電除塵器改造為布袋除塵器方案分析

　　電除塵器改造為布袋除塵器，能利舊即利舊，內(nèi)部全新改造。

　　   一般情況下，現(xiàn)有電除塵器邊緣殼體、灰斗、框架、煙道、輸灰系統(tǒng)都可以保留并繼續(xù)使用，至于 袋式除塵器 的凈氣室是在原電除塵器殼體內(nèi)部增設(shè)、煙氣溫度等具體因素確定。
　　一般的改造工程可分為以下幾個步驟：
　　1、拆除電除塵器內(nèi)部及頂部的各種部件。包括極板、極線、振打裝置、上下框架、整流變壓器、多孔板和頂部蓋板等，通常只留下一個空殼。
　　2、安裝除塵器進(jìn)、出口煙道擋板閥。有些改造可能涉及到煙道和除塵器進(jìn)、出口的改造。對進(jìn)入各室的煙氣量要精確計算，并進(jìn)行氣流分布實(shí)驗(yàn)，保證各室的氣流相對均勻。
　　3、在除塵器殼體內(nèi)安裝煙氣導(dǎo)流板和氣流均布裝置。導(dǎo)流板的設(shè)計要考慮防磨。
　　4、根據(jù)凈氣室和通道的位置，安裝入孔門、視窗、走道及扶梯。設(shè)立的入孔門要采取密封和保溫措施，視窗的設(shè)置應(yīng)能從除塵器外部方便的看到花板的積塵情況。
　　5、濾袋的選擇與安裝。 袋式除塵器 的濾袋選擇主要取決于煙氣量、煙氣溫度、煙氣成份、粉塵特性、除塵器的尺寸、安裝使用要求及成本。
　　6、安裝凈氣室和頂蓋。凈氣室設(shè)計高度要便與袋籠的安裝，頂蓋的設(shè)計要考慮清灰管道和其他設(shè)備的布置及起吊裝置的運(yùn)行。
　　7、安裝清灰系統(tǒng)。清灰系統(tǒng)主要包括壓縮空氣設(shè)備及管線、脈沖閥、儲氣罐、噴吹管及相關(guān)的電器元件。一般都設(shè)3種清灰裝置，即差壓自動反吹清灰、時間繼電器自動清灰和手動清灰。根據(jù)濾袋的使用壽命和積塵情況。甚至和可以將壓差自動反吹清灰在分為快、中、慢3中方式。
　　8、保護(hù)系統(tǒng)的安裝。包括旁路煙道、除塵器進(jìn)口煙氣超溫報警和緊急降溫裝置。為了避免鍋爐點(diǎn)火燃油損壞濾袋而設(shè)置旁路煙道時，涉及到鍋爐與除塵器的銜接和配合，尤其從旁路煙道切換到除塵器本體運(yùn)行時，爐堂負(fù)壓將有較大的波動，要求爐膛負(fù)壓自動裝置反映迅速，動作靈活。另一個為題是煙溫，國內(nèi)大多數(shù)鍋爐的世紀(jì)煙溫均超過設(shè)計值，有些超溫幅度還較大，必需通過運(yùn)行調(diào)試及投入吹灰器來控制。此外也可
　　?在煙道增設(shè)緊急報警和緊急降溫裝置。
　　9、特工儀表及控制裝置。可以將原電除塵器控制室內(nèi)的高壓電源“請出去”，經(jīng)改造電氣、熱控線路后安裝用于 袋式除塵器 PLC和PC機(jī)上。
　　10、改造鍋爐DCS和操作規(guī)程，以適應(yīng) 袋式除塵器 的運(yùn)行與管理。
　　11、改造引風(fēng)機(jī)和電機(jī)。
　　窯尾電除塵器改造為布袋除塵器方案分析，本文由長沙麥迪環(huán)保資深特聘專家提供。
　　  隨著新型干法水泥技術(shù)的飛速發(fā)展，上世紀(jì)建設(shè)的2 000t／d以下水泥生產(chǎn)線普遍面臨著技術(shù)改造，改造后燒成系統(tǒng)的產(chǎn)量會大幅度提高。原配套的窯尾除塵器無論從處理能力還是除塵效率都已不能滿足要求，也必須進(jìn)行改造或更換。
　　1 .電除塵器和袋式除塵器的特點(diǎn)   
　　目前，國內(nèi)新型干法水泥生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)窯尾大部分選用電除塵器，其特點(diǎn)是：   
　　（1）運(yùn)行阻力低且穩(wěn)定；   
　　（2）必須要對煙氣進(jìn)行深度調(diào)質(zhì)處理才能具有良好的收塵效率；   
　　（3）基本能滿足<50mg／Nm3的排放要求，由于電除塵器的收塵效率與收塵極極板面積呈指數(shù)曲線關(guān)系，如果要進(jìn)一步降低排放濃度，必須要通過增加每個電場的極板面積或增加電場數(shù)量從而大幅度地增加收塵面積，設(shè)備的投資以及運(yùn)行費(fèi)用會因此大幅度增加，但效果并非十分顯著；   
　　（4）清灰不徹底及極板、極線的變形，很難保證除塵效率長期高效；  
　　（5）電除塵器存在事故排放的缺陷；   
　　（6）電除塵器的性能除了與結(jié)構(gòu)有關(guān)外，在很大程度上受煙塵性能(尤其粉塵的電性能特征)和操作條件的影響。   
　　影響電除塵器的性能除和操作條件有關(guān)外，主要因素有：煙氣工況(成分、溫度、含濕量、含塵濃度、露點(diǎn)值、含硫量等)、粉塵性質(zhì)(粒徑、粉塵顆粒組成、黏附性、浸潤性等)、煙氣在電場中的速度、除塵器的漏風(fēng)率、電極肥大、電極操作等。煙氣工況和粉塵性質(zhì)決定了粉塵的比電阻值的高低。   
　　上世紀(jì)90年代引進(jìn)美國富樂(Fuller)公司大布袋除塵器技術(shù)，經(jīng)消化吸收、改進(jìn)國產(chǎn)化后，袋式除塵器已逐步推廣應(yīng)用于新型干法生產(chǎn)線。近幾年來，隨著脈噴清灰技術(shù)的發(fā)展及高性能濾袋的出現(xiàn)，袋式除塵器已廣泛用于回轉(zhuǎn)窯窯尾。其特點(diǎn)是：
　　（1）除塵效率高且穩(wěn)定可靠，高效脈噴袋式除塵器用于窯尾除塵時排放濃度可低于10mg／Nm3；
　　（2）對煙氣的處理只需降溫即可，除煙氣溫度和粉塵的黏性外，袋式除塵器的性能幾乎不受煙塵其他性能的影響；   
　　（3）濾袋為消耗品，需定期更換；   
　　（4）除塵器系統(tǒng)阻力較高，且隨著濾袋的運(yùn)行時間及清灰效果而變化；   
　　（5）維護(hù)方便，通常可以在線不停機(jī)檢修、更換濾袋。   
　　（6）在袋式除塵器外形及大小不變的情況下，可以通過更換更高性能的濾袋提高過濾風(fēng)速，提高除塵器的處理煙氣能力。   
　　基于上述特點(diǎn)，在水泥廠環(huán)保專項(xiàng)改造需要提高除塵器的除塵效率或窯系統(tǒng)綜合改造時，既要提高除塵器的處理能力，又要提高除塵器的效率，不少用戶提出了希望將原電除塵器改造為袋式除塵器的設(shè)想。
　　2．“電改袋’’的幾種技術(shù)方案   
　　由于老廠改造必須要考慮現(xiàn)場空間位置的限制，將窯尾電除塵器改造為袋式除塵器的方案有：
　　2．1 拆除原電除塵器，重新上新袋式除塵器“電換袋”   
　　新型脈噴袋式除塵器的結(jié)構(gòu)緊湊，即使窯系統(tǒng)技改后產(chǎn)量大幅度提高，原電除塵器的空間一般是可以安裝一臺袋式除塵器的。作為煙氣調(diào)質(zhì)的增濕塔與電除塵器配套時，需要將煙氣溫度從320℃降至150℃左右，而與袋式除塵器配套使用時只要降至260℃或200℃以下(由所選濾袋而定)，所以技改前的煙氣調(diào)質(zhì)系統(tǒng)完全可以使用。
　　此方案的優(yōu)點(diǎn)：不受其他條件制約，袋式除塵器選用經(jīng)優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)配置，除塵器的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最佳。可根據(jù)需要采用離線清灰方式或在線清灰方式，可以通過袋式除塵器內(nèi)的預(yù)除塵及均風(fēng)裝置將煙氣預(yù)除塵和負(fù)荷均勻分配，保證袋式除塵器不同位置的濾袋負(fù)荷基本相同，還可通過隔離閥門實(shí)現(xiàn)在線不停機(jī)維修和換袋。當(dāng)然，如有必要完全可以根據(jù)原有電除塵器的基礎(chǔ)調(diào)整袋式除塵器的基礎(chǔ)。其缺點(diǎn)是施工周期長，原有電除塵器的灰斗和殼體未能充分利用。
　　2．2保留電除塵器部分殼體和灰斗改為袋式除塵器 “電改袋”   
　　保留電除塵器殼體、灰斗、管道，承重基礎(chǔ)、物料輸送系統(tǒng)。去除電除塵器內(nèi)部的各種部件，包括極線、極板、振打系統(tǒng)、變壓器、上下框架、多孔板等等。   
　　在殼體內(nèi)安裝花板、擋板、氣體導(dǎo)流系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)體上部安裝根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況設(shè)計的凈氣室。根據(jù)凈氣室及通道的位置來安裝入孔門、走道及扶梯。 
　　要正確選擇和安裝濾袋。采用覆膜玻纖或P84纖維濾袋，正常運(yùn)行溫度應(yīng)控制在濾料耐受溫度之下。袋式除塵器的濾材選擇至關(guān)重要，主要取決于風(fēng)量、氣流溫度、濕度、除塵器尺寸、安裝使用要求及價格成本。選擇合適的濾材對整個工程的成敗起著舉足輕重的作用，沒有合適的過濾介質(zhì)，改造后的袋式除塵器未必會優(yōu)于原有的電除塵器。更有甚者，錯誤的選擇濾袋會導(dǎo)致其快速損壞，增加更多的維護(hù)工作量。只有合理的設(shè)計、選型和安裝濾袋才會保證高效率除塵及最少的維護(hù)量。   
　　正確選擇和安裝清灰系統(tǒng)。清灰系統(tǒng)主要包括壓縮空氣管線，脈沖閥、氣包、噴吹管等。   
　　該方案成功案例有：2002年4月投入運(yùn)行的北京燕山水泥廠700t／d生產(chǎn)線窯系統(tǒng)的改造；2005年4月投入運(yùn)行的北京琉璃河水泥廠2 000t／d生產(chǎn)線窯系統(tǒng)的改造等。   
　　此方案的優(yōu)點(diǎn)：縮短施工周期，可減少一定的設(shè)備投資。其缺點(diǎn)是：受原有電除塵器結(jié)構(gòu)(尤其電除塵器的梁、柱位置)的制約，改造后的袋式除塵器很難構(gòu)成最佳配置，具體體現(xiàn)在：   
　　(1)濾袋在除塵器內(nèi)很難按最佳方式布置，濾袋的間距、每只閥門清灰濾袋的數(shù)量(清灰面積)濾袋的長度、清灰氣路系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)等很難作到最佳匹配，影響脈噴清灰效果。
　　(2)電除塵器的進(jìn)出風(fēng)位置和方式限制了預(yù)除塵及均風(fēng)裝置的效果。
　　(3)可以安裝提升閥實(shí)現(xiàn)離線分室清灰，但在每個袋室的進(jìn)風(fēng)口沒有也不能安裝隔離閥門，原電除塵器的灰斗不能保證每個袋室間相互隔離，不能在不停機(jī)時在線維修和更換濾袋，給檢修帶來了不便。
　　2．3  保留電除塵器部分殼體和灰斗改為電一袋式除塵器(電改“電一袋”)   
　　通常，水泥窯尾電除塵器的第一電場收集了煙氣中絕大多數(shù)粉塵，即一電場收塵效率超過80％。“電一袋”除塵器，就是在除塵器的前部設(shè)置一個收塵電場，發(fā)揮電除塵器在第一電場能收集80％以上粉塵的特點(diǎn)，收集煙塵中的大部分粉塵，而在除塵器的后部裝設(shè)濾袋，使含塵濃度低的煙氣通過濾袋．這樣可以大大降低濾袋的過濾負(fù)荷，延長噴吹周期，減少清灰次數(shù)，從而延長濾袋的壽命。電除塵器的殼體內(nèi)除第一電場外，有足夠的空間能安裝全部的濾袋，在除塵器改造時可以改為“電一袋”除塵器。   
　　例：上海某水泥廠于2003年2月對φ3m×48m回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行技術(shù)改造時，產(chǎn)量由700t／d提高到1 000t／d，除塵器改造時既要考慮處理煙氣量的增加，又要將排放濃度由150m／Nm3降至低于30mg／Nm3,該水泥廠在有關(guān)專家的推薦和指導(dǎo)下將原三電場的70m2的電除塵器改成了“電一袋”除塵器。   
　　此方案的優(yōu)點(diǎn)：縮短施工周期，可減少一定的設(shè)備投資。其缺點(diǎn)是改造后的除塵器實(shí)際是兩臺除塵器(一臺一電場電除塵器和一臺袋式除塵器)相串聯(lián)，兩種除塵器的缺點(diǎn)也集中到一起，具體體現(xiàn)在：    
　　(1)改造后的除塵器阻力為兩臺除塵器的和；  
　　(2)改造后的除塵器最終依靠后半部分的袋式除塵器實(shí)現(xiàn)低濃度排放，但煙氣的調(diào)質(zhì)系統(tǒng)必須要將溫度降至適應(yīng)電除塵器工作時的150℃左右；
　　(3)兩套除塵系統(tǒng)增加了故障率和維護(hù)工作量；   
　　(4)其余缺點(diǎn)同方案2(“電改袋”)。
　　這三個水泥廠技改后受原來電除塵器殼體和灰斗結(jié)構(gòu)的限制，即使有兩個廠采取分室離線清灰，但在每個袋室的進(jìn)氣口未能安裝隔離閥門，所以，改造后的袋式除塵器也不能在不停機(jī)的情況下在線維修和更換濾袋。因原來電除塵器梁和柱的影響，改造后袋式除塵器袋室的大小很難做到完全相等，提升閥的安裝也受到影響。   
　　如果上述三個水泥廠的技改采用“電換袋”方案，同樣采用停機(jī)檢修和換袋方案，選用定型的脈噴窯尾袋式除塵器性能指標(biāo)如表2所示。
　　有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)備供應(yīng)商在脈噴袋式除塵器設(shè)計時會采取先進(jìn)的“模塊化”設(shè)計理念，出廠時將龐大的箱體分解為“模塊化”的小箱體，而并非板塊散件，現(xiàn)場安裝只需象搭積木一樣拼裝，大大節(jié)約了安裝時間，并保證了安裝質(zhì)量。
　　“電改袋”或“電改電一袋”的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約施工時間。從表1和表2的比較可看出，采取先進(jìn)的“模塊化”設(shè)計并供貨的袋式除塵器正常安裝時間完全不會影響窯系統(tǒng)的改造計劃，如果各方面安排得當(dāng)，起吊機(jī)具完備，加班加點(diǎn)，安裝周期還會縮短。因此，采取“模塊化”設(shè)計并供貨后，“電換袋”的安裝時間與“電改袋” 或“電改電一袋”方案基本接近，所能節(jié)省的僅為拆除老設(shè)備的時間。 
　　“電改袋”或“電改電—袋”的另一優(yōu)點(diǎn)是充分利用原有電除塵器的灰斗和殼體，節(jié)約設(shè)備成本。從表l和表2的比較可看出：北京燕山水泥廠改造后的設(shè)備重量160t，而經(jīng)優(yōu)化設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備重量僅為120t，也就是說，留下的原部件110t僅相當(dāng)于節(jié)約了70t。北京琉璃河水泥廠技改后留下的部件工作量僅相當(dāng)于35t。   
　　“電改電—袋”方案是利用一電場的電除塵器作為袋式除塵器的預(yù)除塵，降低進(jìn)入袋式除塵器內(nèi)的煙氣濃度。但新型脈噴袋式除塵器在結(jié)構(gòu)上考慮了煙氣進(jìn)入濾袋過濾前的預(yù)除塵，增加了均風(fēng)預(yù)除塵裝置，其效果與一個電場相近，完全可以處理l 000g／m3以下的高濃度煙氣。即使該電場是本來就有的，因袋式除塵器內(nèi)的均風(fēng)預(yù)除塵裝置在運(yùn)行電耗、維護(hù)工作量、阻力、對煙氣調(diào)質(zhì)的要求等都遠(yuǎn)優(yōu)于電除塵器的一個電場，留用一個電場除塵器甚至連入口C0檢測儀也必不可少，所以，是否有必要以一個電場的代價用于預(yù)除塵有待商榷。從上海某水泥廠改造結(jié)果來看，電—袋式除塵器使用半年后，阻力上升到2 000Pa左右，幾經(jīng)改造仍不理想，影響了窯產(chǎn)量。
　　4  結(jié)論   
　　(1)水泥窯尾用袋式除塵器比用電除塵器更容易實(shí)現(xiàn)<30mg／Nm3的低濃度排放。   
　　(2)采取“電改袋”或“電改電—袋”方案能在一定程度上縮短改造周期，但改造后除塵器性能指標(biāo)不理想。   
　　(3)l 000t／d及以下規(guī)模的回轉(zhuǎn)窯環(huán)保技改時，將不能達(dá)標(biāo)的電除塵器改為結(jié)構(gòu)簡單的在線清灰脈噴袋式除塵器是一種可選的方案，如將過濾風(fēng)速控制在O．8m／min左右，選用國產(chǎn)玻纖覆膜濾料更經(jīng)濟(jì)。   
　　(4)2 000t／d及其以上規(guī)模的回轉(zhuǎn)窯技改時，建議采用“電換袋”方案，必要時可充分利用原來電除塵器的基礎(chǔ)設(shè)計。   
　　(5)“電改電—袋”方案，明顯弊大于利，不建議采用。