反吹風(fēng)袋收塵器改造為低壓脈沖袋收塵器的實(shí)踐

任鵬，李志軍，馬永軍

反吹風(fēng)袋收塵器改造為低壓脈沖袋收塵器的實(shí)踐

Practice of Transforming Anti-Blow Bag Filter to Low-Pressure Pulse Bag Filter

任鵬1，李志軍1，馬永軍2

反吹風(fēng)袋收塵器由原天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上于1994年開發(fā)，并首次在北京水泥廠2000t/d水泥生產(chǎn)線成功采用，獲得了原國(guó)家建材局科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)和國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)，隨后該技術(shù)在許多高溫?zé)煔獬龎m治理工程中推廣應(yīng)用。其技術(shù)核心是“三狀態(tài)”清灰，即被清灰的袋室排風(fēng)閥關(guān)閉，切斷該室的正常氣路，反吹風(fēng)閥開關(guān)三次，同時(shí)清掃閥逆向關(guān)開三次，通過(guò)濾袋三次癟鼓動(dòng)作抖落濾袋內(nèi)部的粉塵。但是隨著低壓脈沖噴吹技術(shù)的日漸成熟推廣，尤其新型干法水泥生產(chǎn)線的逐漸大型化，反吹風(fēng)袋收塵器因過(guò)濾風(fēng)速低、占地大、初次投資高等原因逐步被低壓脈沖噴吹袋收塵器所取代，國(guó)外已有將現(xiàn)有的反吹風(fēng)袋收塵器改為低壓脈沖袋收塵器的先例。

中材裝備集團(tuán)有限公司自2003年成功開發(fā)國(guó)內(nèi)首臺(tái)大型高溫窯尾低壓脈沖噴吹袋收塵器技術(shù)以來(lái)，通過(guò)10年技術(shù)改進(jìn)創(chuàng)新，采用噴吹物理實(shí)驗(yàn)、CFD流場(chǎng)模擬、Anysis結(jié)構(gòu)分析及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試等多種技術(shù)手段，在國(guó)內(nèi)成功改造了近百臺(tái)水泥窯頭窯尾電收塵器和袋收塵器，成為高溫?zé)煔夥蹓m治理領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。該公司開發(fā)的水泥窯尾高溫脈沖噴吹袋收塵器獲得了2005年天津市及國(guó)家建材協(xié)會(huì)雙重科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，水泥窯尾電收塵器改造為袋收塵器技術(shù)于2010年獲得了中國(guó)建材聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。受贊皇金隅水泥有限公司委托，中材裝備集團(tuán)有限公司于2013年9月對(duì)該公司4000t/d水泥窯尾反吹風(fēng)袋收塵器進(jìn)行了改造，設(shè)備改造半年以來(lái)運(yùn)行平穩(wěn)，其成功的經(jīng)驗(yàn)值得推廣。

1 改造前狀態(tài)

1.1 原設(shè)備參數(shù)（表1）

1.2 改造測(cè)試

為了更好地制定改造措施，在改造前，中材裝備集團(tuán)有限公司對(duì)該窯尾系統(tǒng)進(jìn)行了詳實(shí)的測(cè)試和診斷，相關(guān)數(shù)據(jù)如下:

窯尾投料量：380t/h，按照料耗1.62，折合熟料產(chǎn)量為5630t/d（熟料）時(shí)：

（1）系統(tǒng)風(fēng)量：688500m3/h（116℃,折合標(biāo)況風(fēng)量：482500m3（標(biāo)）/h）。

（2）設(shè)備實(shí)際過(guò)濾風(fēng)速：0.26m/ min。

（3）收塵器入口負(fù)壓：-810Pa（中控顯示）。

（4）收塵器出口負(fù)壓：-1745Pa（中控顯示）。

（5）收塵器壓差：935Pa（非清灰狀態(tài)）。

（6）反吹風(fēng)系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。1.3問(wèn)題分析

（1）原收塵器反吹風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障且無(wú)法在線維修已經(jīng)廢除，現(xiàn)場(chǎng)依靠每班工人打開每個(gè)袋室側(cè)部檢修門進(jìn)行濾袋清灰，雨雪天氣清灰時(shí)環(huán)境的雨水和雪水會(huì)直接進(jìn)入設(shè)備，造成大面積糊袋現(xiàn)象，設(shè)備阻力增大，生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行。

（2）人工清灰時(shí)，反吹風(fēng)風(fēng)量會(huì)大大超過(guò)原設(shè)計(jì)要求，同時(shí)位于濾袋側(cè)部的進(jìn)風(fēng)口會(huì)造成濾袋大面積彼此摩擦，濾袋壽命大大降低。

（3）袋距過(guò)近，10m袋長(zhǎng)袋壁距離僅為40/29mm，濾袋距離過(guò)近是造成破損的原因。

（4）底部袋座高度過(guò)短，袋座高度僅為100mm，含塵氣流直接沖刷濾袋內(nèi)壁，造成濾袋磨損。

（5）原設(shè)備的濾袋張緊裝置沒(méi)有彈簧，無(wú)法張緊，導(dǎo)致濾袋松弛，濾袋之間產(chǎn)生摩擦。

正是由于以上原因，造成該設(shè)備投產(chǎn)以來(lái)阻力高（700Pa～3000Pa），濾袋頻繁破損，給現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成危害，工廠面臨十分嚴(yán)峻的環(huán)保壓力。

2 改造方案

2.1 改造具體方案

在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，經(jīng)與業(yè)主溝通，并對(duì)比采用反吹風(fēng)技術(shù)對(duì)原收塵器改造的方案，充分考慮業(yè)主對(duì)于粉塵達(dá)標(biāo)排放、設(shè)備運(yùn)行可靠、改造后的設(shè)備應(yīng)可在線維護(hù)、停窯工期為14d等要求，確定了如下改造方案：

擬利用原反吹風(fēng)袋收塵器的20個(gè)室改為脈沖噴吹袋收塵器，廢除原有的反吹風(fēng)系統(tǒng)。對(duì)剩余8個(gè)袋室進(jìn)風(fēng)及出風(fēng)管道進(jìn)行封堵，與現(xiàn)除塵器系統(tǒng)隔離。改造的20個(gè)袋室，保留其殼體、灰斗、排風(fēng)系統(tǒng)及輸送設(shè)備，拆除原殼體內(nèi)的所有部件（包括灰斗上孔板、濾袋以及懸吊裝置），拆除側(cè)部平臺(tái)，并將原有的反吹風(fēng)閥及加壓閥進(jìn)行封堵。在各個(gè)袋室內(nèi)植入新的噴吹單元和過(guò)濾元件（濾袋及袋籠），密封板、檢修門、壓縮空氣系統(tǒng)及樓梯平臺(tái)等部件。根據(jù)CFD模擬結(jié)果，對(duì)原收塵器的入風(fēng)管道以及各個(gè)袋室的入口氣流分布裝置進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)原設(shè)備內(nèi)部銹蝕部分進(jìn)行噴涂處理。改造后收塵器設(shè)計(jì)參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)見表2。

表1 原設(shè)備參數(shù)

表2 改造后的設(shè)備（SJP102207-2×10）參數(shù)表

2.2 改造的優(yōu)勢(shì)

改造后的脈沖噴吹袋收塵器較之原反吹風(fēng)袋收塵器，具有如下優(yōu)勢(shì)。

（1）設(shè)備采用在線清灰，運(yùn)行時(shí)基本沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，提高了設(shè)備的可靠性。

（2）設(shè)備的易損件脈沖閥和氣缸均在設(shè)備本體之外，可以在線更換，維護(hù)更加方便。

（3）設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無(wú)需風(fēng)機(jī)從環(huán)境中反吹大氣，更加經(jīng)濟(jì)節(jié)能。

（4）采用了更高的過(guò)濾風(fēng)速，設(shè)備更換濾袋的成本及勞動(dòng)強(qiáng)度更低。

（5）設(shè)備設(shè)有孔板上下壓差、壓縮空氣壓力監(jiān)測(cè)以及粉塵濁度監(jiān)測(cè)等多種在線監(jiān)測(cè)功能，設(shè)備的維護(hù)更加智能化。

3 改造實(shí)施和效果

該合同于2013年6月簽訂，8月11日施工隊(duì)伍進(jìn)場(chǎng)，8月31日停窯，在贊皇金隅水泥有限公司的大力支持和配合下，該改造工程在保安全保質(zhì)量保進(jìn)度的基礎(chǔ)上圓滿完成，歷時(shí)14d。改造后設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，進(jìn)出口壓差穩(wěn)定在800～1000Pa，粉塵排放＜20mg/m3（標(biāo)），實(shí)際使用效果良好。

4 改造經(jīng)濟(jì)分析

假定該規(guī)格原反吹風(fēng)袋收塵器無(wú)故障，僅需更換濾袋。表3將反吹風(fēng)袋收塵器和改造為低壓脈沖噴吹袋收塵器的相關(guān)費(fèi)用進(jìn)行了對(duì)比分析（濾袋為國(guó)產(chǎn)同一品牌）。

從表3對(duì)比可看出：將反吹風(fēng)袋收塵器改造為脈沖噴吹袋收塵器的總費(fèi)用與反吹風(fēng)袋收塵器更換一次濾袋的費(fèi)用相當(dāng)，改造后脈沖噴吹袋收塵器的年維護(hù)費(fèi)用和電費(fèi)總和為：85.95+176=261.95萬(wàn)元，而原反吹風(fēng)袋收塵器的年維護(hù)費(fèi)用和電費(fèi)總和為：144+213=357萬(wàn)元，比脈沖噴吹袋收塵器每年多出：357-261.95= 95.05萬(wàn)元。

表3 改造經(jīng)濟(jì)分析

5 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)新的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4915-2013）的實(shí)施，對(duì)環(huán)保設(shè)備的排放標(biāo)準(zhǔn)和可靠性提出了更加嚴(yán)格的要求。反吹風(fēng)袋收塵器出現(xiàn)故障后難以在線維修，換袋費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用較高，難以滿足現(xiàn)有生產(chǎn)線對(duì)環(huán)保的要求，中材裝備集團(tuán)有限公司此次改造工程為反吹風(fēng)袋收塵器升級(jí)改造為脈沖噴吹袋收塵器提供了非常好的借鑒經(jīng)驗(yàn)。■

TQ172.688.3

A

1001-6171（2014）04-0090-03

通訊地址：1中材裝備集團(tuán)有限公司，天津300400；2贊皇金隅水泥有限公司，河北石家莊051230；

：2014-03-04；編輯：趙蓮