玻纖覆膜濾袋在窯頭收塵器上的應(yīng)用
上海浦東水泥廠建成第一臺(tái)國內(nèi)自主設(shè)計(jì)、制造的干法預(yù)分解生產(chǎn)線,第一家在窯頭采用了電袋復(fù)合式收塵器,并首創(chuàng)了在系統(tǒng)中采用玻纖覆膜濾袋。自收塵器運(yùn)行至今已3年多,濾袋零破損,阻力控制在700Pa~950Pa,取得了巨大的成功,填補(bǔ)了玻纖覆膜濾袋在窯頭收塵器上使用的空白?,F(xiàn)將浦東水泥廠玻纖覆膜濾袋的應(yīng)用情況介紹給大家,以便讀者從中獲得一些適合自身改造的經(jīng)驗(yàn)和方法。
上海浦東水泥廠的生產(chǎn)線由天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),于1985年投產(chǎn),是由國內(nèi)設(shè)計(jì)、國內(nèi)制造的第一臺(tái)窯外分解水泥設(shè)備生產(chǎn)線,窯頭煙氣凈化采用的是50m2電收塵器。后來該廠對(duì)窯系統(tǒng)和預(yù)熱器進(jìn)行了改造,使其生產(chǎn)能力由650t/d提高到1100t/d,窯頭的過濾風(fēng)量增加至180000m3/h,這樣,以前的電收塵便遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。早在2003年2月,該廠已經(jīng)對(duì)窯尾收塵系統(tǒng)進(jìn)行了改造,由電收塵改為電袋復(fù)合收塵器,經(jīng)過1年多的運(yùn)行,取得了較好的效果,出口排放濃度都在30mg/Nm3以下。經(jīng)過研究,該廠決定采用電袋復(fù)合收塵技術(shù),對(duì)50m2窯頭電收塵器進(jìn)行重新設(shè)計(jì)改造,并選擇合適的濾袋,以滿足產(chǎn)量和排放的要求。
水泥工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)大都采用電收塵器或者袋收塵器,各自存在優(yōu)缺點(diǎn)。電收塵器能處理的煙氣溫度比較高、阻力低、易管理、維修費(fèi)用低,但受粉塵的性能影響比較大,收塵效率比較低,且收塵的效率是呈指數(shù)變化,隨著國家環(huán)保要求的提高,往往達(dá)不到排放要求。袋收塵器的收塵效率很高,能較容易地達(dá)到很高的排放標(biāo)準(zhǔn),但使用溫度有限,阻力較大,維修更換費(fèi)用大。
電袋復(fù)合式收塵器結(jié)合了這兩類收塵器的優(yōu)點(diǎn),避其缺點(diǎn)。在收塵器的前端,設(shè)置了電場(chǎng)(陰、陽極),而在后端設(shè)置濾袋。當(dāng)煙氣通過電場(chǎng)時(shí),煙氣中大部分的大顆粒被收集,剩余的少部分細(xì)顆粒粉塵隨著煙氣進(jìn)入了后面的袋收塵器。
從窯頭出來的煙氣,先進(jìn)入冷卻機(jī),經(jīng)過預(yù)除塵后,一部分經(jīng)過烘干機(jī),另一部分直接通過管道,兩部分煙氣匯合后進(jìn)入收塵器。含塵煙氣從收塵器的左端進(jìn)入,通過氣流分布板的作用,均勻地進(jìn)入前端的電場(chǎng),大部分的粉塵在電場(chǎng)力的作用下被收集并落入下部灰斗。剩余的含有少量微細(xì)粉塵的煙氣通過袋式收塵器時(shí),被濾袋所攔截,粉塵截流在濾袋的表面,潔凈煙氣通過上部濾袋口進(jìn)入凈氣室,再通過提升閥進(jìn)入煙道排放出去。
對(duì)于電袋式收塵器而言,前面的電場(chǎng)并不是用來控制除塵效率的,而是用來減少煙氣的含塵量。由于電收塵器的收塵原理,在第一個(gè)電場(chǎng)往往可以收集80%~90%的粉塵,而后面幾個(gè)電場(chǎng)卻僅僅收集小于10g/Nm3的粉塵,所以電袋復(fù)合式收塵器前端的電場(chǎng)一般很少,主要是依靠后面的袋式收塵器控制除塵效率,從而達(dá)到排放要求。
袋式收塵器劃分為若干個(gè)獨(dú)立的收塵室,采用行噴脈沖式收塵器,一根噴吹管控制一排濾袋??紤]到有效過濾面積,清灰方式采用了在線逐行噴吹,清灰的控制方法是定時(shí)和定壓噴吹相結(jié)合,以定壓噴吹為主。
濾袋是收塵器最為關(guān)鍵的部件,關(guān)系到收塵器的除塵效率,同時(shí)價(jià)格不菲,該廠選擇時(shí)非常慎重,進(jìn)行了多方考察。
早在2003年,浦東水泥廠對(duì)窯尾收塵系統(tǒng)進(jìn)行了改造,把電收塵器改成了電袋復(fù)合收塵器,由于當(dāng)時(shí)對(duì)高溫濾袋了解較少,為了保險(xiǎn)起見,該廠選擇了價(jià)格昂貴的進(jìn)口玻纖覆膜濾袋,同時(shí)在其中試裝了幾條上海大宮新材料有限公司生產(chǎn)的玻纖覆膜濾袋。經(jīng)過兩年實(shí)際掛袋試用,對(duì)濾袋外觀狀態(tài)仔細(xì)觀察并與進(jìn)口濾袋做了細(xì)致的比較后發(fā)現(xiàn),大宮濾袋并不遜色于進(jìn)口濾袋,客觀的講PTFE薄膜的復(fù)合強(qiáng)度優(yōu)于進(jìn)口濾袋,且達(dá)到了零破損。
在窯頭改造中,不推薦選用玻纖機(jī)織布覆膜濾料,因?yàn)楦G頭、窯尾工藝不同。眾所周知,相對(duì)窯尾、窯頭在收集礦渣、黃沙、成品熟料時(shí),物料顆粒大,磨蝕性強(qiáng),而采用進(jìn)口NOMEX(芳綸)覆膜濾袋的話,又無法承受由此增加的改造成本。
通過多方面的調(diào)查了解,考慮到電袋復(fù)合收塵器的運(yùn)行特點(diǎn),前端電場(chǎng)已經(jīng)把大部分的粉塵收集下來,尤其是大顆粒磨損性強(qiáng)的粉塵,剩余的主要是一些微粉進(jìn)入袋收塵,大宮公司推薦玻纖覆膜濾袋,并根據(jù)浦東水泥廠的實(shí)際使用需要,配合工況要求對(duì)玻纖濾料性能進(jìn)行了一系列調(diào)整,包括玻纖濾料本身紗絲線細(xì)度的調(diào)整、PTFE薄膜孔徑的設(shè)定以及布袋縫制工藝的改進(jìn),同時(shí)大宮公司承諾了不低于3+1年的使用壽命,在3年保質(zhì)期中濾袋阻力不高于1500Pa。自2005年3月開始,浦東水泥廠對(duì)水泥窯頭部位(帶烘干機(jī))收塵器進(jìn)行改造,2005年4月開始運(yùn)行,使用至今。DAGONG-TEX玻纖覆膜濾袋在除塵系統(tǒng)已運(yùn)行了3年多,保持了零破損,其運(yùn)行壓差始終穩(wěn)定在700Pa~950Pa,粉塵排放濃度都低于20mg/Nm3,通過3年多的實(shí)際運(yùn)行,DAGONG-TEX玻纖覆膜濾袋阻力很低,相比普通濾袋要減少600Pa以上的壓差,和國外進(jìn)口濾袋的壓差相當(dāng),且使用至今無濾袋破損,大大降低了維護(hù)運(yùn)行成本。
收塵器運(yùn)行的順利與否,正確的管理和維護(hù)也是一個(gè)關(guān)鍵。浦東水泥廠是國內(nèi)第一家采用電袋復(fù)合式收塵器的廠家,此次在窯頭收塵系統(tǒng)中采用玻纖覆膜濾袋也是首次,沒有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。通過技術(shù)人員的不斷探索,總結(jié)出一套經(jīng)驗(yàn):①使入口溫度穩(wěn)定。雖然濾袋的耐溫最高可達(dá)260℃,但濾袋的使用壽命還是和煙氣的溫度有關(guān),溫度越低,濾袋的使用壽命越長。在入口煙氣溫度超標(biāo)時(shí),要立刻采取措施,如打開旁路,或打開冷風(fēng)閥等等。②設(shè)置清灰方式和清灰壓力。由于DAGONG-TEX玻纖覆膜濾袋有著很好的清灰再生能力,所以噴吹的壓力要盡量低,控制在0.3MPa以下;噴吹控制最好設(shè)置為定壓噴吹清灰為主,定時(shí)噴吹為輔,這樣可以盡可能地降低清灰頻率,延長濾袋的使用壽命。③定時(shí)檢查各種閥門、壓差表和溫度表等儀表設(shè)備,確保正常工作。④檢查灰斗是否正常排灰,灰斗不要積灰過多過高。對(duì)灰斗的各個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)部件定時(shí)檢修,確保正常運(yùn)作。⑤開停機(jī)要嚴(yán)格按照濾袋生產(chǎn)廠家提供的標(biāo)準(zhǔn)程序進(jìn)行,盡可能地減少開停機(jī)次數(shù)。⑥每年提供一次正在運(yùn)行的濾袋給濾袋生產(chǎn)廠家作濾袋檢測(cè),了解濾袋的使用狀況。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,國家對(duì)環(huán)保的要求越來越高,粉塵的排放指標(biāo)相應(yīng)的也會(huì)越來越嚴(yán)。實(shí)踐證明,DAGONG-TEX玻纖覆膜濾袋不僅滿足了設(shè)計(jì)要求,也保證了電袋復(fù)合式收塵器的可靠運(yùn)行,為國內(nèi)大量窯頭靜電收塵器的技術(shù)改造提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在這種復(fù)合式收塵器中,袋式收塵器正是發(fā)揮了收集超細(xì)粉塵的優(yōu)越性,從而彌補(bǔ)了靜電收塵器在這方面的缺陷。無疑,這對(duì)于希望低成本改造原有靜電除塵系統(tǒng)的水泥企業(yè)來說,是個(gè)有效和可靠的選擇方案。
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