新型干法水泥生产线袋式除尘器技术.pdf
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1、新型干法水泥生产线新型干法水泥生产线新型干法水泥生产线新型干法水泥生产线窑尾袋式除尘技术窑尾袋式除尘技术窑尾袋式除尘技术窑尾袋式除尘技术中材科技股份有限公司中材科技股份有限公司中材科技股份有限公司中材科技股份有限公司/严荣楼严荣楼严荣楼严荣楼20102010年年年年7 7月月月月目录?一、袋式除尘是除尘技术的发展方向一、袋式除尘是除尘技术的发展方向?二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能?三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护?四、覆膜滤料性能特点四、覆膜滤料性能特点低阻低阻?五、在大型水泥窑头、窑尾应用效果五、在大型
2、水泥窑头、窑尾应用效果五、在大型水泥窑头、窑尾应用效果五、在大型水泥窑头、窑尾应用效果一、袋式除尘是除尘技术的发展方向一、袋式除尘是除尘技术的发展方向一、袋式除尘是除尘技术的发展方向一、袋式除尘是除尘技术的发展方向水泥制造过程中最高允许排放浓度(水泥制造过程中最高允许排放浓度(GB4915-2004)颗粒物生产设备排放浓度mg/m3单位产品排放产量kg/t水泥窑及窑磨一体机1000.30烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机1000.30破碎机、磨机、包装机及其它通风生产设备500.04水泥窑及窑磨一体机500.15烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机500.15破碎机、磨机、包装机及其它通风生产设备300.2
3、4自2010年1月1日,现有生产线及设备2005年1月1日新建生产线及设备2006年7月1日 2009年12月31日现有生产线及设备适用范围生产系统禁止非正常排放;除尘装置对于水泥窑通风机的年同步运转率不得小于99%;对现有的所有水泥生产线主要排尘点实行在线监测。因此:电除尘器很难满足标准要求。一、袋式除尘是除尘技术的发展方向一、袋式除尘是除尘技术的发展方向对比项目袋除尘器电除尘器出口排放选用高性能滤料、适宜的过滤风速可实现“趋零排放”要达标排放需提高单位电晕功率或增加电场,很难实现“趋零排放”粉尘比电阻无影响高比电阻粉尘难以扑集,且易产生反电晕现象烟气温度取决于滤袋的耐温性能,使用玻璃纤维覆
4、膜滤料可在260长期使用温度上升,粉尘层击穿电压下降,烟气运动黏度上升,除尘效率下降化学成份无影响硅、铝、钙含量上升,比电阻上升,除尘效率下降含尘浓度适应范围广高浓度需预收尘烟气预处理措施增湿量不到电除尘的一半,且有多种降温方式需喷雾增湿,要深度调质供电系统只有低压,较安全有高压,要十分注意安全同步运行可同步运行窑点火时不同步事故排放无事故排放CO超标等产生事故排放在线检修可在线检修不可在线检修脱硫作用效果显著无运转率烟气粉尘性质电、袋除尘技术效果比较电、袋除尘技术效果比较二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除
5、尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能一、灰斗二、过滤室三、净气室四、喷吹系统五、进气箱六、出气箱七、控制系统八、梯子平台支撑架袋式除尘器理念:滤袋长寿命运用低阻力袋式除尘器理念:滤袋长寿命运用低阻力反吹风袋式除尘器反吹风袋式除尘器引风机反吹风机二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能脉冲袋式除尘器脉冲袋式除尘器二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能?袋式除尘器阻力构成,公式袋式除尘器阻力构成,公式:P=PP=Pj j+P+PQ Q+P+PC C+P+Pd dP P 袋式除尘器进出口总阻力P袋式除
6、尘器进出口总阻力Pj j结构阻力(与除尘器结构相关)P结构阻力(与除尘器结构相关)PQ Q 滤料阻力(定值,很小)P滤料阻力(定值,很小)PC C 表面残留粉尘阻力(与滤料和清灰相关)P表面残留粉尘阻力(与滤料和清灰相关)Pd d 堆积粉尘层阻力(与清灰程序相关)堆积粉尘层阻力(与清灰程序相关)二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能设备阻力P结构阻力Pj滤料阻力PQ滤袋残留阻力Pc堆积粉尘层阻力Pd阻力范围Pa12001600400500201003007000300最大值Pa现状1600500100700300比例100%31%6%44%19%最大值Pa目标10003001
7、00300300比例100%30%10%30%30%设备阻力P结构阻力Pj滤料阻力PQ滤袋残留阻力Pc堆积粉尘层阻力Pd阻力范围Pa12001600400500201003007000300最大值Pa现状1600500100700300比例100%31%6%44%19%最大值Pa目标1000300100300300比例100%30%10%30%30%可见:结构阻力占可见:结构阻力占31%,是重点消减对象残留阻力占,是重点消减对象残留阻力占44%,是重点消减对象措施:结构设计、参数选取与喷吹效果,是重点消减对象措施:结构设计、参数选取与喷吹效果袋式除尘器阻力构成及分布袋式除尘器阻力构成及分布二、
8、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能?降阻措施之一:降低结构阻力P降阻措施之一:降低结构阻力Pj j?结构阻力定义:指气流在进口、烟箱、弯头、阀门、花板、停风阀等部位受到的流动阻力,是多个局部阻力之和。结构阻力定义:指气流在进口、烟箱、弯头、阀门、花板、停风阀等部位受到的流动阻力,是多个局部阻力之和。?措施:从减少流动局部阻力的数量入手措施:从减少流动局部阻力的数量入手?从改善流态和流速入手从改善流态和流速入手二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能?长滤袋加装文丘里管增加局部阻力长滤袋加装文丘里管增加局部阻力?净气自下而上通过文丘里管,在喉口处气流速度将增加至
9、净气自下而上通过文丘里管,在喉口处气流速度将增加至6倍以上,从而增加阻力倍以上,从而增加阻力?曾测试:文丘里管阻力约曾测试:文丘里管阻力约 150 Pa 改造后方案原方案二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能?降阻措施之二:合理选取除尘器参数降阻措施之二:合理选取除尘器参数?合理确定过滤风速合理确定过滤风速 净过滤风速不应超过1m/min净过滤风速不应超过1m/min?合理控制气流上升速度合理控制气流上升速度 气流上升速度控制在1m/s左右气流上升速度控制在1m/s左右?合理控制局部气流速度合理控制局部气流速度 进出风口风速、进风支阀风速、提升阀口风速、净气室的风速、花板孔的
10、风速等进出风口风速、进风支阀风速、提升阀口风速、净气室的风速、花板孔的风速等?均匀分布气体流量均匀分布气体流量 平衡各个袋室的风量和各个滤袋的风量平衡各个袋室的风量和各个滤袋的风量二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能?上升速度也称嵌速度(上升速度也称嵌速度(Can Speed),是指烟气在滤袋之间的运动速度。),是指烟气在滤袋之间的运动速度。?因为脉冲袋式除尘器大多采用下进气和外滤方式,即烟气先进入灰斗,再由滤袋的底部向上运动,所以称为上升速度。因为脉冲袋式除尘器大多采用下进气和外滤方式,即烟气先进入灰斗,再由滤袋的底部向上运动,所以称为上升速度。上升速度在数值上等于烟气量
11、除以垂直于烟气流动方向的滤袋之间空间的面积,其表达式为:AQCv=(m/s)式中:式中:Cv:上升速度(:上升速度(m/s)Q:烟气量(:烟气量(m3/s)A:滤袋之间空间面积(:滤袋之间空间面积(m2)对下进气而言,对下进气而言,A通常为花板面积与滤袋直径总截面积之差(即左图黄色部分)通常为花板面积与滤袋直径总截面积之差(即左图黄色部分)二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能?降阻措施之三:降低残留粉尘阻力P降阻措施之三:降低残留粉尘阻力Pc c?表面残留粉尘阻力定义:清灰后残留在滤袋表面的粉尘层阻力。表面残留粉尘阻力定义:清灰后残留在滤袋表面的粉尘层阻力。?措施:措施:强
12、力清灰,脉冲喷吹清灰能力最强强力清灰,脉冲喷吹清灰能力最强 滤料结构设计,如覆膜滤料、超细面层等滤料结构设计,如覆膜滤料、超细面层等 粉尘荷电,改变滤饼结构、电袋除尘器等粉尘荷电,改变滤饼结构、电袋除尘器等?采取以上覆膜滤料等综合措施,期望效果:采取以上覆膜滤料等综合措施,期望效果:残留粉尘阻力由700Pa下降到300Pa,下降50%强残留粉尘阻力由700Pa下降到300Pa,下降50%强?脉冲喷吹清灰机理脉冲喷吹清灰机理?气体在喷吹管中的流动及其能量转换气体在喷吹管中的流动及其能量转换?清灰顺序为:清灰顺序为:“先远后近先远后近”,速度,速度310m/s?管内气体能量表现为动压,对管壁无压力
13、作用管内气体能量表现为动压,对管壁无压力作用?达喷管末端时动压转换为静压,气流从喷嘴喷出达喷管末端时动压转换为静压,气流从喷嘴喷出 末端清灰喷吹管内压力最高,末端清灰喷吹管内压力最高,到起始端清灰时,压力已经衰减到起始端清灰时,压力已经衰减二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能脉冲喷吹清灰过程二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能喷吹瞬间,喷吹瞬间,袋内压力急速上升,滤袋袋内压力急速上升,滤袋袋内压力急速上升,滤袋袋内压力急速上升,滤袋迅速向外迅速向外膨胀,膨胀,膨胀,膨胀,张力作张力作用滤袋产生强烈用滤袋产生强烈冲击振动,冲击振动,冲击振动,冲击振动,获得
14、获得最大反向加速度,最大反向加速度,最大反向加速度,最大反向加速度,滤袋向内滤袋向内收缩,收缩,惯性力的作用使惯性力的作用使粉尘脱落粉尘脱落二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能?脉冲喷吹的清灰效果与以下因素有关:脉冲喷吹的清灰效果与以下因素有关:?喷吹时滤袋内的压力峰值喷吹时滤袋内的压力峰值越高越好越高越好?滤袋内压力上升速度滤袋内压力上升速度越快越好越快越好?滤袋壁获得的最大反向加速度滤袋壁获得的最大反向加速度越大越好越大越好?从脉冲喷吹时滤袋内压力和加速度波形可见最大反向加速度在很短时间内就达到从脉冲喷吹时滤袋内压力和加速度波形可见最大反向加速度在很短时间内就达到二、袋
15、式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能?脉冲喷吹:最理想的压力波形是一个方波脉冲喷吹:最理想的压力波形是一个方波?峰值很高峰值很高?前沿增长很快,压力下降也很快前沿增长很快,压力下降也很快?宽度则不需过宽。图中斜线部分,对清灰不起作用宽度则不需过宽。图中斜线部分,对清灰不起作用?对于大部分脉冲喷吹装置而言对于大部分脉冲喷吹装置而言?电脉冲宽度不宜过宽,一般电脉冲宽度不宜过宽,一般100 msp二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能?低阻运行与节能的关系低阻运行与节能的关系?运行能耗与风量和阻力成正比运行能耗与风量和阻力成正比?对于对于1条条5000T/D生产线,阻
16、力下降生产线,阻力下降100Pa,可节电,可节电13万元。万元。3600108.92=pQP式中:P所需功率,KW;Q处理烟气量,m3/h;p除尘设备的阻力,Pa;风机和电动机传动效率,%;三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护?玻纤覆膜滤袋耐高温、耐水解、抗结露,易清灰,正常使用寿命长,价格低,但不耐机械磨损!因此:玻纤覆膜滤袋耐高温、耐水解、抗结露,易清灰,正常使用寿命长,价格低,但不耐机械磨损!因此:?对设备结构设计和制造质量要求极高!对设备结构设计和制造质量要求极高!?除尘系统工艺
17、设计必须符合规范!除尘系统工艺设计必须符合规范!?对运行环境要求高对运行环境要求高即工艺系统操作规范及维护到位!即工艺系统操作规范及维护到位!?三分使用、七分管理三分使用、七分管理除尘系统除尘系统?三分设计、七分安装三分设计、七分安装除尘设备除尘设备三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护?1、除尘器的设计及制造1、除尘器的设计及制造?优化内部结构,降低运行阻力优化内部结构,降低运行阻力 采用均风装置,平衡各室负荷采用均风装置,平衡各室负荷 采用导流装置,平衡各袋负荷采用导流装置,平衡各袋负荷 负荷均布,延长滤袋使用寿命负荷均布,延长滤袋使用寿命?消除瓶颈,降低局部阻力消除瓶颈,降低局
18、部阻力 瓶颈处流速加快,阻力增高(瓶颈处流速加快,阻力增高(阻力与阻力与V2成正比成正比)?减少漏风,降低运行阻力减少漏风,降低运行阻力?1、除尘器的设计及制造1、除尘器的设计及制造?进气不合理进气不合理 进风口堵灰进风口堵灰 局部阻力大局部阻力大三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护?1、除尘器的设计及制造1、除尘器的设计及制造?顶部漏风顶部漏风 增加运行阻力,影响系统稳定,降低产量增加运行阻力,影响系统稳定,降低产量 设备漏灰(清灰时)设备漏灰(清灰时)雨天设备漏雨(顶部漏风)雨天设备漏雨(顶部漏风)设备锈蚀设备锈蚀控制设备的漏风率,降低除尘器阻力控制设备的漏风率,降低除尘器阻力
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