北京門頭溝2×50T鍋爐除塵系統成功案例

設

計

方

案

 

單位名稱：泊頭市啟蒙環保設備有限公司

廠址：泊頭市四營開發區

電話：0317-5660977

傳真：0317-8303828

E-mail：btqmhb@163.com

 

2×50T鍋爐除塵系統設計方案

1、             前言

鍋爐在運行過程中產生大量的黑煙，通過煙囪排放于大氣中，嚴重的污染了鍋爐房和周圍廠區環境，更重要的是直接危害了大自然環境和人的身體健康。為了改善崗位環境條件，徹底解決鍋爐排放的煙氣，對大自然的污染問題，我公司組織除塵專業技術人員對鍋爐的污染狀況進行調研考察。針對鍋爐燃燒的過程所產生的煙塵濃度和溫度。進行分析研究，根據我公司在鍋爐除塵治理和經驗，對鍋爐的除塵凈化系統采取有效措施。

2、   50T循環流化床鍋爐煙氣參數

（１）容量：50t/h。 

（２）煙氣量：122670 m³/n。 

（３）溫度：省煤氣出口150℃。

（４）煙氣濃度：30g/m³。

3、         設計方案

煙氣捕集的設計；

車間內外除塵管道的布置；

煙氣凈化設備（除塵器）設計；

旁路及切換閥的形式設計；

輸灰系統參數設定及主要設備選型；

除塵系統總布置圖；

4、         方案的設計依據及原則；

4．1設計依據

我公司技術人員現場測量數據；

我公司在鍋爐行業除塵治理成功經驗；

我公司所采用的先進技術；

a、中溫大流量系統工藝；

b、電動切換閥、旁路及管道最佳實用技術。

c、離線分室抗結露脈沖袋式除塵器。

4、2設計原則：不影響操作工藝以生產服務為宗旨。滿足國家及行業對環境的要求并達標。

所采用的技術經得起實踐檢驗，并能保證長期、可靠、穩定的運行；性價比優一次投資省，長期運行費用低、效果好；

兼顧企業發展規劃與現行為協調；

5、         治理方案實現和環保指標

5、1煙塵捕集率：＞99.95％（鍋爐房頂不冒黑煙）

5、2排放濃度：≤40mg/Nm³

5、3林格曼度：＜一級SO₂ 排放濃度＜900mg/Nm³.

6、鍋爐煙氣治理方案

6、1煙氣捕集的設計

兩臺鍋爐共用一臺除塵器處理煙氣總量：245340m³/h除塵器采用兩個煙氣入口兩煙氣出口從省煤器出口接管道送到除塵器進口，除塵器出口接風機進口，風機出口送到煙道，通過大煙囪排入大氣。

6．2煙氣凈化

煙氣的凈化只有靠除塵器來實現，除塵器選擇的優劣直接影響到除塵系統的捕集效果、除塵電耗以及整個系統能否長期穩定、可靠運行。除塵器的形式繁多，各有利弊。關鍵在于如何揚長避短，與系統工藝及粉塵組成相適應以獲得最佳效果。對于鍋爐煙氣來說，采用袋式除塵器比較適合。其除掉黑色飄塵效果顯著，排放濃度可控制在50mg/Nm³下。根據鍋爐所在地區，冬季溫度較底，易結露的特點，我公司采用新型鍋爐專用“抗結露”袋式除塵器。國內各行業諸多的袋式除塵器一開始使用情況好，系統正常。但在使用一段時間后，除塵器阻力的上升，系統風量立即下降，捕集效果惡化，最終導致除塵系統實際效果與設計指標或開始運行階段效果大不相同而不得不進行改造。長期的鍋爐除塵實踐告訴我們“簡單、實用、可靠、經濟”的除塵器是受企業歡迎的。

6．3本方案所采用的“抗結露”除塵器的特點

分室離線連續脈沖清灰，解決周期長，二次吸附等問題。

脈沖氣源處理，解決結露問題。

大沉降室，降低除塵器結構阻力。

中進風形式，使濾袋負載均勻，延長濾袋的平均使用壽命。

（1）                                                                               過濾風速的確定

選擇合理的過濾風速是確定除塵器結構的重要參數之一，影響至關重大。國內同類除塵器在應用上，片面追求投資少，占地省，而照搬國外的工藝經驗選擇高達2.0-2.5m/min的過濾風速，不考慮國產濾料的應用極限和最佳工作點，其結果導致濾袋壽命急劇下降和“高阻癥”的出現，系統風量在短期內很快下降，運行成本上升和達不到除塵效果。

（2）離線清灰

離線清灰是避免粉塵二次吸附的有效手段，可大大提高清灰效率。其中，除塵器凈化倉設計成小室，清灰系統運行時，僅有一室參與離線清灰，閉掉一個室的過濾面積對整個系統基本無影響。可使除塵器長期穩定運行。

7、工藝流程

 

 

 

 

 

 

8、除塵器的設計：                                                                                

HYLCM型離線長袋低壓脈沖除塵器

技術參數：                 

序號		項目	單位	參數	備注
1		最大處理氣量	m3/h	245340	兩臺鍋爐
2		入口煙氣含塵濃度	g/Nm3	≤30g/Nm3
3		出口粉塵濃度	mg/Nm3	≤40mg
4		本體阻力	Pa	1500
5		全過濾風速	m/min	0.97
6		凈過濾風速	m/min	1.08
7		總過濾面積	m2	4200
8		凈過濾面積	m2	3780
9		除塵器本體漏風率	%	≤2
10		濾袋規格	mm	φ160×6000
11		濾布數量	條	1400
12		濾袋材質	/	PPS
13		濾袋厚度	mm	1.8
14		濾布的破裂度	N/5×20cm	經向1000緯向1500
15		濾布的透氣性	m3/ m2/min	15
16		濾料原料的產地	/	上海博格濾料有限公司
17		濾袋的加工地	/	泊頭啟蒙環保設備有限公司
18		除塵器過濾方式	/	外濾
19		濾袋安裝方式	/	濾袋上圈與濾袋固定圈連接
20		濾袋的緊固方式	/	濾袋漲圈漲在固定圈里圓骨架卡在外圈
21		濾袋破損的檢測方式	/	采用FNZ-100型布袋除塵器檢漏用粉塵濃度變送器
22		濾袋的檢修更換方式	/	關閉進風電動蝶閥打開上蓋板先將骨架扳出再將破損布袋卸出把新布袋裝好再將骨架插入布袋內
23		除塵器的檢修	/	關閉單室進風蝶閥逐室進行檢修
24		濾袋正常連續使用溫度	℃	200℃
25		濾袋的使用壽命	年	1．5
26		濾袋清灰方式	/	單室停風濾袋采用壓流空氣進行噴吹清灰其它室照常工作
27		清灰氣源品質	/	清潔空氣
28		清灰氣源設備參數	MPa	0.3-0.5
29		耗氣量	m3/閥次	0.18-0.25
30		清灰頻率	S	6-10可調
31		脈沖寬度	S	0.01-0.05
32		脈沖閥數量	只	100
33		脈沖閥使用壽命	小時	30萬次
34		灰斗數量	個	4
35		灰斗接口尺寸	mm	400×400
36		保溫層的厚度/總面積	mm	厚80mm
37		保溫層材質	/	巖棉板
38		保溫層涂敷方法	/	射釘
39		保溫層外裝式	/	0.5mm彩色鐵瓦板
40	除塵效率		%	≥99.8
41	設備重量		T	160

 (1) 前  言

HYLCM型長袋脈沖除塵器是我公司在常規短袋脈沖除塵器的基礎上設計生產一種新型、高效袋式除塵器，它不僅綜合了分室反吹和脈沖噴吹清灰的優點而且加長了濾袋增大了濾袋的直徑。充分發揮壓縮空氣強力噴吹清灰的作用。克服了分室反吹清灰強度較低，脈沖噴吹清灰與粉塵過濾同時進行的缺點，防止了粉塵再附與失控問題，從而可提高過濾速度，節省清灰能耗和延長濾袋的壽命。

(2) 工作原理

除塵器由灰斗、上箱體、中箱體、下箱體等部分組成，上、中、下箱體為分室結構。工作時，含塵氣體由進風道進入灰斗，粗塵粒直接落入灰斗底部，細塵粒隨氣流轉折向上進入中、下箱體，粉塵積附在濾袋外表面，過濾后的氣體進入上箱體至凈氣集合管一排風道，經排風機排至大氣。

清灰過程是先切斷該室的凈氣出口風道，使該室的布袋處于無氣流通過的狀態（分室停風清灰）。然后開啟脈沖閥用壓縮空氣進行脈沖噴吹清灰，切斷閥關閉時間足以保證在噴吹后從濾袋上剝離的粉塵沉降至灰斗，避免了粉塵在脫離濾袋表面后又隨氣流附集到相鄰濾袋表面上的現象，使濾袋清灰徹底，并由可編程序控制儀對排氣閥、脈沖閥及卸灰閥等進行全自動控制。

(3)特點

1) 本除塵器采用分室停風脈沖噴吹清灰技術，克服了常規脈沖除塵器和分室反吹除塵器的缺點，清灰能力強，除塵效率高，排放濃度低，漏風率小，能耗少，鋼耗少，占地面積少，運行穩定可靠。經濟效益好。適用于冶金、建材、水泥、機械、化工、電力、輕工行業的含塵氣體的凈化與物料的回收。

2) 由于采用分室停風脈沖噴吹清灰，噴吹一次就可達到徹底清灰的目的，所以清灰周期延長，降低了清灰能耗，壓氣耗量可大為降低。同時，濾袋與脈沖閥的疲勞程度也相應減低，從而成倍地提高濾袋與閥片的壽命。

3) 檢修換袋可在不停系統風機，系統正常運行條件可分室進行換袋。濾袋袋口采用彈性漲圈，密封性能好，牢固可靠。濾袋籠骨采用多角形，減少了濾袋與籠骨的磨擦，延長了濾袋的壽命，又便于卸袋。

4) 采用上部抽袋方式，換袋時抽出骨架后，臟袋投入箱體下部灰斗，由入孔處取出，改善了換袋操作條件。

5) 箱體采用氣密性設計，密封性好，檢查門用優良的密封材料，制作過程中以煤油檢漏，漏風率很低。

6) 進、出風道布置緊湊，氣流阻力小。

9、 結構設計

我公司設計人員根據GBJ17-88《鋼結構設計規范》

GBJ9-87《建筑鋼結構荷載規范》

BJ11-89《建筑抗震設計規范》

以及廠家提供的幾項荷載我公司設計人員就除塵器鋼結構設計如下：

1) 除塵器零米以上支撐架采用H型鋼組成支腿采用300mm×180mm H型鋼焊接組成支撐采用140mm×100mm H型鋼與100mm鋼板鉆孔連接，圈梁采用14#槽鋼對扣焊接制成。

2) 灰斗：采用5mm鋼板焊接制成加強筋采用6.3#角鋼在灰斗上部500mm處設有料位計一個在灰斗下部1000mm設有料位計一個，在灰斗中部兩面各安裝振打器一臺。在灰斗4面1/3表面上采用電加熱保持灰斗壁溫度不低于是120℃每個灰斗里面4角焊上半徑200mmδ=5mm的圓弧板以保證灰塵自由流動，并在灰斗底部500mm處焊接一塊300×300，δ=10mm鋼板做為大錘敲打補板，并將灰斗3/4面積進行保溫。

3) 中箱體：立柱采用140mm×100mm H型鋼，箱板采用δ=5mm鋼板，加強筋采用6.3#角鋼焊接制成在中箱底部200mm處用φ14mm元鋼焊接與花板孔垂直的鋼網做布袋固定架以防布袋在清灰時擺動，在每個室設一個500mm×800mm的檢修門、并設一個布袋檢學漏儀。

4) 花板：采用10mm鋼板，加強筋采用10mm鋼板條布袋固定圈與花板焊接制成，焊接后通過整形確保花板平整無撓曲凹凸不平等缺陷花板孔偏差小于±1.0mm，對角線誤差3mm。花板與上箱體焊接制成。

5）上箱體：采用10#槽鋼作立柱和蓋板支撐，箱體采用δ=5mm鋼板焊接制成，上箱體上部做成坡形以防存水。

6）蓋板：采用5mm鋼板彎邊制成加強筋采用6mm板條加強制成后不能有凹凸現象。

7) 梯子平臺扶攔：1套平臺扶梯踏板采用鍍鋅格柵板材料，攔桿扶手采用φ40mm鋼管制作。

10、制作工藝

    梯子寬800mm，扶攔高1.2m，平臺寬1000mm焊接制成，里外滿焊焊肉不低于3mm，焊后除渣磨光噴防銹漆，到現場安裝后噴銀粉。

11、 吊蓋板移動小車

    蓋板吊車方便換袋及維修

    采用導軌輪、提升架制成移動小車        

12、 制作工藝

     焊接要堅固導軌與鋼輪要采用輕型鋼軌。

12.1 雨雪棚  1套

        除塵器頂部沒有全封閉雨雪柵采用輕型鋼結構采用0.8mm厚彩色瓦棱板制成整個雨雪棚的高度不能影響換布袋及所有設備的檢修與維護。

12.2、濾袋和籠骨

濾袋：對于整臺鍋爐布袋除塵器而言，濾袋是其核心部件。濾料質量直接影響除塵器的除塵效率，濾袋的壽命又直接影響到除塵器運行費用，因而濾袋我們根據除塵器運行環境和介質情況選用PPS，防水防油處理，耐溫190℃瞬間200℃，單位重量500-550g/m²。

此濾袋為表面過濾型濾料，清灰徹底，減少了粉塵在濾袋表面形成的粉層板結的可能，使濾料壽命增長，在加上我們在除塵器結構方面的改進，保證了濾料≥30000小時的正常使用壽命。布袋在壽命期內破損率＜1%。

布袋底部采用一層包邊縫制，無毛邊裸露，底部采用加強環布，濾袋合理剪裁，盡量減少拼縫，拼接處，重疊搭接寬度不小于是10mm，提高袋底強度和抗沖刷能力。同時濾袋底部距離進風口距離。設備進風導流系統的設計與濾料的使用壽命有著極大的關系。我公司設計的設備充分考慮了這些內容，保證除塵器正常運行。

濾袋上端采用了彈簧脹圈形式，密封性能好，安裝性能好，安裝可靠性高。換袋快捷。

籠骨：籠骨采用圓形結構，籠骨的縱筋和支撐環分部均勻，并有足夠的強度和鋼度，防止損壞和變形（縱筋直徑≥φ4，12條加強支撐環φ5，間距200，φ158×6000），頂部加裝“η”型冷沖壓短管，用于保證袋籠的垂直及保護濾袋口在噴吹時的安全。

籠骨材料采用20#碳鋼，使用籠骨生產線一次成型，保證籠骨的直線度和扭曲度，濾袋框架碰焊后光滑、無毛刺，并且有足夠的強度不脫焊，虛焊和漏焊現象。

籠骨采用有機硅噴涂技術，鍍層牢固、耐磨、耐腐，避免了除塵器工作一段時間后籠骨表面銹蝕與濾袋黏結，保證了換袋順利，同時減少了換袋過程中對布袋的損壞。

13、風機、電機、液力耦合器設計選型

13.1風機：Y4-73№ 22D

技術參數

流量：261000m³/h

全壓：4256Pa

13.2電機JSQ1410-6

轉速：960r/min

功率：520KW

13.3液力耦合器：YOT80/10

轉速：970m/min

功率：260-580KW

調速范圍：25-97%

調速時間：＜30秒

14控制系統

14.1清灰機制自動化

設置清灰程序確保除塵器的清灰工藝。由PLC可編程序控制器控制離線閥、脈沖閥的動作，按時間順序不間斷清灰。

14.2除塵器脈沖氣源溫度必須控制在“露點”以上，常溫的氣源不適合作清灰氣源使用，所以有效地控制脈沖氣體溫度提高濾袋使用壽命和訪結露的必要措施。由于依靠人工控制脈沖氣體溫度顯得繁瑣和麻煩，故在清灰氣源加熱氣包上設有溫度傳感器并與PLC連接，隨時監測清灰氣體溫度當溫度低于下限時，讓加熱氣包工作加熱氣源，當溫度高于上限時，讓加熱氣包停止加熱。

14.3除塵器入口煙氣溫度控制自動化

管道吸入的煙氣是高溫煙氣，不經過溫度處理而進入除塵器，必將燒毀耐溫150℃的除塵濾袋。所以在主管道上設有1個電動混風閥和2個溫度傳感器并與PLC連接，其中一個靠近吸口，另一個靠近除塵器進口，電動混風閥靠近主管道前端，當吸口處溫度傳感器監測到煙氣溫度值上限時，由PLC控制打開電動混風閥，混入冷空氣以降低煙氣溫度；當吸口處溫度傳感器及除塵器進口處溫度傳感器監測到煙氣溫度低于設定溫度值下限時，由PLC控制關閉電動混風閥。由PLC控制開關電動混風閥可確保進入除塵器的煙氣溫度，從而保證除塵器濾袋的安全。

14.4卸灰操作自動化

除塵器的卸灰及輸灰設備均由PLC控制，只需按一次按鈕，即可完成卸灰及輸灰過程。

14.5、無塵化卸灰、輸灰

鍋爐煙氣粉塵經清灰系統清下后，暫儲于除塵器灰斗。卸灰系統形式為：一級螺旋輸送機，二級螺旋輸送機、加濕機、卸灰閥、裝車、外運。

15 、實施后達到的技術指標及質量指標

1除塵效率達到99.8%

2排放達到50mg/Nm³

3脈沖電磁閥質保二年

4氣缸提升閥質保二年

5骨架質保三年

6布袋質保一年

 

 

 

泊頭市啟蒙環保設備有限公司

2007年6月18日