近年來,很多水泥廠為了減小能耗并有效利用原有的生產(chǎn)線,紛紛對原有的小型水泥窯系統(tǒng)進行提產(chǎn)改造,伴隨著窯系統(tǒng)的改造,相應(yīng)的裝備也面臨著更新。本文介紹廣東廣信青洲水泥有限公司水泥窯由1500t/d提產(chǎn)改造到2500t/d生產(chǎn)線后,窯尾除塵器電改袋過程中存在的問題,通過對整個除塵工藝系統(tǒng)通風(fēng)狀況的分析,總結(jié)出了該技改過程中電改袋項目改造的方法與相關(guān)改造實施的過程。
1、原電除塵器技術(shù)參數(shù)和要求
該生產(chǎn)線窯尾配備余熱發(fā)電系統(tǒng)。
原電除塵系統(tǒng)技術(shù)參數(shù):電除塵器規(guī)格(16.26×9.2×13.1)m;處理風(fēng)量350000m3/h(110℃);煙氣溫度110℃(max250℃);標(biāo)態(tài)下入口濃度<80g/m3;電場風(fēng)速1.06m/s;電場截面積110.4m2;壓力損失300Pa。
改造后袋除塵系統(tǒng)技術(shù)要求:處理風(fēng)量≥420000m3/h;標(biāo)態(tài)下出口濃度≤30mg/m3;標(biāo)態(tài)下壓縮空氣≤4m3/min;阻力≤1300Pa。
改造后備件壽命要求:濾袋≥4年;脈沖閥和袋籠≥5年;電儀控制和監(jiān)測裝置≥1年;廢氣風(fēng)機及電動機≥5年(保留電除塵殼體、集灰斗及螺旋輸送機)。
提產(chǎn)后要求整個系統(tǒng)的處理風(fēng)量較之前增加20%,這使得整個回轉(zhuǎn)窯通風(fēng)系統(tǒng)的負(fù)荷都偏大,相應(yīng)管道風(fēng)速也偏高,系統(tǒng)阻力增大,原有的風(fēng)機已經(jīng)無法滿足提產(chǎn)后的通風(fēng)要求。因此,提產(chǎn)后在窯尾除塵器電改袋項目中,控制系統(tǒng)阻力,滿足最新的環(huán)保排放要求,合理利用原電除塵器的殼體及內(nèi)部空間,比簡單的電改袋項目顯得更為重要。
風(fēng)機改造部分,由于增容較大,原風(fēng)機殼體或電動機都無法使用,須更換新的風(fēng)機。為縮短工期并節(jié)省生產(chǎn)廠區(qū)的空間,新風(fēng)機的選用須在利用原有主風(fēng)機基礎(chǔ)尺寸進行設(shè)計,因此風(fēng)機基礎(chǔ)的加固工作須在停機改造前設(shè)計并施工完成。
2、收塵設(shè)備改造設(shè)計方案
根據(jù)參數(shù)要求,窯尾除塵器電改袋時,原有電除塵器空間緊湊,水平截面較小,且寬度也較窄。風(fēng)量提高后,若按照常規(guī)的袋除塵器改造方式,需在設(shè)備殼體內(nèi)部設(shè)置出風(fēng)風(fēng)道,這樣要使改造后的袋除塵器滿足合理的過濾參數(shù),就會使濾袋間距很小,出風(fēng)風(fēng)道也較窄,這給整個收塵系統(tǒng)的穩(wěn)定低阻工作帶來很多不穩(wěn)定因素。
因此,為確保改造后袋除塵器的過濾面積,我們選擇上出風(fēng)的形式,在除塵器水平截面采用滿堂布置濾袋的方式設(shè)計,使用多節(jié)袋籠、分室離線清灰的布置方案,這樣可保證設(shè)備的通風(fēng)性能,也能設(shè)計合理的出風(fēng)通道,減小設(shè)備系統(tǒng)阻力。具體布置見圖1。
圖1電改袋除塵器系統(tǒng)改造布置示意
為控制高負(fù)荷系統(tǒng)的整個阻力,改造后袋除塵器的過濾風(fēng)速我們設(shè)計為0.9m/min,并根據(jù)系統(tǒng)粉塵濃度,選用合理的脈沖清灰閥門。最后確定改造后窯尾袋除塵器的技術(shù)參數(shù)見表1。
表1窯尾CDMC160-2×6脈沖噴吹袋除塵器技術(shù)參數(shù)
3、施工方案及進度安排
3.1施工方案
1)設(shè)備本體:充分利用原電除塵器殼體,改變除塵設(shè)備進出口方式,增設(shè)頂部上箱體(含爬梯和頂部噴吹凈氣室);保留灰斗部分。改造后須滿足正常生產(chǎn)運行時標(biāo)態(tài)下出口粉塵濃度≤30mg/m3。
2)尾排風(fēng)機:根據(jù)設(shè)計要求,聯(lián)系風(fēng)機廠家對風(fēng)機進行改造,盡可能利用原有風(fēng)機基礎(chǔ),改造或更換新風(fēng)機(設(shè)備廠家供貨),并更新啟動、控制設(shè)備及動力電纜(業(yè)主自備)。
3)電氣橋架:更換電控柜(設(shè)備廠家供貨),更新控制電纜橋架等(設(shè)備廠家供貨)。
4)壓縮氣源:增設(shè)管道將壓縮空氣從空壓站引至除塵器底(設(shè)備廠家供貨)。
5)冷風(fēng)閥:根據(jù)現(xiàn)場要求,在設(shè)備進風(fēng)管部分增設(shè)冷風(fēng)閥(業(yè)主自備,中控操作)。
6)保溫:修復(fù)及補充設(shè)備局部保溫層(設(shè)備廠家供貨)。
7)遠程監(jiān)控:更新控制系統(tǒng)與中控(DCS)的聯(lián)接,用戶在改造前布置好相應(yīng)的控制電纜,并配備中控所需的溫度和壓差變送設(shè)備(業(yè)主自備)。
3.2施工內(nèi)容及進度安排
1)停窯前設(shè)計并制作相關(guān)設(shè)備。
?、僖罁?jù)現(xiàn)有的電除塵器內(nèi)部空間進行改造設(shè)計,在供方的工廠完成電改袋所需凈氣室、噴吹系統(tǒng)和花板等部件的制作,由工廠拼裝組對成組合模塊后發(fā)往現(xiàn)場。
?、诼鋵崏嚎s空氣氣源或增設(shè)空壓機(業(yè)主自備)。
③由供方工廠完成冷卻器及中心庫除塵器制作。
?、軜I(yè)主完成相關(guān)設(shè)備及風(fēng)機的土建基礎(chǔ)工作。
?、莅惭b隊提前到達施工現(xiàn)場,做好現(xiàn)場清理工作,部分部件需現(xiàn)場制作。
⑥做好施工準(zhǔn)備工作。
2)停窯后,逐步拆除電除塵器內(nèi)部的各種部件(包括極線、極板、振打裝置、頂板和電源等),保留主框架及除塵器殼體;對出現(xiàn)的側(cè)部漏空部位進行鋼板封閉處理,與此同時,安排相關(guān)人員對風(fēng)機系統(tǒng)進行改造。
3)對進風(fēng)口部分進行改造,原有進出口喇叭作為進出口不變,進口分布板考慮保留,在一電場進口梁下增設(shè)煙氣導(dǎo)流板;為了保護濾袋,可在袋除塵器入口前增設(shè)冷風(fēng)閥(設(shè)備廠家提供)。
4)對設(shè)備內(nèi)部進行檢查,加強設(shè)備的密封,減少漏風(fēng),如對殼體上振打傳動孔進行封閉等,消除內(nèi)部積灰面。
5)安裝袋室隔板及通風(fēng)道側(cè)板下的依托梁,增加側(cè)板的內(nèi)立柱,安裝支撐花板及凈氣室的鋼梁(若電除塵器頂部大梁拆除),使電除塵器內(nèi)部拆除后的整體強度不受破壞,同時具備安裝大件板件的條件。
6)再將袋室隔板、通風(fēng)道板、通風(fēng)道斜隔板和各室導(dǎo)流板安裝在下部依托梁上,各板的側(cè)邊焊在新增的側(cè)板內(nèi)立柱和原電除塵器立柱上。
7)將模塊化的凈氣室(包括噴吹系統(tǒng)、花板、離線系統(tǒng)等已組對完成)吊裝在已安裝好的上部鋼梁上。
8)同時安裝主氣路、外部檢修平臺、欄桿、扶梯,以及安裝電路、電氣控制系統(tǒng)等。
9)安裝濾袋。①濾袋安裝前,所有焊接工作必須完畢;②安裝過濾元件(濾袋和袋籠)和噴吹管等,調(diào)試各閥門動作正常;③對濾袋進行測漏試驗。
10)修復(fù)及補充設(shè)備局部保溫層。
11)開機前對整機進行全面檢查,消缺。
4、改后效果
針對水泥窯提產(chǎn)改造后窯尾除塵器電改袋項目,原有電除塵設(shè)備普遍較小,本實例中采用上出風(fēng)的除塵設(shè)計方案,可有效利用原有的設(shè)備內(nèi)部空間,充分利用設(shè)備上部空間,節(jié)省了開支,同時改造大部分工作可以在窯正常運行期間提前完成,整個除塵通風(fēng)系統(tǒng)改造的周期為15d左右,最大限度地減少了窯系統(tǒng)的停產(chǎn)時間,從而達到節(jié)能改造的效果。除塵系統(tǒng)部分保留了生產(chǎn)線原有的非標(biāo)工藝布置,有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
本項目自2011年6月技改以來,嚴(yán)格按照施工計劃執(zhí)行,一切工作如期順利完成。
除塵系統(tǒng)改造完成且窯磨投料達產(chǎn)后,系統(tǒng)通風(fēng)良好、工作正常,袋除塵器能長期穩(wěn)定地保持負(fù)壓狀態(tài),排放檢測數(shù)值一直保持在標(biāo)態(tài)下20mg/m3左右。除塵器進出口阻力一直保持在1200Pa以內(nèi),風(fēng)機系統(tǒng)正常工作時風(fēng)門開度保持在90%,工作電流無異常,總體穩(wěn)定性也一直保持在合理范圍內(nèi)。運行滿三年,濾袋因疲勞破損僅兩條,說明技改效果良好??梢娨陨戏桨改苡行Ы鉀Q提產(chǎn)改造后窯尾除塵器電改袋項目較難實施的問題。
需要說明的是,由于該結(jié)構(gòu)的收塵設(shè)備,導(dǎo)致濾袋的安裝與傳統(tǒng)的頂蓋式袋除塵器不同,需在凈氣室內(nèi)人工操作完成,因此所需的維護時間較長。希望在新的改造項目中可根據(jù)現(xiàn)場條件設(shè)計出更合理的安裝結(jié)構(gòu),簡化提產(chǎn)改造后的電改袋設(shè)備維護過程。