烧结除尘改造方案.docx
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烧结除尘改造方案
**钢厂
5号75i∏2烧结机机头除尘系统
陶瓷多管/布袋复合型除尘器
改
造
方
案
**环保公司
一、概述:
衬钢厂5号75m'烧结机机头除尘系统现采用高效陶瓷多管除尘器,其除尘工艺流程为:
烧结机头烟气一一级Dg250高效陶瓷多管除尘器一二级DglGO高效陶瓷多管除尘器一引风机一烟囱。
实际使用过程中,除尘排放超标,烟囱出口有明显可见烟尘,拟进行除尘改造。
应厂方邀请,**环保公司做改造方案如下:
二、粉尘参数:
1、烟气量:
Q=480000m7h;
2、设备耐压P=-IoOOOPa,最高-17000Pa:
3、烟气温度:
按100〜150°C考虑,最低80oC;
4、废气成分:
含有CO2、CO、03>N2、SO2、No%、H:
0等;
5、含尘浓度:
0.5〜2g∕Xm3;
6、粉尘粒径分布:
分布
>40Wn
40〜30Um
30〜20Wn
20〜10Wn
10〜5Wn
<5Pm
百分比
61
6.7
14.9
6.0
8.4
7、粉尘的化学成分(%)
生产流程
车间部位
Fe
SiOC
CaO
MgO
痂肉SiO:
烧结
机头
56.3
7.0
10.9
3.5
<10
8、粉尘密度:
真密度3.47g∕cm∖堆积密度1.8g∕cm3;
9、烟气湿度:
8〜12%。
三、改造方案:
要达到连续稳定50mg∕m3的粉尘浓度排放要求,必须采用高精度过滤式除尘形式,布袋除尘器以优良的性价比是首选。
结合烧结粉尘性质及布袋除尘器特点,确定采用一级Dg250陶瓷多管除尘器作为粗除尘,二级布袋除尘器作为精过滤,完全可以做到连续稳定达标排放(<=50mg∕m3)o
1、**钢厂5号75m'烧结机机头的排烟温度正常范围在100oC-130°C之间,非常适合选用低温滤料的布袋除尘器工作,滤料价格低,制作工艺稳定,使用普及。
2、针对烧结机头烟气的特点(含湿、有一定腐蚀性),我们特别选用亚克力针刺毡,并作拒水防油处理,其耐磨损性、耐湿热性、耐酸性、耐碱性、抗氧化性等性能指标均优于涤纶,更加适合烧结烟尘的过滤。
3、烧结粉尘的高磨琢性、高湿度特点,山一级Dg250陶瓷多管除尘器承担,其可去除〜80%的粉尘(主要是大颗粒粉尘),以减少对布袋的冲击和磨损,降低清灰频率,延长布袋和脉冲阀的使用寿命。
4、陶瓷多管除尘的旋风除尘机理,可有效地增加液体与粉尘颗粒的结合儿率,降低烟气湿
度(水和油,尤其是烧结产生的焦油),减少单纯使用布袋除尘器的结露可能。
5、陶瓷多管除尘的旋风除尘机理,使烟气在接触布袋之前,得到了充分的混合,这可以使高温粉尘颗粒冷却和沉降,保证不会烧蚀布袋。
同时,也有降低烟气温度的效果,可以在一定程度上扩展布袋的使用温度。
6、一级陶瓷多管除尘与二级布袋除尘之间设置故障旁通阀,当烟气状况异常时(包含特殊的高温、低温、高湿度等不适于布袋除尘使用状况),短路布袋除尘器,以保护布袋。
同时,山一级陶瓷多管除尘器正常单级运行,减少烟气直接排放时的高粉尘浓度,烟囱出口不会出现明显可见烟尘。
7、一级陶瓷多管除尘的存在和可独立运行,为布袋除尘器完全离线提供了保障,使维修时间得到了充分的保证。
同时,布袋除尘也不需要设置在线检修需要的分室离线阀门及控制系统,大大简化了除尘器的结构和电控系统,操作和检修的复杂程度大幅度降低。
8、一级陶瓷多管除尘耐高温(可达600°C)、抗磨琢、使用寿命长(陶管使用寿命可达十年以上)、无运行维护、无电气控制等优点,使其成为“懒汉设备”,相对纯粹布袋除尘器而言,陶瓷多管/布袋复合型除尘器仅增加了陶瓷多管部分的一次性设备投资(这里增加的设备投资可以从简化了布袋除尘的结构和电控方面得到冲减),不仅没有增加运行维护,反而简化了布袋除尘的运行维护。
9、进气管路设置冷风调节阀,当烟气温度高于布袋除尘器承受温度时,摄入外界自然风降温,保护滤袋,扩展除尘器的温度适应范围。
四、布袋除尘器技术参数(单台,2条烧结线共需2台)
序号
项I丨
单位
参数
1
除尘器型号
DMCD-480000
2
除尘器数目
台
1
3
处理烟风量
m3∕h
480000
4
允许入口烟气温度
OC
90-135
5
允许入口粉尘浓度
g∕m3
100
6
出口烟尘浓度
mg∕m0
<50
7
设计除尘效率
%
99.95
8
本体阻力
Pa
800-1600
9
漏凤率
%
≤3
10
仓室数
个
12
11
过滤面积
In=
6830
12
过滤风速(气布比)
m/min
1.17-1.28
13
滤袋规格
mm
Φ160*7000
14
滤袋滤料单位重量
g/m:
550
15
滤袋
拒水防油亚克力,1944条
16
脉冲阀
3",108只
17
喷吹气源压力
MPa
0.4-0.6
18
喷吹气源耗量
m3∕min
3〜4
19
每台除尘器灰斗数
个
6
20
灰斗接口尺寸
mm
400*400
21
保温层和保护层材料
岩棉+彩钢瓦
22
除尘器壳体耐压
Pa
±17000
2、除尘系统的电气负荷
序号
名称
⅛lk
功率
数量
备注
1
仪用电源
AC220V
IKW
1套
传感器与仪表
2
脉冲阀与离线阀
DC24V
IKW
1套
直流开关电源
3
阀门
AC380V/DC24V
IKW
6套
旁通、冷风
4
照明灯
AC220V
2Kw
12只
5
振动电机
AC380V
1.5Kw
6只
灰斗卸灰振动
6
星型卸灰阀电机
AC380V
9Kw
6只
灰斗卸灰
7
刮板输送机电机
AC380V
8Kw
2套
8
检修电源
AC380V/220V
IOKW
1路
9
所需电源容量
AC380V/220V三相四线制电源50KVA2路
五、设备配置:
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
除
尘
器
匸体
Q235-A
吨
234
6830米2
2
滤袋
Φ160*7000
条
1944
拒水防油
3
袋笼
Φ160*7000
条
1944
有机硅
4
脉冲阀
3"
套
108
进口膜片
L
O
喷吹系统
3”
套
108
6
阀门
冷风阀
Φ800
套
1
7
旁路阀
Φ1200
套
L
□
8
进气手动阀
Φ700
套
24
9
分室气动阀
Φ700
套
24
10
输
卸
灰
仓壁振动器
ZFB-I
套
4
11
卸灰插板阀
□400
套
6
12
卸灰星型阀
□400
套
6
13
刮板输送机
MS250
套
3
14
'1<
缩气源
储气罐
C-3/0.8
台
1
15
调压阀
2“
只
2
16
空滤器
2”
只
2
17
三联体
1
只
3
18
阀门管路
1"-2"
套
1
19
电气控制
料位计
LSD-300
套
4
20
压差测量
0-4KPa
套
1
21
温度测量
0-3OOOC
套
2
22
照明灯
125w
套
12
23
现场控制箱
400*600
台
3
24
照明检修箱
400*600
台
1
25
PLC控制柜
800*1800
台
1
26
线缆桥管
套
1
27
外层保温
岩棉彩钢瓦
米:
800
28
其他
套
1
6.施工方案
为了最大限度的减少因改造工程对烧结机运行的影响,施Ll前采取架设临时施工管道方法,使烧结旁路运行:
参见图纸:
DMCD-480000-3和DMCD-480000-4,自原有一级Dg250陶瓷多管除尘器顶部(A点)开始,至主抽风机与原有二级Dgl60陶瓷多管除尘器出气烟道弯头处(B点)止,敷设①3824*12管道,管道中心标高30米,使烧结烟气经原有一级也250陶瓷多管除尘器过滤后,直接进入主抽风机排放。
临时施工管道架设时,先在原有二级Dgl60陶瓷多管除尘器顶部及HZ-2支架汇合管道处架设辅助支撑两处,然后吊装旁路管道直线段部分,并沿直管两端对接弯头及下沿至A、B两点时,停机进行对接,此时可对A点(两处)、B点、原有一级Dg250陶瓷多管除尘器出气法兰C点(两处、作盲板密封)共五处同时施工,停机时间约为一个班次(8h)o对接完成后对接口部分加固,使其承受整个临时管道的重量。
以上工作完成后,进行烧结布袋除尘改造施工:
1、拆除工程:
自原有一级Dg250陶瓷多管除尘器出气法兰C点开始,至原有二级DglGO陶瓷多管除尘器出气烟道弯头处(B点)止,将此范围内的设备及土建全部拆除,清理场地。
2、土建施工:
参见图纸DMCD-480000-5脉冲布袋除尘器及图纸DMCD-480000-6改造土建条件图,按照布袋除尘器布置要求,预制土建基础,其一层卸灰平台高度保持与原有陶瓷多管除尘器卸灰平台相同。
3、设备安装:
参见图纸DMCD-480000-1改造设备图1及图纸DMCD-180000-2改造设备图2,在新建基础上安装DMCD-480000-5脉冲布袋除尘器,接口范围至除尘器进、出口法兰止,包含全部的输/卸灰部分、电气部分。
4、空载调试
对布袋除尘器部分进行空载调试,以便投入运行。
5、设备对接
烧结机停止运行,将布袋除尘器进气口联接至原有一级Dg250陶瓷多管除尘器出气法兰(C点),布袋除尘器出气口联接至主抽风机至原有二级Dgl60陶瓷多管除尘器出气烟道弯头处(B点),两处同时施工,停机时间约为一个班次(8h)。
6、设备投运
烧结机投入运行,检测烟气状况,适时投入布袋除尘器,负载调试、运行。
7、改造工期
旁路管道
拆除工程
土建施工
设备安装
空载调试
设备对接
设备投运
合计
4天
15天
30
30天
2天
2天
2天
85天
改造施工影响停机时间:
1天。
七、袋式除尘、静电除尘的比较
1、日常运行
•布袋除尘器:
运行稳定,自动控制简单,没有高压设备,维护人员可以随时通过控制柜上的压差和温度仪表了解除尘器运行悄况,安全性好。
•静电除尘器:
自动控制相对复杂,高压设备安全防护严格,对系统运行要求不高,但设备管理要求严格。
2、检修与维护管理
•布袋除尘器:
维护工作量小,可实现不停机检修,3-4年一次的更换滤袋工作量相对较小(全部更换约3〜5天)。
•静电除尘器:
维护工作量相对较大,检修时需要停机,5-8年一次更换电场极板、极线所需时间较长(全部更换约15天)。
3、系统运行变化对两种除尘器的影响比较
3.1、系统烟气量的变化
•布袋除尘器:
只要滤袋不破损,出口排放浓度很稳定,始终小于o0mg∕m3,清灰频率可根据系统运行阻力自动调节。
•静电除尘器:
除尘效率波动较大,烟尘排放浓度会随着烟气量的波动出现波动,排放不稳定。
3.2、系统烟气的温度变化
•布袋除尘器:
烟气温度太低了会结露,同时可能会引起糊袋和本体钢结构腐蚀,所以需要设计很好的保温措施;烟气温度太高超过滤料允许温度,容易烧袋,所以需要设计•旁路烟气系统,出现异常情况,烟气直接走旁路,确保对滤袋的保护。
但只要烟气温度在滤料的承受温度范围内,不影响除尘效率。
•静电除尘器:
烟气温度太低了也会结露,影响放电,电场内部还会产生高压爬电;同时也可能会引起本体钢结构腐蚀;烟气温度太高极板、极线会受热变型,同时粉尘的比电阻升高,不容易荷电,从而影响除尘效率,而且影响很明显。
4、烟气系统漏风
•布袋除尘器:
对于耐氧性差的滤袋会影响滤袋寿命,比如PRS滤料,所以烟气含氧量需控制在10%(随温度变化)以内,但除尘效率不受影响。
•静电除尘器:
漏风风量增加就等于增加了电场风速,电场风速增加了对除尘效率有明显影响。
5、系统燃烧煤种的变化
•布袋除尘器:
对除尘效率没有影响。
•静电除尘器:
煤种变化就等于烟气成份的变化,烟气成份的变化就等于粉尘比电阻的变化,比电阻的变化从而就影响了除尘效率,而且影响很大。
6、两种除尘器初期投资比较
6.1、烟尘排放浓度都要达到Ll前环保排放要求50mg∕m3的悄况下,初期投资静电除尘器(至少五电场)要比布袋除尘器高约50%左右。
6.2、一般在烟尘排放浓度<80mg∕m3的情况下,初期投资静电除尘器(一般设置四电场)要比布袋除尘器高约20%左右。
6.3、粉煤灰里SiO,和ALO3Ji多不适合静电除尘器捕集粉尘,对于典型的绿色煤种,如内蒙古准格尔的煤种,初期投资静电除尘器要比布袋除尘器高得多。
7、两种除尘器的运行费用比较
7.1、运行电耗
•布袋除尘器:
主引风机电耗高,清灰系统电耗低。
•静电除尘器:
主引风机电耗低,电场吸附粉尘产生电晕电耗高,总体讣算两种除尘器的电耗相差不大,一般惜况下布袋除尘器要比四电场的静电除尘器电耗低,要比三电场的静电除尘器电耗高,
7.2、排污费用
•布袋除尘器:
烟尘排放能稳定在国家规定的烟尘排放要求范用内,排污费极少。
•静电除尘器:
国内现有四电场静电除尘器使用最好的排放浓度也在80mg∕m3,且不稳定,
每年要上缴儿十万其至上白万的排污费,这个费用跟布袋除尘器是没法比较的。
7.3、日常维护检修费用
•布袋除尘器:
基本上全是自动控制,机械运转部分少,只是需要卸灰运转部件加油润滑和观察。
•静电除尘器:
机械传动部分多,加油润滑、观察部分多,乂有高压设备,维护人员要多,
费用相对较高。
7.4、四至五年的大修费用
•布袋除尘器:
布袋除尘器的滤袋寿命一般在三到五年,更换滤袋的费用可以利用其本身高除尘效率所节约的排污费和运行电耗费用的节省部分进行积累,不到三年的积累费用就足够对滤袋进行一次全面的更换。
•静电除尘器:
静电除尘器大修主要是更换电场的极板、极线和清灰振打系统,更换周期较长,一般在5-8年左右,但更换费用较高。
8、两种除尘器对于烟气净化比较
•虽然烧结烟尘粉尘浓度较底,但曲于含铁杂料(高炉灰、炼钢污泥、除尘灰等)的加入,粉尘中K、Na、Cd等离子增多,直接导致了粉尘比电阻的升高,高比电阻粉尘对静电除尘器是非常不利的,除尘效率下降,想要达到设计的排放浓度非常困难。
•为了能让静电除尘器排放浓度<50mg∕m3而加大集尘面积,这时静电除尘器的电耗量要远比布袋除尘器高,这样运行费用就提高了。
•布袋除尘器的除尘效率不受烟气粉尘浓度、烟气成分、含硫量、入口粉尘比电阻等影响,出口排放浓度连续稳定〈50mg∕m3o
•布袋除尘器的高除尘效率所带来的经济效益和社会效应是相当可观的,更重要的是高效捕集细微尘粒(IOUm以下)所带来的环境效益。
鉴于以上两种除尘器的性能比校,考虑林钢厂的地理位置,我们建议本次烧结除尘改造从长远考虑,一步到位采用陶瓷多管/布袋复合型除尘器方案。
八、备用方案
虽然对烧结机除尘的烟气状况进行了实地的详细了解和分析,对可能出现的问题(主要是高温烧布袋和低温结露糊布袋)作了充分的安全准备,并对现场施工方案作了切实可行的论证,鉴于首次在烧结机机头采用陶瓷多管+布袋除尘方案,应业主要求,我们在作出本改造方案的同时,准备了第二套陶瓷多管+静电除尘方案(参见图纸JD-480000-l~5),并慎重考虑了两套方案的互换性,请业主放心。
以上方案如有描述不清之处,敬请垂询!
林环保公司
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