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除尘器改为电袋复合除尘器的技术改造

时间：2018-01-23

某公司有年产110万吨PVC循环综合利用项目配套两条3000t/d的水泥生产线。1号线和2号线的窑头、窑尾电除尘器均为西安西矿环保科技有限公司于2008年和2009年生产制造安装并运行。但随着国家节能减排计划的实施，国家对环境保护提出更高的要求。为此，我公司在经过现场反复调研、勘探后，决定将1号、2号线电除尘器改造为电袋复合除尘器。
1号线电除尘技改工程项目于2015年3月4日开工建设，5月15日施工完成投入生产运行，7月23日组织验收合格。2号线电除尘技改工程项目于2015年6月20日开工建设，7月26日施工完成投入生产运行，8月21日组织验收合格。
1改造方案
在原有电除尘器的基础上进行改造，保留原有基础、支架、灰斗、壳体及输灰装置等不变，不另更改除尘器纵向、横向尺寸。保留电除尘器前面的一个电场、改造后面的电场为布袋除尘器。窑头除尘系统增加列管冷却装置，窑尾增加喷淋降温等安全保护措施，确保改造后的电袋复合除尘器能长期、高效、稳定运行。
2改造总体要求
1）以现场小的改动、经济的方案完成除尘器的改造。
2）窑头电除尘保留电场并修复，改造二、三电场为布袋除尘器；窑尾电除尘器保留前面的一、五电场并修复、改造第二、三、四、六、七、八电场为布袋除尘器。
3）窑头滤袋材质选用Nomex、窑尾滤袋材质选用P84；滤袋规格为Φ160mm×8000mm。
4）袋笼采用竖筋20根，横筋间距160mm，筋直径不小于3.8mm，表面喷涂有机硅处理。
5）窑尾烟气降温系统原则上利旧。
6）窑头凡涉及到需改造的非标管道，管道内部需喷涂50mm石英金刚砂耐磨层。
7）窑头、窑尾排风机改造要尽可能利用现有的设备及土建基础。
8）在电场不投用的情况下，系统可以正常运行。
9）要求脉冲阀、提升阀加防雨、防寒措施。
10）顶部考虑防止积水设计。
11）顶部设计雨搭结构，防止雨水灌入保温层。
12）除尘器不设置旁路烟道。
13）收尘效率＞99.99%，排放标准按≤30mg/Nm3进行设计改造，预留≤20mg/Nm3的提升空间。
14）漏风率≤1%。
15）滤袋使用寿命≥24个月；脉冲阀使用寿命≥3年或100万次。
16）窑头除尘器灰斗进行改造，在灰斗下部增设锁风装置（星型卸灰阀）。
17）窑头、窑尾除尘器每个灰斗均增加高料位计；窑尾除尘器灰斗振打处增加检修平台，灰斗增加电加热装置，且重新保温，保温厚度150mm。
18）改造后的窑头、窑尾除尘器袋区顶部各加装一个2t电动葫芦，便于检修时上下吊运配件。
19）所有的检修门改造成双层门密封，上箱体检修门边框折边板厚8mm。
20）充分利用原电除尘器壳体，并对原壳体进行加强补漏工作，增设烟道斜隔板，增设顶部上箱体（含爬梯和顶部喷吹净气室）；保留灰斗部分（窑头除尘器需在灰斗下增设锁风装置）。待电场拆除时观察现有壳体的腐蚀情况并进行强度校核，对腐蚀严重的壳体板进行局部更换或整体更换，对达到强度要求的壳体，设备本体内部采用除锈、防腐，涂有机硅耐高温防腐漆。
3技术参数
3.1窑头、窑尾除尘器改造
窑头、窑尾电袋复合除尘器改造后要求达到的技术参数见表1。

3.2风机改造
原窑头、窑尾排风机参数见表2。

3.2.1窑头排风机改造方案
窑头电除尘器改为电袋复合除尘器，除尘器阻力增加1200Pa；加列管冷却器阻力增加1000Pa。现场运行风机进口压力-1014Pa,风机设计温度250℃，风机出口动压P1=0.5×252×0.674=211Pa；改造要求风机全压P=1014+211+1200+1000=3425Pa；原风机额定转速下的全压不够，而改造后风量要求38000m3/h，全压4000Pa；功率N=[（38×4000）/(360×0.85×0.98)]×1.15=583kW。故窑头原有排风机无法再改造利用，整体更换后选用630kW电动机（YRKK5601-6）。
3.2.2窑尾排风机改造方案
窑尾除尘器改为电袋复合除尘器，除尘器阻力增加1200Pa。现场运行时风机进口压力-1366Pa；进口温度100℃，则风机出口动压P1=0.5×252×0.946=296Pa；改造要求风机全压P=1366+296+1200=2862Pa；原风机额定转速下的全压不够，采用更换电动机，提速为960r/min；采用变频，同一风机在150℃将可产生全压Pmax=2200×(960/740)2=3702Pa，远大于需要值，通过变频使之运转合理值。
改造后风量要求850000m3/h，全压3200Pa；功率N=[（85×3200）/(360×0.85×0.98)]×1.15=1043kW。故电动机选用1120kW变频电动机（YRKK6302-6）。
3.3窑头增加列管冷却器及技术参数
因窑头的进风温度大于250℃，超出了滤袋的耐温参数，需要在进除尘器前增加一个能处理450000m3/h风量并且风温降到小于180℃的列管冷却器，见图1。

技术参数：处理风量380000m3/h；冷却面积3600m2；冷却风管数912根（Φ159mm×5~8m）；进口气体温度400℃；出口气体温度180℃；风机4台，SDF№11.2,18.5kW（风量60000m3/h，全压686Pa）。
4改造后的运行情况
1号、2号线系统目前运行数据见表3。

1）本体部分：安装符合设计要求，外部保温能按要求施工，袋收尘顶部防雨防冻设施施工到位。
2）电气部分：能按设计要求实现手动和自动运行，从近期的运行情况看，具有一定的可靠性，使用方便，调节较为灵活。
3）喷淋系统：可实现自动手动控制，各数值可实现人工输入，经实际运行，对入口烟气温度的控制效果较好，大大降低了安全风险。
4）列管冷却器：散热效果明显，能根据进口风温的变化实现自动与手动控制，确保电袋复合除尘器处于安全稳定的运行状态。处理风量能满足使用要求，目前电动机转速控制在额定的70%左右，留有一定的负荷空间。
5）本体漏风系数：经过现场多次检查，没有发现明显漏风点，安装符合漏风系数设计指标。
5仍存在的问题及改进措施
1）2号线窑头冷却器沉降室内壁浇注料大面积脱落，存在一定隐患。已联系施工单位对大部分脱落点重新打上浇注料。
2）系统使用变频器功率模块频繁出现故障，1号、2号线电袋复合除尘系统投运至今，因功率模块问题已导致停窑3次。改进措施：更换功率模块。
6结束语
1号、2号线电除尘器改造为电袋复合除尘器取得了成功，两条回转窑烟尘排放浓度可满足小于30mg/Nm3的标准要求，同时解决了回转窑启停时烟囱冒烟这个工艺难题，确保生产顺利进行。
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