窑头“电改袋”与余热发电同时进行的方案设计及实施

(1.中国联合水泥集团有限公司,北京100044 2.河南中材环保有限公司,平顶山市467001) (3.中国联合水泥集团有限公司南阳分公司,河南南阳474250) 0 前言 中国联合水泥集团有限公司南阳分公司 6000t/d 熟料生产线为了更好地加强节能减排工作, 提高环保水平,决定对窑头电收尘器进行袋式收尘 器改造,同时实施余热发电项目。为了缩短回转窑 停机的时间,将两个项目与熟料生产线的对接放在 同一时间进行,经过15 天的施工,窑头“电改袋”项 目和余热发电对接项目顺利完工,达到了预期的效 果。 1 项目背景 该熟料生产线窑头原为电收尘器,参数见表1 所示。但是在实际生产过程中,虽然进行了喷水降 温,但电收尘器的进口温度还时常超过300℃,有 时可达350℃以上,电收尘器的第一电场经常不能 工作,造成窑头气体超标排放。公司决定对窑头电 收尘进行改造,为了简化工艺流程、减少停窑时间 和充分利用余热,把“电改袋”项目与余热发电项 目放在一起进行设计和施工。 2 方案的选择 2.1 工艺方案 在余热发电锅炉投入运行时,烟气经过锅炉 后温度已经降低,可以直接进入袋式除尘器过滤; 由于余热发电锅炉不是与窑同步运行的,当锅炉 不投入运行时,高温烟气就经过冷却器降温后再 进入袋式除尘器过滤。这样的话在整个工艺系统 上对于改造后的袋式除尘器来说就有AQC 锅炉 和冷却器两种降温设备,充分保证滤袋的安全。 2.2 收尘器本体 利用原来的电除尘器壳体、基础和输灰装置等 将电除尘器改造为袋式除尘器。为了保证改造的 工期与质量,本项目保留进气口与出气口的管道、 保留顶梁、壳体侧板、灰斗及输灰装置,这样可以 保持改造后整体收尘器的结构受力不发生变化; 拆除电收尘器的全部内部件及振打装置、拆除顶 部密封盖及防雨板;在进气口处重新设计挡板,在 顶梁之间设计高的净气箱,在顶梁上增加花板、滤 项目参数 规格型号2×24/12.5/4×8/0.4 进出口方式上进中出 处理风量/(m3/h) 800000 进口风温/oC 200~250(正常),最大400(瞬间) 进口含尘浓度/(g/Nm3) ≤50 出口含尘浓度/(mg/Nm3) ≤50 烟气露点/oC >25 电场风速/(m/s) 0.89 收尘效率/% 99.83 压力损失/Pa ≤200 工作压力/Pa -2000 电场数/ 室数4/2 电场横断面/m2 249 电场高/ 电场长/m 12.95/15.36 同极间距/mm 400 通道数/ 个2×24 表1 原电除尘器技术参数表 中图分类号:TQ172.688 文献标识码:B 文章编号:1007-6344(2009)06-0049-03 No.6.2009 环保与除尘 四川水泥- 49 – 在距冷却器的进、出气口相当的距离上分别设 置测温装置。每个测温装置应由三个同样的测温元 件组成,分别布置在烟气管道横断面的不同圆周上, 以防测点误差和测温元件的损坏,保证测试的准确 可靠。测温元件可选用铠装式K 型热电偶,也可以 是铂热电阻,测量范围0~500℃。另外,烟气在管道 内的流速很快,应采用快速测温元件,以便使风机的 运行跟得上烟气的变化,确保系统安全。进口测温装 置应能测试最高500℃的温度,出口测温装置应能 测试最高400℃的温度。 2.4 窑头排风机 由于收尘器改造后收尘器本体阻力会增加 处理风量 /(m3/h) 入口烟气 温度/℃ 入口气体允 许瞬间最高 温度/℃ 入口废气 浓度 /(g/Nm3) 最大排放 浓度 /(mg/Nm3) 过滤风速 /(m/min) 设备阻 力/Pa 壳体耐 压/Pa 压缩空气 用气量 /(Nm3/min) 800000 150 220 ≤30 ≤30 1.14 1500 -5000 8 室数 / 个 每室滤袋 数量/ 个 <3 14 238(诺米克斯) 漏风 率/% 结构参数 处理风量 /(m3/h) 入口烟气 温度/℃ 入口气体允许瞬间 最高温度/℃ 出口烟气 温度/℃ 出口气体 最高温度/℃ 最大烟气 速度/(m/s) 运行阻 力/Pa 壳体耐 压/Pa 2.3 空气冷却器 冷却器(也称热交换器)是一种利用环境空气, 通过管壁的热传导作用对高温烟气进行降温的装 置。冷却器是水泥行业中三种冷却烟气方法中的一 种,主要用于篦冷机和窑尾烟气的降温,使烟气温 度适合袋收尘器的运行需要。由于环境空气的温度 和湿度是变化的,烟气的气体量和温度也是变化 的,而一定规格的冷却器其散热面积是固定的,为 使冷却器能适应这种变化,确保高温烟气被冷却至 一个允许的范围内,在冷却器上安装了相当数量的 轴流风机,以便在情况发生变化时启动这些风机进 行强制通风,增加冷却效果。 冷却器的散热管采用Φ76×3 的焊管组成,冷 却管的上、下部花板均固定在框架上,而冷却管与 下部花板之间自由膨胀,因设计上花板是固定的, 所以能够使多单元共用一个进气口,方便了工艺管 道的布置;本方案采用标准的模块设计,将冷却管 在制造厂家组装焊接好,这样可以大大降低现场的 安装工作量;为了保护管子不被磨损,在冷却管上 部安装有耐磨套可以保护管子不被磨损,袋收尘器 配套冷却器技术数据见表3。 袋袋笼及喷吹装置、增加新的楼梯平台,由于改造 后整个系统的阻力增加大约2000Pa,这样需要在 收尘器内部增加一部分支撑。 这个方案的最大特点是:(1)充分利用原电收 尘器的壳体结构,尽最大可能地缩短设备的安装工 期;(2)无纺布环保对于袋收尘器的关键部件花板与喷吹管的 组装,在公司内组装好后发往现场,这样可以在公 司内很好地保证花板孔与喷吹孔的对中,避免吹破 滤袋;(3)花板与喷吹管组装好可以减少大量的现 场安装工作量;(4)分气箱与脉冲阀在公司内组装 好并调试完成,减少现场的调试时间,进而缩短工 期;(5)采用侧进气进风方式,气体由进气口进入袋 室后,由于袋室的空间很大而且袋子之间的间距也 很大,这样气体的流动就很缓慢,阻力就会很小,气 流均布将更加均匀;另外气流也可以直接沿着顶梁 下部上升进入滤袋的中上部,有利于收尘器阻力的 降低;(6)花板采用激光切割加工,有效地保证了孔 间距的误差;(7)采用高净气箱,每个箱体上面只有 一个小门,可以很好的保证较小漏风率;(8)进出风 口都不改变,这样以前的工艺管道都可以直接利 用,大大缩短改造工期。 本项目方案采用Φ160×7000 的滤袋,垂直烟 气方向68 排,顺气流方向49 排,总计3332 个。每 个滤袋过滤面积3.52 m2,总计11728 m2,过滤速度 1.14 m/min,气流上升速度0.64m/s。采用高净气室 结构,在线清灰,结构简单,运行阻力低,漏风率低。 改造后具体参数见表2 所示。 表2 LJP27177-2×7 收尘器改造后技术参数 表3 RJX97×399-3×12 冷却器技术参数 环保与除尘No.6.2009 -50- SICHUAN CEMENT 磨机产量低、环保 不达标找专家 一、磨机大幅提产:入磨水分≤3.5%,细度 ≤10%;Φ1.83m 可达20~25t/h,Φ2.2m 可达30~ 40t/h,Φ2.4m 可达40~50t/h。 二、环保全面达标排放:袋式除尘器现场 设计制作;老式袋除尘器改造,无纺布环保电除尘器改袋 除尘器。 三、立窑小料球成球技术改进。 联系人:刘先生电话:13310518528 .广告. 提供粉磨技术服务 邹先生:从事水泥技术工作20 余年,发表 专业论文30 余篇;擅长利用现有工艺条件,在 不投资或少投资的情况下,对普通粉磨、联合 粉磨、矿渣粉磨系统进行技术改造,较大幅度 增产增效;承接工业废渣、尾矿综合利用降成 本增效及提高产品质量等技术服务。 联系方式: 13872099638 电子邮箱: .广告. 3 方案的实施 为了尽可能地缩短施工工期,必须做好扎实的 准备工作:在回转窑停机之前,一是必须保证土建 工作全部完工,冷却器的安装必须完成,相关的管 道施工完毕,相关的辅机设备如FU 输送机也应安 装完毕;二是尽可能地减少现场工作量,能在制造 工厂进行组对的一定在制造工厂组对。另一施工准 备原则是施工组织方案切实可行,加大人员、机具 的投入。本次电收尘器改造施工的预计工期15 天, 从设备改造单位申请停机开始计算。内容包括: (1) 将所有能在地面进行的准备工作做完,主 要是净气室、管道的组对焊接; (2)拆除电收尘器的内部件,此时排风机改造、 冷却器进出风管、风管开口开始同时施工; (3)检修电场的顶梁平面度,进行调整; (4)安装花板及喷吹管、净气室、出气烟道和出 口堵板,改造安装梯子平台; (5)安装分气箱和气路系统; (6)气路系统和喷吹装置调试; (7)安装滤袋和袋笼; (8)系统调试。此时回转窑可以点火升温; (9)试运行。此时窑可点火。 (10)运行后进行收尘器和管道保温。 4 实施后的效果 该改造项目共停窑15 天,收尘器运行非常稳 定。经环保部门测定,袋收尘器的排放气体含尘浓 度为23.7mg/Nm3,本体阻力<1100Pa,清灰周期稳 定在1 小时,窑头正压现象明显改善。2008 年8 月 份,余热发电项目正式并网发电。通过近一年的实 际运行效果来看,整个改造系统工艺适应性强,工 作稳定,窑头负压正常,收尘器排放气体达标,达到 了预期的效果。 1000Pa 左右,冷却器阻力在700 Pa 左右,管道阻力 增加300Pa 左右,因此,窑头风机的全压应增加 2000Pa 左右。原有窑头风机的规格型号为: Y4-2X73No25F,风量:800000,风压:2000Pa。 具体改造方案:仅改变叶轮叶片角度,增加风机 转速,在同等情况下增加全压和风量,电机功率由 800 kW 增加至1250 kW,由于传递功率大幅增加, 无纺布环保袋对联轴器进行更换。风机具体参数变化见表4。

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