑环分布均匀,并有足够的强度和刚度,防止损坏和变形(纵筋直径≥φ4,加强反撑环φ5、间距200,φ153×6000mm),顶部加装“η”形冷冲压短管,用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。

笼骨材料采用20#型钢,使用笼骨生产线一次成型,保证笼骨的直线度和扭曲度,滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺,并且有足够的强度不脱焊,无脱焊、虚焊和漏焊现象。

袋笼采用有机硅喷涂技术,镀层牢固、耐磨、耐腐,避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结,保证了换袋顺利,同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。

4.5清灰系统

除尘器的清灰采用压缩空气低压脉冲清灰。

除尘器采用离线清灰方式,清灰功能的实现是通过PLC利用差压(定阻)、定时或手动功能启动脉冲阀喷吹,使滤袋径向变形,抖落灰尘。

清灰系统设计合理,脉冲阀动作灵活可靠;在设备出厂前,对清灰系统等主要部件进行了预组装,以保证质量。

清灰用的喷吹管借助校直机进行直线度校正。喷吹短管(又称喷嘴)与喷吹管的焊接采用了工装模具,二氧化碳保护焊接,减少变形,保证喷吹短管间的形位公差。喷吹管借助支架固定在上箱体中,并设置了定位销,方便每次拆装后的准确复位。

清灰系统设置储气罐和分气包、精密过滤器(除油、水、尘),保证供气的压力和气量和品质,清灰力度和清灰气量能满足各种运行工况下的清灰需求。

为减少清灰对滤袋的损伤,清灰气源应具有减少温差等对滤袋不利影响的措施。

4.6电磁脉冲阀

清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀,它的选用关系到除尘器的造价及清灰效果。

我公司选用合资脉冲阀,DC24V,φ3″,膜片经久耐用,可保证使用寿命三年,喷吹次数大于100000次以上,满足了脉冲电磁阀的高效运行要求、极大地减少了维护工作量。

4.7本体和灰斗

1)除尘器顶部设置防雨设施

除尘器采用设有防雨棚、排水设施、检修扶梯平台;

各项设施的设计采用人性化理念,保护除尘器顶部装置、方便人员检修、使用和管理。

2)除尘器顶盖采用剪冲密封顶盖,重量、大小适合人工开启,所有孔、门制作及装配结束后,进行密封试验,确保无变形、无泄漏。

3)除尘器的灰斗能承受长期的温度、湿度变化的振动,并考虑防腐性能。灰斗设检修门,所有检修门、人孔采用快开式,开启灵活,密封严密。为避免烟气短路带灰,灰斗斜侧壁与水平方向的交角不小于60°,以保证灰的自由流动。

在每个灰斗口出口附近设计安装捅灰孔;灰斗及排灰口的设计保证灰能自由流动排出灰斗;

灰斗出灰口处设空气炮,避免了灰尘搭桥,影响排灰。

4)我们为设备和仪表等配置了必要的扶梯和平台,满足运行、维护、检修的需求。扶梯倾角一般为45°,特殊条件下不大于60°,步道和平台的宽度不大于700mm,扶梯栏杆高度不小于1.2m,安全护板不低于100mm,平台与步道采用刚性良好的钢板网和防滑格栅板。平台荷载不小于4kN/m2,步道荷载不小于2kN/m2

4.8材质

1)除尘器采用型钢、钢板结构,材质为Q235B(交货时提供钢板材料质量证明书)。箱体所用的型钢、钢板进厂后应首先进行喷砂、除锈,以备制作除尘器用。

2)除尘器本体壁板厚6mm、花板厚6mm,筋板厚度不小于6mm,进出风管壁厚度不小于8mm,配对法兰厚度不小于10mm。易磨损、易腐蚀部位如风管弯头等处采用耐磨损、耐腐蚀的锰钢等材料。

5、设备主要结构特点

XLCM型长袋低压脉冲除尘器具有以下结构特点:

5.1、灰斗导流装置:解决了进风不均匀的现象,保证了滤袋的使用寿命。

5.2、电磁脉冲阀运用技术:低压、高效、长寿命膜片电磁脉冲阀的运用,使布袋除尘器的清灰方式得到了彻底的改变。

5.3、采纳了大风量、低风速的设计理念。除尘器实际过滤风速选用1.07m/min。在设备出厂前,对喷吹系统等主要部件,进行组装,以保证质量。

5.4、除尘器花板采用冲压方法加工花板孔,保证了花板及花板孔的形位公差要求。

5.5、滤袋上端采用了弹簧涨圈形式,密封性能好、换袋快捷。

5.6、袋笼采用冷拔钢丝,表面做镀锌处理,避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结,保证了换袋顺利,同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。

5.7、除尘器采用便掀式顶盖,设有脉冲阀防雨棚、排水设施、检修扶梯平台.各项设施的设计采用人性化理念,保护除尘器顶部装置、方便人员检修、使用和管理。

5.8、检测、监控技术的应用:针对除尘器使用特点,设置了烟气温度检测、除尘器运行压力检测、料位检测等监控设备。

6、控制方式

6.1除尘器控制系统采用西门子S7-200 PLC控制。

整个除尘器控制系统采用S7-200  PLC进行自动控制,设置差压及定时清灰控制方式并设有压力、温度等检测报警功能。除尘器电控柜采用双层密封门结构,防尘、防水、防小动物。

6.2控制水平

除尘器配有电柜(含高低压控制柜)及控制箱。柜体有足够的机械强度,能承受运输、安装和事故的机械应力而不损坏。因属就地安装,其防护等级不得低于IP54。

平整光滑必须在喷漆(喷塑)前进行表面防锈处理。配电柜体用钢板厚度不小于3mm满足刚度和寿命要求。

设计配电柜电缆入口时,应留有25%的备用空间,以备今后电缆增加或线路改变。配电柜中连接电缆用的端子排应留有20%的备用量。

提供的配电柜有内部照明,每电柜至少一盏灯,且在门内设置开关,最好用门的开闭来自动控制灯的亮灭。

当配电柜内散出的热量超过部件允许温度时,采用机械通风措施,其控制开关应具有起动一停止功能。

6.3 控制线路要求

控制导线采用具有足够载流能力的铜线。导线上应没有损伤或施工时工具留下的痕迹。

电流互感器和断路器的跳闸回路的导线截面不小于4mm2,其他强电控制回路所用的导线的截面也不小于2.5mm2。

所有需要向外引出的设备,提供端子排,每个端子只应连接一根外部导线;内部线路与端子排的连线每个端子为一根,最多为二根,端子排为竖直安装。

由于除尘器周围环境存在有电磁干扰,因此电气控制线路中受干扰影响正常工作的回路设置电磁屏蔽。

控制开关若为旋转式的,增加的方向从前面看为顺时针的。控制开关与选择开关在操作手柄的形状上有区别。开关接点通过的连续电流小于其额定值的80%。

6.4指示灯与信号

6.4.1指示灯颜色的应用

        绿色:表示电源断开、除尘器停运、阀门全关等。

        红色:表示电源闭合、除尘器运行、阀门全开等。

        绿色灯加红色灯:阀门半开。

        白色: 控制回路电源监视灯。

        黄色: 不正常状态

6.5报警(预告)信号

设备发生不正常状态时,有报警(预告)信号,具体信号如下:

动力或控制电源消失;

过负荷保护动作后为手动复归;

7、表面整理和涂装

7.1清理

除尘器除锈采用钢板预处理技术有关要求,或采用手工、动力工具除锈,满足GB8923中的St3级。

7.1.1对于设备金属渣、碎布、碎石及其它异物将从设备内清除。

所有的铁屑、铁锈、油、油脂、粉笔、蜡笔、油漆符号及其它有害的东西都从设备内部、外表上除去。在运输期间,设备内外保持干净及干燥。

7.1.2在焊接部位,根据国家标准采取手工清理或机械清理的方法进行清理。

7.2表面整理和涂料

7.2.1机组的整理和涂料满足以下要求:

A、所有锐边及构件加工圆滑以防止造成人员伤害。

B、金属表面的清理和整理符合标准工艺。

C、所购买的部件,如电动机、阀门等都按照有关标准进行喷涂。

7.2.2喷涂过程按照操作工艺标准进行。

7.2.3所采用的涂料和标准工艺要求一致。

7.2.4单涂层或双涂层的修整工作和原有涂层的要求一致。

底漆:醇酸防锈漆二道,50-60μm;箱体类钢结构采用内外涂二道防锈漆。

面漆:收集器面漆采用C04-42醇酸磁漆二道,50-60μm。

7.2.5所有碳钢机械加工表面在装运和储放期采取可靠的防氧化措施。

6、安装和调试

8.1设备制造完成后,我方将根据工程进度要求组织包装、发运。

8.2我方将派遣有能力、合格、有资质的安装、调试人员随第一批货物进场。

8.3根据贵方项目总体进度要求,我方安装、调试人员将按安装、调试工序表安排分步安装、调试。

8.4我方整个安装、调试过程将完全接受贵方的监督。

8.5安装要求

8.5.1为便于运输,设备均为解体发运。贵方收到设备后,先按装箱清单检查并做好入库工作。如有缺件、损坏、我方及时补缺、修复;

8.5.2设备安装前应对基础进行检查校对,合格后才能安装。安装工作应严格按照图纸、安装工序进行。滤袋袋笼须连同包装箱一起吊到除尘器顶部后逐个安装,安装的同时须检查袋笼有无变形、损坏。

8.5.3滤袋安装时,要保证滤袋远离带尖棱物,以免刮伤滤袋。滤袋的纵向接缝应朝一个方向,背对进风口。将滤袋卷成最小使滤料和花板间的接触最小。

8.5.4调试前应对传动机构、装置进行检查,对转动、滑动部分加油润滑,保证运转灵活。

9、检修和维护

除尘器具有离线检修功能。

通过对离线阀的操作,可使除尘器单仓完全离线,从而方便除尘器工作状况下的不停机检修。

本除尘器多仓室、小单元的设计保证了在除尘器单仓离线检修的状态下不因除尘器过滤面积的急剧减少而影响工艺设备正常满负荷运行。

除尘器全过滤风速的选定,允许除尘器滤袋破损率在5%以下时仅采用封堵措施而不对破损滤袋进行更换,以减少维护工作量而保证除尘器的正常运行。

同时,该设计保证了除尘器的日常维护检修工作都在机外执行,改善了工作环境。

所有上箱体部件的设计考虑到了人工操作的方便性,所有操作仅需两人使用常规工具即可。

 

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