1窯頭廢氣系統(tǒng)工藝狀況及改造原因

我集團(tuán)微山公司5000t/d生產(chǎn)線于2011年5月投入運(yùn)行，回轉(zhuǎn)窯窯頭廢氣采用電除塵器的處理方式，其規(guī)格型號為BS93034/12.5/3×10/0.4，原設(shè)計排放標(biāo)準(zhǔn)為<50mg/m³(標(biāo)態(tài))。窯頭排風(fēng)機(jī)規(guī)格型號為Y4-73-14№31.5F，處理風(fēng)量620000m³/h，全壓為2000Pa，配用電動機(jī)型號為Y5603-10,額定功率為560kW。當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求公司實(shí)施煙氣粉塵治理設(shè)施提標(biāo)改造，確保各煙氣粉塵污染物排放濃度限值達(dá)到DB37/2373—2013《山東省建材工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》30mg/m³(標(biāo)態(tài))。2014年3～6月對該除塵系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，改造后收塵達(dá)到新的排放標(biāo)準(zhǔn)。但運(yùn)行一段時間后，發(fā)現(xiàn)對旁邊的回轉(zhuǎn)窯配套的煤磨及其收塵運(yùn)行有影響，經(jīng)過排查分析，找到了原因，通過對中控操作方法進(jìn)行改進(jìn)，也解決了存在的問題。

2除塵器改造方案

2.1冷卻系統(tǒng)方案的選取

電除塵器耐煙氣高溫設(shè)計值是瞬間最高煙氣溫度400℃，而改為袋除塵器后，濾袋濾料耐最高煙氣溫度為240℃，余熱發(fā)電投運(yùn)時入袋除塵器煙氣溫度為110～130℃，余熱發(fā)電關(guān)閉及回轉(zhuǎn)窯出現(xiàn)竄紅料等特殊工況時，入袋除塵器煙氣溫度會超過濾袋的耐最高溫度240℃，因此電除塵器改袋除塵器后，需要安裝煙氣冷卻系統(tǒng)。我集團(tuán)新建窯的窯頭袋除塵冷卻系統(tǒng)全部采用空氣冷卻器，5000t/d生產(chǎn)線窯頭空氣冷卻器配置20臺11kW的冷卻風(fēng)機(jī)，總用電負(fù)荷220kW。空氣冷卻器及其管路的阻力500～600Pa。考慮到現(xiàn)有生產(chǎn)線改造，空氣冷卻器加上進(jìn)出風(fēng)管道及其輸送設(shè)施，整套設(shè)施占地面積大，空間工藝布置較困難;冷卻器安裝需土建施工，改造周期長;設(shè)備投資相對較高;增加系統(tǒng)阻力及冷卻用電負(fù)荷;還有一種煙氣冷卻方案，在篦冷機(jī)安裝煙氣噴霧冷卻系統(tǒng)。考慮到只有在余熱發(fā)電不開啟和回轉(zhuǎn)窯工藝出現(xiàn)故障等特殊工況時，才啟用煙氣冷卻裝置，相對回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)，冷卻系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率非常低，而且不增加系統(tǒng)阻力，工藝布置容易，投資低。我們選取在篦冷機(jī)采用噴霧冷卻系統(tǒng)方案。

篦冷機(jī)噴霧冷卻系統(tǒng)具體工藝設(shè)備：設(shè)計在篦冷機(jī)安裝13支雙流體噴槍，在二段兩側(cè)各安裝2支，在三段兩側(cè)各安裝3支，在頂部安裝3支。當(dāng)煙氣超過設(shè)定的溫度140℃時，開啟一臺水泵，如果溫度再高，再開啟第二臺水泵，低于140℃，水泵自動停止。如果溫度超過170℃時，冷風(fēng)閥自動打開，并降低窯頭排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，必要時，減少回轉(zhuǎn)窯的臺時產(chǎn)量，確保入袋除塵器的煙氣溫度在濾袋濾料適宜溫度范圍內(nèi)。在篦冷機(jī)旁安裝一臺吹堵風(fēng)機(jī)，窯系統(tǒng)點(diǎn)火后，啟動吹堵風(fēng)機(jī)，保護(hù)噴槍霧化噴嘴。

2.2除塵器本體改造方案

1)保留排灰系統(tǒng)、灰斗、進(jìn)氣口、出氣口和外殼。

2)拆除電場的殼體頂蓋、內(nèi)部振打和灰斗內(nèi)阻流板等全部構(gòu)件。

3)新安裝袋除塵器的工作內(nèi)容：①安裝分風(fēng)板、噴吹單元;②安裝凈氣箱，使除塵器構(gòu)成一個整體;③安裝出風(fēng)管及排風(fēng)閥;④安裝濾袋及袋籠;⑤恢復(fù)拆除的保溫系統(tǒng)。殼體由原電除塵部分殼體和新裝入的噴吹單元、凈氣箱(換袋室)、出風(fēng)管道、擋風(fēng)裝置等部分組成。袋除塵器是由若干室組成。原電除塵器側(cè)板以及新裝入的噴吹單元、擋風(fēng)裝置組成各收塵室。收塵室上部與凈氣箱相連，每個凈氣箱頂部通過排風(fēng)閥(12套)與出風(fēng)管道連接，除塵器由12個收塵室雙排列組成收塵整體。

2.3換袋方式的設(shè)計選型

袋除塵器大多采用頂部換袋方式，凈氣室高度在800mm左右，這種方式頂部檢修門較多。如果檢修門密封維護(hù)不好，產(chǎn)生漏風(fēng)的幾率大，有數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，頂部換袋結(jié)構(gòu)漏風(fēng)率有的高達(dá)16%。漏入冷風(fēng)會使含酸性成分的煙氣結(jié)露腐蝕籠骨、花板、殼體;漏入雨水會造成糊袋，袋除塵器壓差的增高，會導(dǎo)致系統(tǒng)的負(fù)壓不足，中控操作人員需提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，加大風(fēng)機(jī)電動機(jī)功率，造成能耗升高資源浪費(fèi)。

本方案經(jīng)論證采用室內(nèi)換袋的結(jié)構(gòu)，即凈氣室高度為3688mm，在內(nèi)部安裝、更換濾袋和袋籠，每個室在側(cè)部有一個雙層檢修門(自帶防雨功能)，能保證結(jié)構(gòu)漏風(fēng)率長期低于2.5%，特別適應(yīng)負(fù)壓工況，能有效解決漏風(fēng)、糊袋導(dǎo)致的尾排風(fēng)機(jī)電耗高的問題。

2.4濾袋和袋籠的選型

余熱發(fā)電正常運(yùn)行時，入收塵管道的測點(diǎn)溫度為110～130℃。考慮到開窯余熱發(fā)電系統(tǒng)未啟動和余熱發(fā)電系統(tǒng)故障停機(jī)特殊工況時，入袋除塵器的煙氣溫度會升高，采用耐高溫200℃材質(zhì)為Nomex濾料。濾袋規(guī)格Φ160mm×7500mm，數(shù)量為2640個。袋籠選用了快裝型兩截式袋籠。籠骨用有機(jī)硅防腐噴鍍，以降低濕煙氣對袋籠的腐蝕。

2.5濾袋清灰模式

既可以采用在線清灰，也可以實(shí)現(xiàn)離線清灰的模式。正常運(yùn)行時一般采用在線清灰模式。當(dāng)濾袋壓差大時，需要加大清灰頻次，則采用離線清灰的模式;需在線檢修時，也采用離線清灰的模式。

2.6窯頭排風(fēng)機(jī)的改造方案

除塵器電改袋后會增加系統(tǒng)阻力，為保證回轉(zhuǎn)窯工藝平衡用風(fēng)，避免風(fēng)壓不足，對窯頭排風(fēng)機(jī)和電動機(jī)進(jìn)行了改造，原風(fēng)機(jī)的土建基礎(chǔ)不變，風(fēng)機(jī)殼體進(jìn)出風(fēng)管道不變，更換風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子1套。改造后，風(fēng)機(jī)型號為Y4-73-14№30F，處理風(fēng)量620000m3/h,風(fēng)壓3600Pa，配用電動機(jī)型號為YRKK560-8，額定功率1000kW。