煤粉制備制粉系統(tǒng)安裝自動監(jiān)控設(shè)備項目

胡金明

（河南開祥精細化工有限公司，河南 義馬 472300）

河南開祥精細化工有限公司煤氣化技術(shù)采用殼牌粉煤氣化工藝Shell Coal Gasification Process(SCGP)，由殼牌提供基礎(chǔ)工藝包 Basic Design and Engineering Package(BDEP)。裝置設(shè)計能力為日處理設(shè)計煤種（design coal）1100T， 提 供 73000Nm3/h(H+CO)有效合成氣。設(shè)備設(shè)計能力，在使用備用煤（“worst case”coal）時保證產(chǎn)氣量73000Nm3/h。煤粉制備工藝流程為：原煤用皮帶從煤場送至本工段的碎煤倉，再通過稱重給料機計量后送至微負壓的磨煤機進行碾磨，并被熱風(fēng)爐送過來的熱風(fēng)所干燥。在磨機上部的旋轉(zhuǎn)分離器的作用下，溫度為105℃，粒度為5～90微米的煤粉和熱氣一起從磨機頂部出來，被送至兩個煤粉袋式過濾器。為避免整個熱氣循環(huán)回路中水分的聚集，在兩個煤粉袋式除塵器出口分別安裝兩根φ700的放空管。依據(jù)環(huán)保要求，需要在此兩根放空管上部安裝在線自動監(jiān)控儀表，監(jiān)控固定污染源顆粒物排放在10mg/m3以內(nèi)。

經(jīng)研究分析，確定此次在煤粉制備制粉系統(tǒng)安裝自動監(jiān)控設(shè)備項目共分為三個步驟完成。

1 對放空管線進行改造

煤氣化裝置有兩套煤粉制備系統(tǒng)，按標(biāo)準(zhǔn)，需分別在兩根放空管線安裝自動監(jiān)控設(shè)備。為降低費用，計劃對兩套煤粉制備系統(tǒng)放空管線進行合并，合并后，只需增加一套自動監(jiān)控設(shè)備。改造方案為：在氣化13層將兩根放空管（φ700）連通，使放空氣在此匯合，在連通管（φ700）中部增加新放空管（φ1000），連接處增加兩臺蝶閥，原管線使用盲板封堵，增加新放空管支架、支撐。如圖1所示。

依據(jù)GB5031-2008《工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范》中規(guī)定放空管道的流速不應(yīng)大于（7.1.5-1）所計算的氣體聲速，計算原放空管和現(xiàn)放空管的流速，得出使用φ1000的管道作為匯合后的放空管，符合工藝要求。

根據(jù)公示計算得最大氣體速度為：

圖1

單根管內(nèi)流速：

單根管直徑700mm管道實際流速計算：

空 氣 流 量：13.98kg/s； 溫 度：383K； 壓 力：0.1MPa

總管內(nèi)流速：

總管直徑1000mm管道實際流速計算：

空氣總流量：27.96kg/s；溫度：383K；壓力：0.1MPa

綜上所述，原放空管實際流速和現(xiàn)放空管實際流速幾乎無變化，不會對工藝操作帶來影響。

2 袋式除塵器檢修

按照國家標(biāo)準(zhǔn)，放空煙氣排放應(yīng)控制在10mg/m3。目前，在線使用的濾袋為2017年5月更換使用至今，查詢技術(shù)協(xié)議，未規(guī)定煙氣排放控制量，依據(jù)技術(shù)協(xié)議中濾袋材質(zhì)PPS（聚苯硫醚纖維）克重：550g/m3、厚度：1.5mm測算，排放量是按照20～30mg/m3來制造。因此，為避免數(shù)據(jù)不合格，濾袋和濾籠應(yīng)全部更換，并對潔凈室進行檢查檢修。因要求廠家提供至少3年質(zhì)保，為避免產(chǎn)生糾紛，招標(biāo)方式采取EPC模式，即濾袋提供、濾袋安裝、潔凈室檢查修復(fù)均由中標(biāo)方提供。經(jīng)公開招標(biāo)，河南暢冠環(huán)境科技有限公司（必達福環(huán)境技術(shù)有限公司代理商）中標(biāo)。

為控制煙氣排放10mg/m3以下，我們對濾袋和濾籠提出了較為苛刻的條件，數(shù)據(jù)如表1所示。

表1

濾袋和濾籠的設(shè)計、制造和試驗應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn)要求：GB/T6719-2009 袋式過濾器用濾料及濾袋技術(shù)條件。

濾籠長度尺寸偏差-10～0mm，濾籠直線度偏差為L/1000，濾籠上部外徑尺寸偏差±1mm，底護蓋偏差-2～0.5mm。濾籠全部接觸點焊接處應(yīng)牢固可靠，表面光滑無毛刺，用線手套擦試表面無刮線感，鍍層均勻；從1m高度自由跌落到地面，無開焊現(xiàn)象。

安裝階段：濾袋和濾籠到達現(xiàn)場后，首先，對產(chǎn)品質(zhì)量進行檢驗，特別是濾籠的質(zhì)量，比較容易被忽視，低質(zhì)量的濾籠會對濾袋的使用壽命造成不利的影響，濾籠生銹、筋條有疤痕、毛刺、開焊等都會造成濾袋的機械磨損，導(dǎo)致濾袋穿孔、漏氣、失效。經(jīng)檢驗，需安裝的濾籠無明顯彎曲的筋、毛刺或粗糙的庇點；其次，對袋式除塵器花板使用砂紙打磨，確保光滑沒有毛刺，并對反吹管進行清理，確保清潔暢通；再次，進行安裝濾袋，從花板口將濾布由袋底慢慢送入，同時，抓牢袋口，注意熱熔線的朝向，確保其不在除塵器的迎風(fēng)面，待袋身自然垂直后，將袋口彈簧嵌入花板，用拇指扣住彈簧圈的一邊，向內(nèi)側(cè)彎曲將袋口彎成凹形，同時，讓彈簧圈另一側(cè)的凹槽嵌入花板，使彈簧圈自然撐住花板，確保凹槽嵌入花板并與花板邊緣完全貼緊，將彈簧圈突起拉向?qū)?yīng)花板邊緣，保證彈簧圈完全與花板孔配合，一般情況下，會聽到“啪”的聲音，說明彈簧圈脹滿花板，兩者鑲嵌緊實，如果袋口邊緣出現(xiàn)褶皺，則用手撫平，以保證完全貼合；隨后，將濾籠盡量垂直徐徐放入花板，避免濾籠自由落體，以及濾籠頭部翻遍直接撞擊花板，造成濾袋損傷或者濾籠邊緣變形，安裝完畢后，要從除塵器檢修孔檢查濾袋是否安裝均勻、垂直，如果發(fā)現(xiàn)兩條濾袋底部靠近或相交，可通過調(diào)節(jié)濾籠的垂直度進行調(diào)整；最后，回裝反吹管以及袋式除塵器蓋板，完成安裝。

檢驗階段：使用熒光粉進行檢驗，檢查新濾袋安裝有無問題及負壓下濾袋口與花板孔密封如何，為濾袋的使用排除隱患；檢查袋式除塵器有無其他泄漏點，如焊縫不實、是否有漏焊處，重點檢測煙道與除塵室的焊接質(zhì)量。首先，從循環(huán)風(fēng)機出口放入紅色熒光粉，隨著風(fēng)速，這些粉末會沿著最小阻力的方向前進，借此就可以確定泄漏處，比如，焊縫裂紋、濾袋裂縫和小孔、漏粉的彈簧圈等。停循環(huán)風(fēng)機后，拆開袋式除塵器蓋板和底部人孔，使用熒光燈進入設(shè)備內(nèi)進行檢查，對于發(fā)現(xiàn)的缺陷，進行消漏處理。

3 安裝自動監(jiān)控系統(tǒng)

經(jīng)公開招標(biāo)，選用鄭州市普惠環(huán)保技術(shù)有限公司生產(chǎn)的LFS-800防爆型煙塵濃度連續(xù)監(jiān)測儀。由在線監(jiān)測系統(tǒng)煙氣溫度、壓力的監(jiān)測由壓力測量系統(tǒng)、微控制器系統(tǒng)、反吹控制系統(tǒng)、模擬信號輸出控制系統(tǒng)等組成，采用S形皮托管法測量，微控制器系統(tǒng)采集各種傳感器檢測的信號，計算出動壓、靜壓、大氣壓等參數(shù)，實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。

設(shè)備原理：采用射流技術(shù)從煙道中抽取部分煙氣，同時，通過內(nèi)置流速測量系統(tǒng)實現(xiàn)濕煙氣等速采樣，將抽出的煙氣進行連續(xù)恒溫加熱，并引入恒溫測量池進行測量，全程避免濕煙氣中水分的冷凝。檢測器采用高靈敏度的激光前向散射原理，煙粉塵粒子通過高穩(wěn)定激光信號照射煙道中時，被照射粒子反射激光信號，并被高靈敏激光檢測器接收，其反射信號強度與煙塵濃度成正比，最后，通過計算顯示出煙法濃度。測量后，煙氣尾氣經(jīng)采樣探頭重新返回?zé)煹溃O(jiān)測過程中所需射流氣、吹掃氣均由風(fēng)機單元提供，所有光學(xué)部件的清潔由吹掃氣自動完成，確保系統(tǒng)長時間無故障穩(wěn)定運行及數(shù)據(jù)可靠。

技術(shù)特點：采用高穩(wěn)定激光發(fā)射、極低噪聲控制及對消設(shè)計及抗惡劣環(huán)境等技術(shù)，煙塵測量快速、可靠、準(zhǔn)確。超低量程，最小量程0～20mg/m3，最低檢出限0.05mg/m3。煙氣連續(xù)加熱恒溫避免濕煙氣中水分影響，配合內(nèi)置流速測量系統(tǒng)，保證煙氣等速采樣，測量數(shù)值準(zhǔn)確。自動校準(zhǔn)專利技術(shù)，實現(xiàn)零點和滿量程的自動校準(zhǔn)。安裝簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、抗惡劣環(huán)境、維護工作極低。全新優(yōu)化設(shè)計的光路和吹掃氣路，配合專利噪聲控制及穩(wěn)定技術(shù)，靈敏度極高。適用于濕煙氣的監(jiān)測，不受水分影響。目前，河南開祥精細化工有限公司已完成煤粉制備制粉系統(tǒng)安裝自動監(jiān)控設(shè)備項目，在線監(jiān)控固定污染源顆粒物排放在5mg/m3左右，達到了預(yù)期效果。