【来讯】水泥窑提产后窑尾除尘器电改袋方案
2019-08-1618:36:21
近年来，很多水泥厂为了减小能耗并利用原有的生产线，纷纷对原有的小型水泥窑系统进行提产改造，伴随着窑系统的改造，相应的装备也面临着新。本文介绍广东广信青洲水泥有限公司水泥窑由1500t/d提产改造到2500t/d生产线后，窑尾除尘器电改袋过程中存在的问题，通过对整个除尘工艺系统通风状况的分析，总结出了该技改过程中电改袋项目改造的方法与相关改造实施的过程。
1原电除尘器技术参数和要求
该生产线窑尾配备余热发电系统。
原电除尘系统技术参数：电除尘器规格(16.26×9.2×13.1)m;处理风量350000m3/h(110℃);烟气温度110℃(max250℃);标态下入口浓度<80g/m3;电场风速1.06m/s;电场截面积110.4m2;压力损失300Pa。
改造后袋除尘系统技术要求：处理风量≥420000m3/h;标态下出口浓度≤30mg/m3;标态下压缩空气≤4m3/min;阻力≤1300Pa。
改造后备件寿命要求：滤袋≥4年;脉冲阀和袋笼≥5年;电仪控制和监测装置≥1年;废气风机及电动机≥5年(保留电除尘壳体、集灰斗及螺旋输送机)。
提产后要求整个系统的处理风量较之前增加20%，这使得整个回转窑通风系统的负荷都偏大，相应管道风速也偏高，系统阻力增大，原有的风机已经无法满足提产后的通风要求。因此，提产后在窑尾除尘器电改袋项目中，控制系统阻力，满足新的环保排放要求，合理利用原电除尘器的壳体及内部空间，比简单的电改袋项目显得为重要。
风机改造部分，由于增容较大，原风机壳体或电动机都无法使用，须换新的风机。为缩短工期并节省生产厂区的空间，新风机的选用须在利用原有主风机基础尺寸进行设计，因此风机基础的加固工作须在停机改造前设计并施工完成。
2收尘设备改造设计方案
根据参数要求，窑尾除尘器电改袋时，原有电除尘器空间紧凑，水平截面较小，且宽度也较窄。风量提高后，若按照常规的袋除尘器改造方式，需在设备壳体内部设置出风风道，这样要使改造后的袋除尘器满足合理的过滤参数，就会使滤袋间距很小，出风风道也较窄，这给整个收尘系统的稳定低阻工作带来很多不稳定因素。
因此，为改造后袋除尘器的过滤面积，我们选择上出风的形式，在除尘器水平截面采用满堂布置滤袋的方式设计，使用多节袋笼、分室离线清灰的布置方案，这样可设备的通风性能，也能的出风通道，减小设备系统阻力。具体布置见图1。
图1电改袋除尘器系统改造布置示意
为控制高负荷系统的整个阻力，改造后袋除尘器的过滤风速我们设计为0.9m/min，并根据系统粉尘浓度，选用合理的脉冲清灰阀门。后确定改造后窑尾袋除尘器的技术参数见表1。
3施工方案及进度安排
3.1施工方案
1)设备本体：充分利用原电除尘器壳体，改变除尘设备进出口方式，增设顶部上箱体(含爬梯和顶部喷吹净气室);保留灰斗部分。改造后须满足正常生产运行时标态下出口粉尘浓度≤30mg/m3。
2)尾排风机：根据设计要求，联系风机厂家对风机进行改造，尽可能利用原有风机基础，改造或换新风机(设备厂家供货)，并新启动、控制设备及动力电缆(业主自备)。
3)电气桥架：换电控柜(设备厂家供货)，新控制电缆桥架等(设备厂家供货)。
4)压缩气源：增设管道将压缩空气从空压站引至除尘器底(设备厂家供货)。
5)冷风阀：根据现场要求，在设备进风管部分增设冷风阀(业主自备，中控操作)。
6)保温：及补充设备局部保温层(设备厂家供货)。
7)远程监控：新控制系统与中控(DCS)的联接，用户在改造前布置好相应的控制电缆，并配备中控所需的温度和压差变送设备(业主自备)。
3.2施工内容及进度安排
1)停窑前设计并制作相关设备。
①依据现有的电除尘器内部空间进行改造设计，在供方的工厂完成电改袋所需净气室、喷吹系统和花板等部件的制作，由工厂拼装组对成组合模块后发往现场。
②落实压缩空气气源或增设空压机(业主自备)。
③由供方工厂完成冷却器及库除尘器制作。
④业主完成相关设备及风机的土建基础工作。
⑤安装队提前到达施工现场，做好现场清理工作，部分部件需现场制作。
⑥做好施工准备工作。
2)停窑后，逐步拆除电除尘器内部的各种部件(包括线、板、振打装置、顶板和电源等)，保留主框架及除尘器壳体;对出现的侧部漏空部位进行钢板封闭处理，与此同时，安排相关人员对风机系统进行改造。
3)对进风口部分进行改造，原有进出口喇叭作为进出口不变，分布板考虑保留，在一电场梁下增设烟气导流板;为了保护滤袋，可在袋除尘器入口前增设冷风阀(设备厂家提供)。
4)对设备内部进行检查，加强设备的密封，减少漏风，如对壳体上振打传动孔进行封闭等，内部积灰面。
5)安装袋室隔板及通风道侧板下的依托梁，增加侧板的内立柱，安装支撑花板及净气室的钢梁(若电除尘器顶部大梁拆除)，使电除尘器内部拆除后的整体强度不受破坏，同时具备安装大件板件的条件。
6)再将袋室隔板、通风道板、通风道斜隔板和各室导流板安装在下部依托梁上，各板的侧边焊在新增的侧板内立柱和原电除尘器立柱上。
7)将模块化的净气室(包括喷吹系统、花板、离线系统等已组对完成)吊装在已安装好的上部钢梁上。
8)同时安装主气路、外部检修平台、栏杆、扶梯，以及安装电路、电气控制系统等。
9)安装滤袋。①滤袋安装前，所有焊接工作完毕;②安装过滤元件(滤袋和袋笼)和喷吹管等，调试各阀门动作正常;③对滤袋进行测漏试验。
10)及补充设备局部保温层。
11)开机前对整机进行检查，消缺。
4改后效果
针对水泥窑提产改造后窑尾除尘器电改袋项目，原有电除尘设备普遍较小，本实例中采用上出风的除尘设计方案，可利用原有的设备内部空间，充分利用设备上部空间，节省了开支，同时改造大部分工作可以在窑正常运行期间提前完成，整个除尘通风系统改造的周期为15d左右，大限度地减少了窑系统的停产时间，从而达到节能改造的效果。除尘系统部分保留了生产线原有的非标工艺布置，有利于系统的稳定性。
本项目自2011年6月技改以来，严格按照施工计划执行，工作如期顺利完成。
除尘系统改造完成且窑磨投料达产后，系统通风良好、工作正常，袋除尘器能长期稳定地保持负压状态，排放检测数值一直保持在标态下20mg/m3左右。除尘器进出口阻力一直保持在1200Pa以内，风机系统正常工作时风门开度保持在90%，工作电流无异常，总体稳定性也一直保持在合理范围内。运行满三年，滤袋因疲劳破损仅两条，说明技改效果良好。可见以上方案能解决提产改造后窑尾除尘器电改袋项目较难实施的问题。
需要说明的是，由于该结构的收尘设备，导致滤袋的安装与传统的顶盖式袋除尘器不同，需在净气室内人工操作完成，因此所需的维护时间较长。希望在新的改造项目中可根据现场条件设计出合理的安装结构，简化提产改造后的电改袋设备维护过程。
