反吹風袋收塵器改造為低壓脈沖袋收塵器的實踐

任鵬，李志軍，馬永軍

反吹風袋收塵器改造為低壓脈沖袋收塵器的實踐

Practice of Transforming Anti-Blow Bag Filter to Low-Pressure Pulse Bag Filter

任鵬1，李志軍1，馬永軍2

反吹風袋收塵器由原天津水泥工業(yè)設計研究院在引進先進技術的基礎上于1994年開發(fā)，并首次在北京水泥廠2000t/d水泥生產線成功采用，獲得了原國家建材局科技進步二等獎和國家科技進步三等獎，隨后該技術在許多高溫煙氣除塵治理工程中推廣應用。其技術核心是“三狀態(tài)”清灰，即被清灰的袋室排風閥關閉，切斷該室的正常氣路，反吹風閥開關三次，同時清掃閥逆向關開三次，通過濾袋三次癟鼓動作抖落濾袋內部的粉塵。但是隨著低壓脈沖噴吹技術的日漸成熟推廣，尤其新型干法水泥生產線的逐漸大型化，反吹風袋收塵器因過濾風速低、占地大、初次投資高等原因逐步被低壓脈沖噴吹袋收塵器所取代，國外已有將現(xiàn)有的反吹風袋收塵器改為低壓脈沖袋收塵器的先例。

中材裝備集團有限公司自2003年成功開發(fā)國內首臺大型高溫窯尾低壓脈沖噴吹袋收塵器技術以來，通過10年技術改進創(chuàng)新，采用噴吹物理實驗、CFD流場模擬、Anysis結構分析及現(xiàn)場測試等多種技術手段，在國內成功改造了近百臺水泥窯頭窯尾電收塵器和袋收塵器，成為高溫煙氣粉塵治理領域的技術領導者。該公司開發(fā)的水泥窯尾高溫脈沖噴吹袋收塵器獲得了2005年天津市及國家建材協(xié)會雙重科技進步二等獎，水泥窯尾電收塵器改造為袋收塵器技術于2010年獲得了中國建材聯(lián)合會科技進步一等獎。受贊皇金隅水泥有限公司委托，中材裝備集團有限公司于2013年9月對該公司4000t/d水泥窯尾反吹風袋收塵器進行了改造，設備改造半年以來運行平穩(wěn)，其成功的經驗值得推廣。

1 改造前狀態(tài)

1.1 原設備參數(shù)（表1）

1.2 改造測試

為了更好地制定改造措施，在改造前，中材裝備集團有限公司對該窯尾系統(tǒng)進行了詳實的測試和診斷，相關數(shù)據如下:

窯尾投料量：380t/h，按照料耗1.62，折合熟料產量為5630t/d（熟料）時：

（1）系統(tǒng)風量：688500m3/h（116℃,折合標況風量：482500m3（標）/h）。

（2）設備實際過濾風速：0.26m/ min。

（3）收塵器入口負壓：-810Pa（中控顯示）。

（4）收塵器出口負壓：-1745Pa（中控顯示）。

（5）收塵器壓差：935Pa（非清灰狀態(tài)）。

（6）反吹風系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。1.3問題分析

（1）原收塵器反吹風系統(tǒng)出現(xiàn)故障且無法在線維修已經廢除，現(xiàn)場依靠每班工人打開每個袋室側部檢修門進行濾袋清灰，雨雪天氣清灰時環(huán)境的雨水和雪水會直接進入設備，造成大面積糊袋現(xiàn)象，設備阻力增大，生產無法正常進行。

（2）人工清灰時，反吹風風量會大大超過原設計要求，同時位于濾袋側部的進風口會造成濾袋大面積彼此摩擦，濾袋壽命大大降低。

（3）袋距過近，10m袋長袋壁距離僅為40/29mm，濾袋距離過近是造成破損的原因。

（4）底部袋座高度過短，袋座高度僅為100mm，含塵氣流直接沖刷濾袋內壁，造成濾袋磨損。

（5）原設備的濾袋張緊裝置沒有彈簧，無法張緊，導致濾袋松弛，濾袋之間產生摩擦。

正是由于以上原因，造成該設備投產以來阻力高（700Pa～3000Pa），濾袋頻繁破損，給現(xiàn)場環(huán)境造成危害，工廠面臨十分嚴峻的環(huán)保壓力。

2 改造方案

2.1 改造具體方案

在現(xiàn)場測試數(shù)據基礎上，經與業(yè)主溝通，并對比采用反吹風技術對原收塵器改造的方案，充分考慮業(yè)主對于粉塵達標排放、設備運行可靠、改造后的設備應可在線維護、停窯工期為14d等要求，確定了如下改造方案：

擬利用原反吹風袋收塵器的20個室改為脈沖噴吹袋收塵器，廢除原有的反吹風系統(tǒng)。對剩余8個袋室進風及出風管道進行封堵，與現(xiàn)除塵器系統(tǒng)隔離。改造的20個袋室，保留其殼體、灰斗、排風系統(tǒng)及輸送設備，拆除原殼體內的所有部件（包括灰斗上孔板、濾袋以及懸吊裝置），拆除側部平臺，并將原有的反吹風閥及加壓閥進行封堵。在各個袋室內植入新的噴吹單元和過濾元件（濾袋及袋籠），密封板、檢修門、壓縮空氣系統(tǒng)及樓梯平臺等部件。根據CFD模擬結果，對原收塵器的入風管道以及各個袋室的入口氣流分布裝置進行改進，對原設備內部銹蝕部分進行噴涂處理。改造后收塵器設計參數(shù)及結構參數(shù)見表2。

表1 原設備參數(shù)

表2 改造后的設備（SJP102207-2×10）參數(shù)表

2.2 改造的優(yōu)勢

改造后的脈沖噴吹袋收塵器較之原反吹風袋收塵器，具有如下優(yōu)勢。

（1）設備采用在線清灰，運行時基本沒有運動部件，提高了設備的可靠性。

（2）設備的易損件脈沖閥和氣缸均在設備本體之外，可以在線更換，維護更加方便。

（3）設備運行時，無需風機從環(huán)境中反吹大氣，更加經濟節(jié)能。

（4）采用了更高的過濾風速，設備更換濾袋的成本及勞動強度更低。

（5）設備設有孔板上下壓差、壓縮空氣壓力監(jiān)測以及粉塵濁度監(jiān)測等多種在線監(jiān)測功能，設備的維護更加智能化。

3 改造實施和效果

該合同于2013年6月簽訂，8月11日施工隊伍進場，8月31日停窯，在贊皇金隅水泥有限公司的大力支持和配合下，該改造工程在保安全保質量保進度的基礎上圓滿完成，歷時14d。改造后設備運行穩(wěn)定，進出口壓差穩(wěn)定在800～1000Pa，粉塵排放＜20mg/m3（標），實際使用效果良好。

4 改造經濟分析

假定該規(guī)格原反吹風袋收塵器無故障，僅需更換濾袋。表3將反吹風袋收塵器和改造為低壓脈沖噴吹袋收塵器的相關費用進行了對比分析（濾袋為國產同一品牌）。

從表3對比可看出：將反吹風袋收塵器改造為脈沖噴吹袋收塵器的總費用與反吹風袋收塵器更換一次濾袋的費用相當，改造后脈沖噴吹袋收塵器的年維護費用和電費總和為：85.95+176=261.95萬元，而原反吹風袋收塵器的年維護費用和電費總和為：144+213=357萬元，比脈沖噴吹袋收塵器每年多出：357-261.95= 95.05萬元。

表3 改造經濟分析

5 結語

隨著我國新的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》（GB4915-2013）的實施，對環(huán)保設備的排放標準和可靠性提出了更加嚴格的要求。反吹風袋收塵器出現(xiàn)故障后難以在線維修，換袋費用和運行費用較高，難以滿足現(xiàn)有生產線對環(huán)保的要求，中材裝備集團有限公司此次改造工程為反吹風袋收塵器升級改造為脈沖噴吹袋收塵器提供了非常好的借鑒經驗?！?/p>

TQ172.688.3

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1001-6171（2014）04-0090-03

通訊地址：1中材裝備集團有限公司，天津300400；2贊皇金隅水泥有限公司，河北石家莊051230；

：2014-03-04；編輯：趙蓮