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废气处理技术方案-工艺流程、除尘工艺介绍


来源:本站 发布时间:2018-06-04


       二、工艺流程
封闭式卸料间—管道—除尘器—引风机—高空排放

三、除尘工艺介绍
3.1 工艺流程
整个系统工艺流程为:
烟气→主管道→布袋除尘器→引风机→高空排放
流程说明:
烟气经引风机从卸料口排出后经过管道进布袋除尘器,去除粉尘颗粒。烟气经引风机后进入烟囱,经净化后的烟气达到国家排放标准,经烟囱排入高空。
3.2 除尘工艺原理
低压脉冲袋式除尘器利用中间烟道进风方式,含尘气体进入除尘器,设置在进风口部位的除尘器气流均布板兼有分离含尘气体中的大颗粒粉尘和对含尘气体进行导流、匀流的作用。
含尘气体在通过导流系统时,由于风速的突然下降,含尘气体中的大颗粒粉尘发生自然沉降并经导流系统分离后直接落入灰斗、其余粉尘在导流系统的引导下,随气流进入箱体过滤区。
除尘器箱体过滤区内设置有花板,除尘器的滤袋组件利用弹簧涨圈与花板密封联接,形成洁净气体区域(上箱体)与含尘气体区域(中箱体)的分隔。花板也是除尘器滤袋检修、更换的工作平台。
含尘气体在中箱体内在负压作用下穿透滤袋,粉尘被滤袋阻挡,吸附在滤袋的外表面,过滤后的洁净气体穿透滤袋进入上箱体并通过排风总管排放。
随着除尘器过滤工作的延续,除尘器滤袋表面的粉尘将越积越厚,直接导致除尘器阻力的上升,因此,需要对滤袋表面的粉尘进行定期的清除,即清灰。
低压脉冲袋式除尘器采用压缩空气进行脉冲喷吹清灰。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分配器相通。整台除尘器的清灰功能的实现通过差压(定阻)、定时或手动控制执行。按设定程序关闭除尘器清灰仓室、依次打开电磁脉冲阀喷吹,压缩气体以极短促的时间顺序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷咀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,引发滤袋全面抖动并形成由里向外的反吹气流作用,造成很强的逆向清洗作用,抖落滤袋上的粉尘,达到清灰的目的。
除尘器的清灰功能也可通过设置在控制系统中的定时控制、混合控制实现,定时控制、定阻控制、混合控制可以并存,并以先期满足条件的控制方式启动清灰程序。在检修状态下,清灰功能也能通过手动控制的方式实现。
喷吹系统的设计保证了每排滤袋只需要经过一次喷吹清扫就能达到彻底的清灰作用,整台除尘器所有电磁脉冲阀依次完成喷吹后除尘器清灰系统即进入下一个清灰循环。
除尘器投运前进行预喷涂以保护滤袋;
除尘器出风口设置离线阀、阀本体的泄漏率为零。它们的关闭保证除尘器单个仓室的完全离线,实现离线清灰功能并在除尘器正常工作状态时对单个仓室的检修维护。
电磁脉冲阀及粗管分配器及支管分配器安装在净气室外并设置专门的防雨防冻设施。除尘器除滤袋检修、更换需要在净气室内完成外其他除尘器的检修维护工作均在除尘器高温区外执行。


3.3 工艺特点
1)低压喷吹技术
利用较低的压力进行清灰,不但能够达到理想的清灰效果,而且可以缩短粉尘降落至灰斗内的时间。能够避免二次吸附和因频繁清灰导致滤袋使用寿命缩短等现象发生。
2)导流技术
电磁脉冲阀、滤袋是低压脉冲袋式除尘器的核心部件,而导流是核心技术。结合设计理念,我们采取了一系列措施,促使烟气均匀分布到每条布袋上,在保证滤袋承受负荷均匀而延长滤袋使用寿命的同时,最大程度上降低设备阻力。
3)离线清灰
为保证清灰更为彻底有效,我们在每个单元仓室出风口设置气动提升阀,可以保证需要清灰的当前仓室单独切断。使清灰不受上升气流的干扰,加速粉尘降落的时间。
气动提升阀采用气动薄板快开式结构,整个启闭过程为直线运动,辅助导向滑轨以便准确定位,避免了高温状态下转动结构易出现故障率高的现象发生。
借助气动提升阀关闭,可以实现当前仓室换袋等检修维护工作,其它工作均在机外执行,可以实现不停机检修。
4)固定管喷清灰技术
固定管喷清灰技术是当今除尘行业普遍采用的一种清灰技术,它避免了旋转喷吹轴承容易损坏、润滑难以解决导致故障率高的不良现象发生,避免了反吹风清灰不够彻底导致设备阻力居高不下问题的出现。
它借助经过处理后的压缩空气诱导上箱体的净空气瞬间向滤袋内筒喷吹,形成脉冲抖动,粘附在滤袋外表面的粉尘在此突然强烈的抖动下,脱离滤袋落入到灰斗中。
5)可编程控制器的运用:
可编程控制器的运用,保证了除尘器作为公司主要运行设备的操控自动化。
6)设备的阻力控制:
通过在设备设计上的一系列独到考虑,从设备结构和滤料两方面保证设备整体阻力的安全和可靠。
3.4 系统组成
除尘器主要由滤袋室、吹清灰装置、进气口、出气口、净烟道、旁路烟道、灰斗、压缩空气系统、电控装置、阀门、控制系统及其它等部分组成。
系统主要设备:
A、袋式除尘器本体
结构框架及箱体----结构框架用于支撑除尘器本体、灰斗及卸灰设备等;箱体包括上箱体、中箱体及灰斗等。
滤袋、笼骨和花板----滤袋和笼骨组成了除尘器的滤灰系统;花板用于支撑滤袋组件和分隔过滤室(含尘段)及净气室,并作为除尘器滤袋组件的检修平台;滤袋组件从花板装入。
进气口系统----利用除尘器进气口,在其基础上加入具有导流与均布功能的分布板,实现烟气向后袋区流动。
出气口系统----利用风机吸风口, ,将净烟气实现烟气排出。
卸灰系统----自动卸灰阀,使灰斗内排灰顺畅。
平台、栏杆、爬梯及手(气)动阀门的检修平台。
除尘器顶部防雨棚----用于保护电磁脉冲阀提升气缸装置。
B、压缩空气系统,包括储气罐、压缩空气管道、减压阀、压力表、气源处理三联件等。
C、控制系统,包括仪器仪表、启动柜、现场操作柜、PLC脉冲控制。
系统主要部件:
过滤系統(滤袋和笼骨组成了除尘器的过滤系统)
对于整台布袋除尘器而言,滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率,滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。因而,本案滤料我们根据除尘器运行环境和介质情况选用中温纶针刺毯,其功能过滤性较好,其各向可受1000N以上 ,其连续运行温度可达150左右。
此滤料经过防水防油处理,能清灰彻底,减少了粉尘在滤袋表面形成布粉层后板结的可能;滤料寿命长,加上我们在除尘器结构方面的改进,保证了滤料2年的正常使用寿命,在寿命期内破损率<1%。
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。同时滤袋底部距离进风口的水平距离、设备进风导流系统的设计与滤料的使用寿命有着极大的关系。
滤袋上端采用了弹簧涨圈形式,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。
笼骨
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,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。
袋笼材料采用20#碳钢,使用袋笼生产线一次成型,保证袋笼的直线度和扭曲度,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。
清灰系统
除尘器的清灰采用压缩空气低压脉冲清灰。
采用离线清灰方式,清灰功能的实现是通过可编程控制器利用定时、混合或手动功能关闭离线阀、启动脉冲喷吹阀喷吹,使滤袋径向变形,抖落灰尘 。
清灰系统设置储气罐、精密过滤器(除油、水、尘),保证供气的压力、气量和品质、清灰的力度和气量能满足各种运行工况下的清灰需求。
清灰用的喷吹管采用无缝管,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,并设置了定位硝,方便每次拆装后的准确复位。清灰系统设计合理,脉冲阀动作灵活靠;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。



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。
我们为长袋低压脉冲反吹布袋除尘器选用的电磁脉冲阀为喷吹压力0.2~0.3Mpa的电磁脉冲阀,DC24V, 2″,膜片经久耐用,寿命大于100万次以上,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,清灰更彻底。


保护系统
布袋除尘器的保护涉及了除尘器本体阻力的控制和除尘器核心部件—滤袋的保护。
1)除尘器的阻力控制
除尘器的阻力分为两部分。
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、进风管道各部位的烟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;进风口距离滤袋底部的水平高度导致的含尘气体稳流空间是否足够;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。
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1200~1500Pa,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。
2)防止糊袋的措施
糊袋是除除尘器结构设计原因之外的引起除尘器阻力升高的主要原因之一。糊袋的主要原因是水或油在滤袋部粉层的黏结,为了避免造成糊袋,在除尘器箱体层加保温棉,以达到抗结露;
一系列保护技术的使用保证了除尘器稳定、连续、安全的自动运转并以此保证烧结和装置的正常运行。
3.5、参数设计
3.5.1风量
根据我公司人员现场勘查和我公司在同行业粉尘治理的经验得出各尘点风量及系统总风量如下:
风量为:50000 m3/h。
3.5.2 过滤风速的确定
选择合理的过滤风速是确定除尘器结构的重要参数之一,影响至关重大,根据工况和靖江地区排放浓度≤30mg/m3,本方案确定的净过滤风速为小于1 m/min是我公司在改造和制作的除尘器的经验上得出的依据,并充分考虑利用的使用期和投资、占地等因素。
3.5.3除尘器的选型
根据粉尘的物理化学性质及达标排放要求选为PMC型离线脉冲袋式除尘器 。选除尘器的型号为:PMC-896型离线脉冲袋式除尘器。

3.5.4系统阻力的确定
系统的阻损由:整个除尘系统的局部压损(吸尘罩、弯头、三通等的压力损失)、直管道压损及除尘器的阻力等组合而成。则系统的阻损为:1500Pa。
3.5.5管网要求
管网系统指的是整个除尘工艺路线中所涉及和管道,设备及其各部分的工艺尺寸及管网阻损值等有机的组合系统。
根据低阻、中温、大流量工艺,优化管网设计,降低系统阻损。
本方案中系统阻损为约1500Pa,为达到降低系统阻损这一目标,我们采取了以下措施:
1) 合理布置管网结构,尽量减少弯头及管道突变等产生的局部阻力;
2) 本方案管道设计流速15m/s;选择合适的管道截面形状,主风管通径:D1000mm,支管通径:DN750;
3) 采用低阻值的除尘器结构且阻力控制平衡;
4) 采用低阻结构的阀门。