1技術(shù)路線
將原窯頭電除塵器三電場全部拆除，保留電除塵器的大梁，采取頂部出風高凈氣室的設(shè)計方式。充分利用原有電除塵器的外殼體(含灰斗、立柱、框架、箱體等)以及輸送系統(tǒng)，拆除電除塵器的頂部及內(nèi)部構(gòu)件，將原有電除塵器各個電場的每側(cè)改為三個袋室，改造后除塵器共分為12個袋室。將濾袋布滿設(shè)備內(nèi)部，并改變除塵設(shè)備出口方式，增設(shè)頂部上箱體(含爬梯和頂部噴吹凈氣室)，將其整體改造為純袋式除塵器。
除塵器的凈氣室設(shè)計為獨立的單元，并設(shè)置閥門可實現(xiàn)在線檢修，每個凈氣室的氣體通過分管道進入出風通道，改造后正常生產(chǎn)運行時出口粉塵濃度≤20mg/m3。
本次改造為了滿足將來出口粉塵排放濃度升級改造達到≤10mg/m3的要求，我們在對除塵設(shè)備設(shè)計時預(yù)留了充裕的改造空間：
(1)更多濾袋數(shù)量的設(shè)計，為將來濾袋加長增加過濾面積預(yù)留了足夠的空間；
(2)選用3.5″脈沖閥，能夠滿足更多過濾面積的清灰效果；
(3)對高凈氣室進行加高設(shè)計，能夠滿足將來濾袋加長后的更換檢修空間；
(4)關(guān)鍵氣密性結(jié)構(gòu)采用雙面滿焊，為10mg/m3排放做好準備。
2增加冷卻裝置
窯頭篦冷機工作不穩(wěn)定或是余熱發(fā)電工作不正常時，除塵器易造成高溫燒袋的事故發(fā)生，因此需要配備合適的冷卻裝置進行應(yīng)急處理。我們從窯頭的工藝考慮出發(fā)，在除塵器的入口處增設(shè)冷風閥，還在篦冷機的出風口增設(shè)管道噴霧降溫裝置，確保出現(xiàn)意外的情況能夠進行有效的處理，從最大程度保護濾袋。
管道噴霧降溫的基本功能是根據(jù)煙氣溫度的變化自動控制噴嘴的開關(guān)，使冷卻器煙氣出口溫度維持在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。工作時，冷卻水自水源水箱經(jīng)過濾器過濾后由多級水泵升壓，經(jīng)出口管路分組控制箱(控制不同工況下的不同噴水量)送到噴嘴，經(jīng)過噴嘴噴霧，產(chǎn)生非常細小的顆粒，水霧在高溫煙氣中迅速蒸發(fā)，吸收煙氣的大量熱量，使煙氣溫度迅速降低并維持在一定溫度范圍內(nèi)?？商崆霸O(shè)定期望煙氣出口溫度值，當出口測溫元件檢測到煙氣溫度超過給定溫度設(shè)定值的上限控制偏差時，在控制器的作用下，水泵自動開啟，給噴嘴供水降低出口煙氣溫度，并根據(jù)出口溫度與設(shè)定溫度的差值控制噴嘴的開關(guān)及流量調(diào)節(jié)，從而使煙氣溫度降低到指定范圍內(nèi)；當出口溫度降低超過溫度設(shè)定值的下限控制偏差時，在控制器的控制下，水泵自動停機，從而使煙氣溫度回升到指定范圍內(nèi)。
圖1為收塵入口煙道增加冷風閥；圖2為篦冷機噴霧降溫裝置；圖3表明噴霧裝置噴頭霧化效果。
圖1收塵入口煙道增加冷風閥
圖2篦冷機噴霧降溫裝置
圖3噴霧裝置噴頭霧化效果
3風機改造方案
根據(jù)窯頭的工藝以及現(xiàn)有排風機配備的電機功率來計算，風機壓頭不能滿足電除塵器改為袋式除塵器后的需求，將風機改造參數(shù)設(shè)定為全壓3600Pa，風量450000m3/h。我公司采用的排風機型號為CTGXYT75NO29D，全壓3600Pa，風量50000m3/h，電機型號為YPT560-8，功率710kW。
表1改造前后參數(shù)對比(窯頭配備余熱發(fā)電)
圖4袋式除塵器CAD數(shù)字化設(shè)計
4改造效果
原窯頭電除塵系統(tǒng)參數(shù)及改造為袋收塵系統(tǒng)參數(shù)對比(見表1)。改造后排放指標(見表2)。
表2改造后排放指標
5關(guān)鍵技術(shù)
5.1袋式除塵器箱體模塊化結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
對低壓長袋脈沖除塵器箱體的模塊化結(jié)構(gòu)進行針對性的優(yōu)化設(shè)計(見圖4)，方便設(shè)備的安裝，既縮短改造工期，又降低安裝成本。
5.2合理的均風結(jié)構(gòu)設(shè)計
利用CAE技術(shù)對設(shè)備內(nèi)部進行CFD流場模擬分析(見圖5)，以此結(jié)合新型均風結(jié)構(gòu)(已獲國家實用新型專利)來改善內(nèi)部氣流分布，進一步降低設(shè)備結(jié)構(gòu)阻力。
圖5CFD流場模擬分析
5.3低能耗高效脈沖噴吹系統(tǒng)的開發(fā)研究
新型低能耗高效脈沖噴吹系統(tǒng)(見圖6)，保證排放達標，實現(xiàn)低阻、高效的運行效果。
圖6脈沖噴吹仿真模擬
5.4破袋檢測技術(shù)在每個室設(shè)立單獨的壓差計，以便觀察每個室的工作情況。并利用粉塵監(jiān)測裝置配合電器控制反饋系統(tǒng)，能夠及時發(fā)現(xiàn)濾袋破損，并準確定位到某個袋室，實現(xiàn)設(shè)備運行檢測的機電一體化，方便設(shè)備維護。
5.5工藝系統(tǒng)綜合分析
借助在工藝設(shè)計方面的優(yōu)勢，對整個窯頭煙氣除塵系統(tǒng)進行綜合分析，包括對通風管路的優(yōu)化設(shè)計，頭排風機的參數(shù)選型和改造，為整個窯系統(tǒng)的提產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
6結(jié)束語
環(huán)保形勢日益嚴峻，窯頭采用電除塵器已經(jīng)不能滿足達標排放的要求，對窯頭電除塵器進行改造勢在必行，為了降低改造成本，可以利用原有的收塵殼體進行改造，將電除塵器改為袋式收塵器。
來源:中國水泥備件網(wǎng)
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