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摘 要:本文介绍了兰炭烘干机除尘器的设计、工艺、设备及技术要点,本案除尘系统对应一台台产为15~18吨的Φ3.6×11m兰炭烘干机,烘干系统尾气处理采用二级除尘--旋风除尘器+袋式除尘器,确保达标排放。
关键词:兰炭烘干机;除尘系统;技术特点
1 概述
烘干机除尘不同于一般常规除尘,有其自身特点,而兰炭烘干机烟气又不同于一般烘干机,其水分大、温度易变、有一定腐蚀性、粉尘细且易燃。因此治理其烟气有一定难度。本文就笔者在兰炭烘干除尘的实践做一总结探索。
本案除尘系统对应一台台时产量为15~18吨的Φ3.6×11m兰炭烘干机。
2 除尘系统设备选型设计
本案烘干系统尾气处理采用二级除尘,第一级采用旋风除尘器,捕集大的兰炭颗粒,减轻后续除尘器负荷,同时进行火花捕集;第二级采用袋式除尘器,主要收集较细的粉煤灰,确保达标排放。
2.1 除尘系统风量
除尘系统按50000m3/h设计。
2.2 旋风除尘器选型设计
本案粉尘为兰炭粉末和粉煤灰,考虑到磨损因素,在旋风除尘器进口处粘贴耐磨陶瓷片。
(1)设计参数
处理风量:50000m3/h;本体阻力:≤800Pa;收集效率:≥80%;烟气温度:≤200℃;选型方向:2只异型旋风除尘器
(2)结构尺寸
排气管(内管)截面积与直径:
Sd=Qv/(3600Vd)=0.316m2
Dd=(Sd/0.785)0.5=0.634m,取Dd=650mm
圆筒空(环)截面积:
Sk= Qv/(3600Vk)=1.736m2
圆筒全截面积:
SO= Sd+Sk=2.052m2
E、圆筒直径:
DO=(S0/0.785)0.5=1.616m,取DO=1620mm。
选用旋风除尘器型式:2-DXS1620。
2.3 袋式除尘器选型设计
本案烘干系统的袋式除尘器选用我司ADMC(Ⅱ)烘干专用脉冲布袋除尘器。
(1)工作原理
ADMC(Ⅱ)系列烘干专用脉冲布袋除尘器为外滤式,含尘气体由进口处气流均布装置均匀进入各单元过滤室。从侧面及下部全方面均匀进入袋室,整个过滤室内气流分布均匀;含尘气体中的颗粒粉尘在进风道内通过自然沉降分离后直接落入灰斗,其余粉尘在烟气导流装置的引导下,随气流进入中箱体过滤区,吸附在滤袋外表面。过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱、排风管排出。
滤袋采用压缩空气清灰。清灰时,电磁阀打开脉冲阀,压缩空气经喷口喷向滤袋,与其引射的周围气体一起射入滤袋内部,引发滤袋全面抖动并形成由里向外的反吹气流作用,清除附着在滤袋外表面的粉尘。
清灰控制装置(定时控制)按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹,压缩气体以极短促的时间顺序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷嘴诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋,形成空气波,使滤袋由袋口至底部產生急剧的膨胀和冲击振动,抖落滤袋上的粉尘。落入灰斗中的粉尘经由输灰设施集中送出。
(2)除尘器的技术特点
①滤料
工况要求滤袋在运行过程中在260℃以下能长期稳定的运行,有良好的拒水功能,对微细粉尘有良好的过滤和剥离效果。我司选用FMS针刺毡滤料,抗静电,拒水拒油处理。该滤料易于清灰,有不粘性、抗腐蚀性,孔隙率高、透气性好,过滤阻力低等特点。
②过滤速度
过滤风速取0.9m/分钟左右比较合适。既能保证了清灰的正常进行,又能确保滤袋有较长的使用寿命和合格的排放。
③笼架
本案的籠架采用冷拔钢丝,表面有机硅处理,以防止笼架腐蚀造成滤袋的损坏。
④滤袋规格的设计
一般行喷脉冲除尘器滤袋的长度为6000mm左右。但在烘干系统中选用长度大于6000mm的滤袋不是合适的,主要是由于在清灰过程中当压缩空气进行到滤袋长度达4500mm以上时,其清灰能力急剧下降。
ADMC(Ⅱ)系列烘干专用脉冲布袋除尘器滤袋规格选用:Ф130×4000mm。
⑤防着火设计
本案烟气中含有大量的细煤粉,容易发生燃烧。针对煤粉容易发生的燃烧现象,我们在设计除尘器时特别注意了以下几点:
A、采用清灰能力强的行喷脉冲清灰方式,同时采用离线清灰。
B、为防止煤粉自燃,除尘器内部结构中所有的梁及隔板等均设置了防尘板,防尘板与灰斗溜角大于65°,灰斗两相邻侧板加焊溜料板。
C、在灰斗部位增加了空气炮辅助卸灰,防止出现拱料等不良现象的发生。
D、除尘器设置氮气阻燃装置,在除尘器不运行时充氮气。
E、设内置式旁路,当烟气温度发生异常时打开旁路,保护除尘器。
⑥防结露技术措施
由于处于中国北方地区,四季温差变化大。本案采取下列防结露设计。
A、用PTFE处理A-Metamax针刺毡滤料,具有良好的拒水性能。
B、100mm的保温岩温外覆彩钢板。
C、采用独立的灰斗,灰斗下方安装锁风阀。
过滤面积S=925m2。为了分室的方便,取1050m2。综上所述,本案为兰炭烘干系统选用的除尘器为:ADMC(Ⅱ)175-6烘干专用袋除尘器。
2.4 除尘系统配套设备的设计选型
(1)烟囱
本案的烟囱直径D=1.0m,标高15m,S=5钢板卷制。
(2)管网设计
①管道规格和壁厚
本案除尘系统,进除尘系统的工况风量按50000m3/h设计,其管道直径为900mm,采用壁厚S=4mm的Q235钢板卷制。
②涂装
对所有均管道采用W61-500有机硅耐高温防腐涂料底漆2道,W61-500有机硅耐高温防腐涂料面漆1道进行涂装。
(3)风机站
除尘器采用负压运行。系统阻力损失约为4500Pa左右,风量50000m3/h,烟气温度170℃左右。据此风机选用:Y8-39NO11.2D/132kW,风机电机采用变频控制。
3 电气及自动控制(略)
4 运行情况
该系统安装后一次性试车成功,自投产以来一直稳定运行,排放低于国家标准50mg/Nm?。
参考文献
[1]张殿印,王纯.除尘器手册[M].化学工业出版社,2005.
[2]刘文广.干燥设备设计手册[M].机械工业出版社,2009.
[3]左其武,张殿印.锅炉除尘技术[M].化学工业出版社,2010.
(作者单位:江苏安必信环保设备有限公司)
关键词:兰炭烘干机;除尘系统;技术特点
1 概述
烘干机除尘不同于一般常规除尘,有其自身特点,而兰炭烘干机烟气又不同于一般烘干机,其水分大、温度易变、有一定腐蚀性、粉尘细且易燃。因此治理其烟气有一定难度。本文就笔者在兰炭烘干除尘的实践做一总结探索。
本案除尘系统对应一台台时产量为15~18吨的Φ3.6×11m兰炭烘干机。
2 除尘系统设备选型设计
本案烘干系统尾气处理采用二级除尘,第一级采用旋风除尘器,捕集大的兰炭颗粒,减轻后续除尘器负荷,同时进行火花捕集;第二级采用袋式除尘器,主要收集较细的粉煤灰,确保达标排放。
2.1 除尘系统风量
除尘系统按50000m3/h设计。
2.2 旋风除尘器选型设计
本案粉尘为兰炭粉末和粉煤灰,考虑到磨损因素,在旋风除尘器进口处粘贴耐磨陶瓷片。
(1)设计参数
处理风量:50000m3/h;本体阻力:≤800Pa;收集效率:≥80%;烟气温度:≤200℃;选型方向:2只异型旋风除尘器
(2)结构尺寸
排气管(内管)截面积与直径:
Sd=Qv/(3600Vd)=0.316m2
Dd=(Sd/0.785)0.5=0.634m,取Dd=650mm
圆筒空(环)截面积:
Sk= Qv/(3600Vk)=1.736m2
圆筒全截面积:
SO= Sd+Sk=2.052m2
E、圆筒直径:
DO=(S0/0.785)0.5=1.616m,取DO=1620mm。
选用旋风除尘器型式:2-DXS1620。
2.3 袋式除尘器选型设计
本案烘干系统的袋式除尘器选用我司ADMC(Ⅱ)烘干专用脉冲布袋除尘器。
(1)工作原理
ADMC(Ⅱ)系列烘干专用脉冲布袋除尘器为外滤式,含尘气体由进口处气流均布装置均匀进入各单元过滤室。从侧面及下部全方面均匀进入袋室,整个过滤室内气流分布均匀;含尘气体中的颗粒粉尘在进风道内通过自然沉降分离后直接落入灰斗,其余粉尘在烟气导流装置的引导下,随气流进入中箱体过滤区,吸附在滤袋外表面。过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱、排风管排出。
滤袋采用压缩空气清灰。清灰时,电磁阀打开脉冲阀,压缩空气经喷口喷向滤袋,与其引射的周围气体一起射入滤袋内部,引发滤袋全面抖动并形成由里向外的反吹气流作用,清除附着在滤袋外表面的粉尘。
清灰控制装置(定时控制)按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹,压缩气体以极短促的时间顺序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷嘴诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋,形成空气波,使滤袋由袋口至底部產生急剧的膨胀和冲击振动,抖落滤袋上的粉尘。落入灰斗中的粉尘经由输灰设施集中送出。
(2)除尘器的技术特点
①滤料
工况要求滤袋在运行过程中在260℃以下能长期稳定的运行,有良好的拒水功能,对微细粉尘有良好的过滤和剥离效果。我司选用FMS针刺毡滤料,抗静电,拒水拒油处理。该滤料易于清灰,有不粘性、抗腐蚀性,孔隙率高、透气性好,过滤阻力低等特点。
②过滤速度
过滤风速取0.9m/分钟左右比较合适。既能保证了清灰的正常进行,又能确保滤袋有较长的使用寿命和合格的排放。
③笼架
本案的籠架采用冷拔钢丝,表面有机硅处理,以防止笼架腐蚀造成滤袋的损坏。
④滤袋规格的设计
一般行喷脉冲除尘器滤袋的长度为6000mm左右。但在烘干系统中选用长度大于6000mm的滤袋不是合适的,主要是由于在清灰过程中当压缩空气进行到滤袋长度达4500mm以上时,其清灰能力急剧下降。
ADMC(Ⅱ)系列烘干专用脉冲布袋除尘器滤袋规格选用:Ф130×4000mm。
⑤防着火设计
本案烟气中含有大量的细煤粉,容易发生燃烧。针对煤粉容易发生的燃烧现象,我们在设计除尘器时特别注意了以下几点:
A、采用清灰能力强的行喷脉冲清灰方式,同时采用离线清灰。
B、为防止煤粉自燃,除尘器内部结构中所有的梁及隔板等均设置了防尘板,防尘板与灰斗溜角大于65°,灰斗两相邻侧板加焊溜料板。
C、在灰斗部位增加了空气炮辅助卸灰,防止出现拱料等不良现象的发生。
D、除尘器设置氮气阻燃装置,在除尘器不运行时充氮气。
E、设内置式旁路,当烟气温度发生异常时打开旁路,保护除尘器。
⑥防结露技术措施
由于处于中国北方地区,四季温差变化大。本案采取下列防结露设计。
A、用PTFE处理A-Metamax针刺毡滤料,具有良好的拒水性能。
B、100mm的保温岩温外覆彩钢板。
C、采用独立的灰斗,灰斗下方安装锁风阀。
过滤面积S=925m2。为了分室的方便,取1050m2。综上所述,本案为兰炭烘干系统选用的除尘器为:ADMC(Ⅱ)175-6烘干专用袋除尘器。
2.4 除尘系统配套设备的设计选型
(1)烟囱
本案的烟囱直径D=1.0m,标高15m,S=5钢板卷制。
(2)管网设计
①管道规格和壁厚
本案除尘系统,进除尘系统的工况风量按50000m3/h设计,其管道直径为900mm,采用壁厚S=4mm的Q235钢板卷制。
②涂装
对所有均管道采用W61-500有机硅耐高温防腐涂料底漆2道,W61-500有机硅耐高温防腐涂料面漆1道进行涂装。
(3)风机站
除尘器采用负压运行。系统阻力损失约为4500Pa左右,风量50000m3/h,烟气温度170℃左右。据此风机选用:Y8-39NO11.2D/132kW,风机电机采用变频控制。
3 电气及自动控制(略)
4 运行情况
该系统安装后一次性试车成功,自投产以来一直稳定运行,排放低于国家标准50mg/Nm?。
参考文献
[1]张殿印,王纯.除尘器手册[M].化学工业出版社,2005.
[2]刘文广.干燥设备设计手册[M].机械工业出版社,2009.
[3]左其武,张殿印.锅炉除尘技术[M].化学工业出版社,2010.
(作者单位:江苏安必信环保设备有限公司)