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北京门头沟2×50T锅炉除尘系统成功案例

 北京门头沟2×50T锅炉除尘系统成功案例

 

单位名称:泊头市启蒙环保设备有限公司

厂址:泊头市四营开发区

电话:0317-5660977

传真:0317-8303828

E-mailbtqmhb@163.com

 

2×50T锅炉除尘系统设计方案

1、             前言

锅炉在运行过程中产生大量的黑烟,通过烟囱排放于大气中,严重的污染了锅炉房和周围厂区环境,更重要的是直接危害了大自然环境和人的身体健康。为了改善岗位环境条件,彻底解决锅炉排放的烟气,对大自然的污染问题,我公司组织除尘专业技术人员对锅炉的污染状况进行调研考察。针对锅炉燃烧的过程所产生的烟尘浓度和温度。进行分析研究,根据我公司在锅炉除尘治理和经验,对锅炉的除尘净化系统采取有效措施。

2、   50T循环流化床锅炉烟气参数

(1)容量:50t/h 

(2)烟气量:122670 m3/n 

(3)温度:省煤气出口150℃。

(4)烟气浓度:30g/m3

3、         设计方案

烟气捕集的设计;

车间内外除尘管道的布置;

烟气净化设备(除尘器)设计;

旁路及切换阀的形式设计;

输灰系统参数设定及主要设备选型;

除尘系统总布置图;

4、         方案的设计依据及原则;

41设计依据

我公司技术人员现场测量数据;

我公司在锅炉行业除尘治理成功经验;

我公司所采用的先进技术;

a、中温大流量系统工艺;

b、电动切换阀、旁路及管道最佳实用技术。

c、离线分室抗结露脉冲袋式除尘器。

42设计原则:不影响操作工艺以生产服务为宗旨。满足国家及行业对环境的要求并达标。

所采用的技术经得起实践检验,并能保证长期、可靠、稳定的运行;性价比优一次投资省,长期运行费用低、效果好;

兼顾企业发展规划与现行为协调;

5、         治理方案实现和环保指标

51烟尘捕集率:>99.95%(锅炉房顶不冒黑烟)

52排放浓度:≤40mg/Nm3

53林格曼度:<一级SO2 排放浓度<900mg/Nm3.

6、锅炉烟气治理方案

61烟气捕集的设计

两台锅炉共用一台除尘器处理烟气总量:245340m3/h除尘器采用两个烟气入口两烟气出口从省煤器出口接管道送到除尘器进口,除尘器出口接风机进口,风机出口送到烟道,通过大烟囱排入大气。

62烟气净化

烟气的净化只有靠除尘器来实现,除尘器选择的优劣直接影响到除尘系统的捕集效果、除尘电耗以及整个系统能否长期稳定、可靠运行。除尘器的形式繁多,各有利弊。关键在于如何扬长避短,与系统工艺及粉尘组成相适应以获得最佳效果。对于锅炉烟气来说,采用袋式除尘器比较适合。其除掉黑色飘尘效果显著,排放浓度可控制在50mg/Nm3下。根据锅炉所在地区,冬季温度较底,易结露的特点,我公司采用新型锅炉专用“抗结露”袋式除尘器。国内各行业诸多的袋式除尘器一开始使用情况好,系统正常。但在使用一段时间后,除尘器阻力的上升,系统风量立即下降,捕集效果恶化,最终导致除尘系统实际效果与设计指标或开始运行阶段效果大不相同而不得不进行改造。长期的锅炉除尘实践告诉我们“简单、实用、可靠、经济”的除尘器是受企业欢迎的。

63本方案所采用的“抗结露”除尘器的特点

分室离线连续脉冲清灰,解决周期长,二次吸附等问题。

脉冲气源处理,解决结露问题。

大沉降室,降低除尘器结构阻力。

中进风形式,使滤袋负载均匀,延长滤袋的平均使用寿命。

(1)                                                                               过滤风速的确定

选择合理的过滤风速是确定除尘器结构的重要参数之一,影响至关重大。国内同类除尘器在应用上,片面追求投资少,占地省,而照搬国外的工艺经验选择高达2.0-2.5m/min的过滤风速,不考虑国产滤料的应用极限和最佳工作点,其结果导致滤袋寿命急剧下降和“高阻症”的出现,系统风量在短期内很快下降,运行成本上升和达不到除尘效果。

2)离线清灰

离线清灰是避免粉尘二次吸附的有效手段,可大大提高清灰效率。其中,除尘器净化仓设计成小室,清灰系统运行时,仅有一室参与离线清灰,闭掉一个室的过滤面积对整个系统基本无影响。可使除尘器长期稳定运行。

7、工艺流程

 

 

 

 

 

 

8、除尘器的设计:                                                                                

HYLCM型离线长袋低压脉冲除尘器

技术参数:                 

序号

项目

单位

参数

备注

1

最大处理气量

m3/h

245340

两台锅炉

2

入口烟气含尘浓度

g/Nm3

30g/Nm3

 

3

出口粉尘浓度

mg/Nm3

40mg

 

4

本体阻力

Pa

1500

 

5

全过滤风速

m/min

0.97

 

6

净过滤风速

m/min

1.08

 

7

总过滤面积

m2

4200

 

8

净过滤面积

m2

3780

 

9

除尘器本体漏风率

%

2

 

10

滤袋规格

mm

φ160×6000

 

11

滤布数量

1400

 

12

滤袋材质

/

PPS

 

13

滤袋厚度

mm

1.8

 

14

滤布的破裂度

N/5×20cm

经向1000纬向1500

 

15

滤布的透气性

m3/ m2/min

15

 

 

16

滤料原料的产地

/

上海博格滤料有限公司

17

滤袋的加工地

/

泊头启蒙环保设备有限公司

18

除尘器过滤方式

/

外滤

19

滤袋安装方式

/

滤袋上圈与滤袋固定圈连接

20

滤袋的紧固方式

/

滤袋涨圈涨在固定圈里圆骨架卡在外圈

21

滤袋破损的检测方式

/

采用FNZ-100布袋除尘器检漏用粉尘浓度变送器

22

滤袋的检修更换方式

/

关闭进风电动蝶阀打开上盖板先将骨架扳出再将破损布袋卸出把新布袋装好再将骨架插入布袋内

23

除尘器的检修

/

关闭单室进风蝶阀逐室进行检修

24

滤袋正常连续使用温度

200

25

滤袋的使用寿命

15

26

滤袋清灰方式

/

单室停风滤袋采用压流空气进行喷吹清灰其它室照常工作

27

清灰气源品质

/

清洁空气

28

清灰气源设备参数

MPa

0.3-0.5

29

耗气量

m3/阀次

0.18-0.25

 

30

清灰频率

S

6-10可调

31

脉冲宽度

S

0.01-0.05

32

脉冲阀数量

100

 

33

脉冲阀使用寿命

小时

30万次

34

灰斗数量

4

35

灰斗接口尺寸

mm

400×400

36

保温层的厚度/总面积

mm

80mm

37

保温层材质

/

岩棉板

38

保温层涂敷方法

/

射钉

39

保温层外装式

/

0.5mm彩色铁瓦板

40

除尘效率

%

99.8

 

41

设备重量

T

160

             

 (1)  

HYLCM型长袋脉冲除尘器是我公司在常规短袋脉冲除尘器的基础上设计生产一种新型、高效袋式除尘器,它不仅综合了分室反吹和脉冲喷吹清灰的优点而且加长了滤袋增大了滤袋的直径。充分发挥压缩空气强力喷吹清灰的作用。克服了分室反吹清灰强度较低,脉冲喷吹清灰与粉尘过滤同时进行的缺点,防止了粉尘再附与失控问题,从而可提高过滤速度,节省清灰能耗和延长滤袋的寿命。

(2) 工作原理

除尘器由灰斗、上箱体、中箱体、下箱体等部分组成,上、中、下箱体为分室结构。工作时,含尘气体由进风道进入灰斗,粗尘粒直接落入灰斗底部,细尘粒随气流转折向上进入中、下箱体,粉尘积附在滤袋外表面,过滤后的气体进入上箱体至净气集合管一排风道,经排风机排至大气。

清灰过程是先切断该室的净气出口风道,使该室的布袋处于无气流通过的状态(分室停风清灰)。然后开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰,切断阀关闭时间足以保证在喷吹后从滤袋上剥离的粉尘沉降至灰斗,避免了粉尘在脱离滤袋表面后又随气流附集到相邻滤袋表面上的现象,使滤袋清灰彻底,并由可编程序控制仪对排气阀、脉冲阀及卸灰阀等进行全自动控制。

(3)特点

1) 本除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术,克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点,清灰能力强,除尘效率高,排放浓度低,漏风率小,能耗少,钢耗少,占地面积少,运行稳定可靠。经济效益好。适用于冶金、建材、水泥、机械、化工、电力、轻工行业的含尘气体的净化与物料的回收。

2) 由于采用分室停风脉冲喷吹清灰,喷吹一次就可达到彻底清灰的目的,所以清灰周期延长,降低了清灰能耗,压气耗量可大为降低。同时,滤袋与脉冲阀的疲劳程度也相应减低,从而成倍地提高滤袋与阀片的寿命。

3) 检修换袋可在不停系统风机,系统正常运行条件可分室进行换袋。滤袋袋口采用弹性涨圈,密封性能好,牢固可靠。滤袋笼骨采用多角形,减少了滤袋与笼骨的磨擦,延长了滤袋的寿命,又便于卸袋。

4) 采用上部抽袋方式,换袋时抽出骨架后,脏袋投入箱体下部灰斗,由入孔处取出,改善了换袋操作条件。

5) 箱体采用气密性设计,密封性好,检查门用优良的密封材料,制作过程中以煤油检漏,漏风率很低。

6) 进、出风道布置紧凑,气流阻力小。

9、 结构设计

我公司设计人员根据GBJ17-88《钢结构设计规范》

GBJ9-87《建筑钢结构荷载规范》

BJ11-89《建筑抗震设计规范》

以及厂家提供的几项荷载我公司设计人员就除尘器钢结构设计如下:

1) 除尘器零米以上支撑架采用H型钢组成支腿采用300mm×180mm H型钢焊接组成支撑采用140mm×100mm H型钢与100mm钢板钻孔连接,圈梁采用14#槽钢对扣焊接制成。

2) 灰斗:采用5mm钢板焊接制成加强筋采用6.3#角钢在灰斗上部500mm处设有料位计一个在灰斗下部1000mm设有料位计一个,在灰斗中部两面各安装振打器一台。在灰斗41/3表面上采用电加热保持灰斗壁温度不低于是120℃每个灰斗里面4角焊上半径200mmδ=5mm的圆弧板以保证灰尘自由流动,并在灰斗底部500mm处焊接一块300×300,δ=10mm钢板做为大锤敲打补板,并将灰斗3/4面积进行保温。

3) 中箱体:立柱采用140mm×100mm H型钢,箱板采用δ=5mm钢板,加强筋采用6.3#角钢焊接制成在中箱底部200mm处用φ14mm元钢焊接与花板孔垂直的钢网做布袋固定架以防布袋在清灰时摆动,在每个室设一个500mm×800mm的检修门、并设一个布袋检学漏仪。

4) 花板:采用10mm钢板,加强筋采用10mm钢板条布袋固定圈与花板焊接制成,焊接后通过整形确保花板平整无挠曲凹凸不平等缺陷花板孔偏差小于±1.0mm,对角线误差3mm。花板与上箱体焊接制成。

5)上箱体:采用10#槽钢作立柱和盖板支撑,箱体采用δ=5mm钢板焊接制成,上箱体上部做成坡形以防存水。

6)盖板:采用5mm钢板弯边制成加强筋采用6mm板条加强制成后不能有凹凸现象。

7) 梯子平台扶拦:1套平台扶梯踏板采用镀锌格栅板材料,拦杆扶手采用φ40mm钢管制作。

10、制作工艺

    梯子宽800mm,扶拦高1.2m,平台宽1000mm焊接制成,里外满焊焊肉不低于3mm,焊后除渣磨光喷防锈漆,到现场安装后喷银粉。

11、 吊盖板移动小车

    盖板吊车方便换袋及维修

    采用导轨轮、提升架制成移动小车        

12、 制作工艺

     焊接要坚固导轨与钢轮要采用轻型钢轨。

12.1 雨雪棚  1

        除尘器顶部没有全封闭雨雪栅采用轻型钢结构采用0.8mm厚彩色瓦棱板制成整个雨雪棚的高度不能影响换布袋及所有设备的检修与维护。

12.2、滤袋和笼骨

滤袋:对于整台锅炉布袋除尘器而言,滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率,滤袋的寿命又直接影响到除尘器运行费用,因而滤袋我们根据除尘器运行环境和介质情况选用PPS,防水防油处理,耐温190℃瞬间200℃,单位重量500-550g/m2

此滤袋为表面过滤型滤料,清灰彻底,减少了粉尘在滤袋表面形成的粉层板结的可能,使滤料寿命增长,在加上我们在除尘器结构方面的改进,保证了滤料≥30000小时的正常使用寿命。布袋在寿命期内破损率<1%

布袋底部采用一层包边缝制,无毛边裸露,底部采用加强环布,滤袋合理剪裁,尽量减少拼缝,拼接处,重叠搭接宽度不小于是10mm,提高袋底强度和抗冲刷能力。同时滤袋底部距离进风口距离。设备进风导流系统的设计与滤料的使用寿命有着极大的关系。我公司设计的设备充分考虑了这些内容,保证除尘器正常运行。

滤袋上端采用了弹簧胀圈形式,密封性能好,安装性能好,安装可靠性高。换袋快捷。

笼骨:笼骨采用圆形结构,笼骨的纵筋和支撑环分部均匀,并有足够的强度和钢度,防止损坏和变形(纵筋直径≥φ412条加强支撑环φ5,间距200,φ158×6000),顶部加装“η”型冷冲压短管,用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。

笼骨材料采用20#碳钢,使用笼骨生产线一次成型,保证笼骨的直线度和扭曲度,滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺,并且有足够的强度不脱焊,虚焊和漏焊现象。

笼骨采用有机硅喷涂技术,镀层牢固、耐磨、耐腐,避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结,保证了换袋顺利,同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。

13风机、电机、液力耦合器设计选型

13.1风机:Y4-73 22D

技术参数

流量:261000m3/h

全压:4256Pa

13.2电机JSQ1410-6

转速:960r/min

功率:520KW

13.3液力耦合器:YOT80/10

转速:970m/min

功率:260-580KW

调速范围:25-97%

调速时间:<30

14控制系统

14.1清灰机制自动化

设置清灰程序确保除尘器的清灰工艺。由PLC可编程序控制器控制离线阀、脉冲阀的动作,按时间顺序不间断清灰。

14.2除尘器脉冲气源温度必须控制在“露点”以上,常温的气源不适合作清灰气源使用,所以有效地控制脉冲气体温度提高滤袋使用寿命和访结露的必要措施。由于依靠人工控制脉冲气体温度显得繁琐和麻烦,故在清灰气源加热气包上设有温度传感器并与PLC连接,随时监测清灰气体温度当温度低于下限时,让加热气包工作加热气源,当温度高于上限时,让加热气包停止加热。

14.3除尘器入口烟气温度控制自动化

管道吸入的烟气是高温烟气,不经过温度处理而进入除尘器,必将烧毁耐温150℃的除尘滤袋。所以在主管道上设有1个电动混风阀和2个温度传感器并与PLC连接,其中一个靠近吸口,另一个靠近除尘器进口,电动混风阀靠近主管道前端,当吸口处温度传感器监测到烟气温度值上限时,由PLC控制打开电动混风阀,混入冷空气以降低烟气温度;当吸口处温度传感器及除尘器进口处温度传感器监测到烟气温度低于设定温度值下限时,由PLC控制关闭电动混风阀。由PLC控制开关电动混风阀可确保进入除尘器的烟气温度,从而保证除尘器滤袋的安全。

14.4卸灰操作自动化

除尘器的卸灰及输灰设备均由PLC控制,只需按一次按钮,即可完成卸灰及输灰过程。

14.5、无尘化卸灰、输灰

锅炉烟气粉尘经清灰系统清下后,暂储于除尘器灰斗。卸灰系统形式为:一级螺旋输送机,二级螺旋输送机、加湿机、卸灰阀、装车、外运。

15 、实施后达到的技术指标及质量指标

1除尘效率达到99.8%

2排放达到50mg/Nm3

3脉冲电磁阀质保二年

4气缸提升阀质保二年

5骨架质保三年

6布袋质保一年

 

 

 

泊头市启蒙环保设备有限公司

2007618