破煤石灰窑顶带冷机除尘改造方案.docx
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破煤石灰窑顶带冷机除尘改造方案
冶金有限公司
破煤除尘系统、烧结机尾加湿机出灰改造、烧结机重力除尘、石灰窑窑顶除尘
技术方案
冶金有限公司主要从事高炉锰铁、镍铬铁合金等冶金产品的生产经营。
为改善的生产条件，减少环境污染，意向对烧结机尾除尘器卸灰处、破煤系统、石灰窑窑顶除尘、烧结机机头电除尘前重力除尘等几处污染尘源进行改造，我公司派员现场勘察，并做技术交流，本着保证除尘效果、充分利用现有设备，降低改造成本的原则，我公司提出如下改造方案。
一、烧结机尾除尘器卸灰加湿机出灰改造
1、烧结机尾除尘器卸灰现状
广西新合力冶金有限公司烧结机尾除尘器卸灰形式是两条两级螺旋输送机进加湿搅拌机，加湿后的灰直接进混1通廊皮带机，由于这里没有除尘设施，灰尘弥漫。
后来采取了一些措施，将加湿机卸料口与混料皮带做密闭处理，并用一根管道将这里的含尘气体引至烧结机尾旋风除尘器进风管道，但由于烟气湿度大，导至管道堵塞，不能使用。
卸灰处最后只能直排，到处是烟尘，环境恶劣。
2、烧结机尾卸灰除尘改方案
加湿机卸灰皮带处位于机尾旋风除尘器进风口管道下方，可以利用烧结机尾除尘器来处理此处扬尘点，烧结车间对此也做过处理，将皮带卸灰处进行密封，用一根直径约300mm的管道将烟气引进机尾除尘管道，但是由于加湿机卸灰水分含量比较大，使用时间不长，管道就被堵塞，而且机尾布袋除尘器的前半部分布袋还容易糊袋。
根据与贵司的技术交流，决定对此处加湿机卸灰改为干出灰，将加湿机改为三级螺旋输送机LS315-2000，将皮带处进行全面密封，用直径400mm长度约18mm的钢管把干出灰的粉尘引至机尾除尘管道。
再增加钢管的下端用斜插板阀调节风量，保证皮带机密封罩保持微负压状态，杜绝粉尘外扬。
除尘风机流量为210000m3/h，此处除尘风量按6000-800m3/h考滤，除去机尾除尘器卸灰处的灰尘，系统风量足够，不会对整机除尘系统造成太大影响。
3、烧结机尾卸灰除改造技术参数
序号
性能和设计数据
单位
数据
1
型号
利用机尾除尘器
2
处理风量
m3/h
约6000-8000
3
除尘管道直径
mm
400
4
斜插板阀
mm
400
5
数量
台
1
6
螺纹旋输送机
LS315-2000
7
数量
台
2
8
皮带密封装置
套
1
二、破煤系统除尘改造
1、破煤除尘现状
破煤车间并没有设置除尘装置，破碎机进料口，及出料口烟尘比较大，但是原来烧结配料室除尘系统已改用电除尘器，原除尘风机及机械回转反吹风扁布袋除尘停用闲置。
2、破煤除尘系统方案
原烧结配料室除尘风机的型号为9-26-11.2D,流量96213m3/h，全压3140Pa，破煤除尘系统根据除尘风机确定整个系统的烟气处理能力约在22000m3/h，因为是中高压风机，风机的压头可以保证系统够用。
原除尘器为机械回转反吹风扁布袋除尘器，该除尘器相比脉冲清灰除尘器清灰能力不足，长期使用会导致除尘器阻力偏大，影响整个系统的正常使用。
利用原来的壳体，将除尘器改造为脉冲清灰布袋除尘器，原壳体外形尺寸约为φ3500×4800，去除上排气室，选用φ130×3300防静电滤袋，根据空间位置可排布211条，总过滤面积为285m2，处理风量在22000m3/h左右，与风机相匹配。
因为收集的粉尘是煤粉，需要对除尘器作防爆处理，在壳体的外部加装防爆阀两只。
因受风机及除尘器处理风量能力限制，本方案只对扬尘较大的破煤机进料及出料两个尘源点作收尘处理，而其它扬尘较小的转运点未纳入本除理方案。
系统管道选用φ630的钢管，风管风速约17m/s,以防止管道煤粉沉降，管道总长约53m。
花板孔布置
3、破煤除尘系统技术参数
序
号
性能和设计数据
单位
数据
1
型号
DMC285
2
处理风量
m3/h
最大风量22000
3
过滤面积
m2
285
4
设计效率
％
99.9
5
入口温度
℃
<120
6
出口粉尘浓度
mg/Nm3
<30
7
设备本体阻力（清灰前）
Pa
1500
设备本体阻力（清灰后）
Pa
900
8
设备耐压
Pa
-4000
9
过滤风速
m/min
1.3
10
滤袋规格
mm
φ130×3300
11
滤袋材质
拒水防油防静电
12
滤袋条数
条
211
13
脉冲阀规格
直角式2″
14
脉冲阀数量
个
15
15
喷吹压力
MPa
0.4～0.6
16
外形尺寸
mm
φ3500×10200
17
刚性叶轮给料机规格
mm
300×300（原有）
18
刚性叶轮给料机数量
台
1
19
吸尘罩数量
个
2
20
吸尘风机
台
1
21
排尘风机型号
9-26-11.2D
22
排尘风机功率
KW
30
三、烧结机机头电除尘前重力除尘
1、烧结机头电除尘前管道现状
机头电除尘有两个弯头，因为气流的方向的急剧变化，在除尘器进口弯头水平段形成涡流，造成大量烟尘堆积，影响到管道安全。
2、改造方案
在电除尘器进口前面两个弯头位置布置重力除尘器，将前期沉降的粗颗粒通过重力除尘收下来，通过卸灰阀、管道排放到烧结机输灰皮带上。
四、石灰窑窑顶除尘
1、石灰窑除尘概况
广西新合力冶金有限公司现有4座气烧石灰窑,在石灰卸料处配有一台布袋除尘器。
窑顶和窑顶上料小车处未设置任何粉尘防护措施,在生产过程中,粉尘排放严重超标，生产环境恶劣。
2、窑顶除尘改造方案
针对以上问题,我们对该系统进行如下改造（本次改造仅针对石灰窑窑顶除尘部分，石灰卸料、转运等其它部位除尘不在改造范围）:
（1）在窑顶上料小车上方增设顶吸罩。
（2）在除尘器前方设置空气冷却器。
（3）除尘器选用低压脉冲布袋除尘器。
（4）在低压脉冲布袋除尘器进口管路上增设混风阀。
改造后的系统流程见图1。
混风阀
?
窑顶除尘罩?
电动阀门?
空气冷却器?
布袋除尘器?
风机?
烟囱
?
输灰系统
2.1石灰窑窑顶除尘罩设计
石灰窑窑顶除尘罩改造的必要性
除尘罩设计选型如不合理,不仅直接影响到工作区的卫生状况,而且与整个除尘系统风量确定及投资造价息息相关。
由热射流带入除尘罩内的烟气量;另一部分是由于上料小车在卸料时,高速下落的物料诱导周围的空气一起进入罩内而产生的诱导空气量。
从理论上来说,只要除尘罩的排风量等于罩口断面上热射流的流量与上料小车带入诱导空气之和,除尘罩的断面尺寸等于罩口断面上热射流的尺寸,污染气流就能全部排除。
实际上,由于受上料小车运行轨迹的限制,除尘罩与尘源之间还有一定距离,由于横向气流的影响,热射流会发生偏转,实际除尘罩的罩口尺寸及排风量都应在理论计算的基础上适当加大。
石灰窑窑顶除尘罩的设计
考虑到石灰窑窑顶圆形除尘罩不易制作及支撑,根据现场实际情况,将烟罩设计为长、宽分别为4.50m、3m的方形伞型罩，并将烟罩至窑顶平台三面封闭,上料小车运行处局部敞开,敞开处悬挂耐热橡胶皮带帘。
2.2冷却器
在布袋除尘器前面布置列管式空气冷却器，冷却面积730m2，将烟气温度由300℃降低到200℃左右。
2.3低压脉冲布袋除尘器
DDMC型脉冲布袋除尘器
●功能：
将系统捕集的烟气进行过滤，截留、收集粉尘，过滤后的洁净空气通过烟囱排放。
●位置：
位于排气筒与主排尘管道之间。
特点我公司生产的DDMC型长袋低阻脉冲除尘器是在学习与消化我国自瑞典引进的脉冲除尘器的基础上,结合国内的实践与反馈,通过对国内百余台脉冲除尘器运行情况的调查和总结,进一步优化精心设计的新型脉冲除尘器。
其袋长由2.5m增长到6～7.5m，脉冲压力由0.6～0.7Mpa降到0.3Mpa左右，这主要取决于脉冲阀性能的提高和喷吹管形式的改进。
尤其是该除尘器可以在不间断运行的情况下离线脉冲清灰。
DDMC型长袋低阻脉冲除尘器具有体积小、清灰力强、净化效率高、维修方便、运行费用低等特点。
该除尘器由滤袋室、灰斗、进出风管、进风调节阀、离线阀、清灰装置、压缩空气系统、电控等部分组成。
DDMC型长袋低阻除尘器是比常规布袋除尘器阻力更低，烟气流量更合理设计的新型脉冲布袋除尘器。
●本除尘器采用中间进出风的形式，过滤室单排排列，除尘器在宽度方向分成二个部分，即进出气流通道和过滤室，含尘气流从除尘器一端进入进气通道，进气通道截面积按照通道内流量递减速率设计成递减截面,使每室进风量均匀，含尘气流通过进风调节阀,进入灰斗内,气流受突变扩大,大颗粒物在重力作用下沉降,进风口中心区烟气在惯性作用下与诱导式导流板进行撞击,一部分产生返流,远离上升烟气流,直接降落入灰斗;另一部分进入均流段,均流后进入过滤室，经过布袋过滤后，净化的洁净空气从布袋上方进入上箱体，通过垂直提升阀（离线阀）进入除尘器出风通道，由除尘器另一端排出；布袋截留下的粉尘进入灰斗，然后经过输灰系统定期运走。
●除尘器本体钢结构下部框架均采用组合式，立柱框架结构作主体承力结构；箱体面板采用压型板压制，拼块式组合，强度大，不积水，不易锈蚀且美观，保证壁板对角线尺寸（<5mm）与壁板的垂直度偏差（<2mm）。
安装简单、快捷，大大减轻了工人的安装强度，缩短了安装工期。
●喷吹装置的制造工艺，配备了一整套的工装模具加工设备，并专门聘请了澳大利亚的环保专家进行优化设计，喷吹管的结构采用扩口喷孔及超音速引流喷嘴，取消了传统的文丘里，最大限度的利用了气包释放的气流，同时又引射了喷嘴周围的各段气流，使滤袋内的压力达到分配最佳效果，通过二次引流，使气流的喷射效率大大提高，达到高强度离线清灰的作用。
在喷孔的分配上取消等径分配，而是按局部阻力的不同分别配置不同的孔径，这就使得喷吹管的各喷吹孔流量均匀，大大提高了清灰效果，在不提高气布比的前提下，大大延长了布袋的使用寿命。
脉冲喷吹管固定端安装拆卸方便，喷吹管密封锁紧用的螺栓、螺母等采用不锈钢材质。
●圆形袋笼的制造配备了从台湾进口的先进骨架自动生产线，并配有进口的支撑环生产设备，支撑环和纵筋分布均匀，焊点牢固，消除了脱焊、虚焊、漏焊现象；袋笼材质为碳钢，酸洗后镀锌处理，横向加强圈间距≤200mm，笼骨顶部加装“η”形短管，防止由于喷吹气流过强，造成袋口损坏；纵筋直径≥φ3.5mm，横向加强圈直径≥φ3.5mm；支撑环采用圆形断面，减少了框架对滤袋的接触磨损，同时增加了清灰时滤袋的振动幅度，以此提高清灰效果和便利拆换滤袋；框架采用一节结构制作，表面平滑光洁，无焊疤、无毛刺，插接方便，垂直度好，同心度高，使用寿命长。
●除尘器出口浓度＜50mg/Nm3的排放指标需要有除尘器的本体加工精度、过滤风速的选取、滤料的选取、滤料的缝制工艺来保证。
a.除尘器花板的各个公差要求都影响着滤袋的使用寿命与排放浓度。
由于花板的不平，导致布袋底部互相碰撞、袋口受喷吹力大。
本项目对除尘器花板厚要求为6mm。
花板孔径的偏差≤±0.05mm，两孔洞的中心距误差≤±0.8mm，内孔加工表面粗糙度≤Ra6.4，花板孔洞制成后清理各孔的锋利边角和毛刺。
花板焊接后通过整形确保平整，无挠曲、凹凸不平等缺陷，花板平面度≤1/1000，对角线长度误差≤3mm。
b．滤袋材料的选用：
布袋选用耐高温氟美斯滤料针刺毡滤料（515g/m2）。
c．滤袋的缝制也是保证除尘器出口排放浓度达到设计要求的重要保障。
由于少部分粉尘较细，而缝制布袋需要一定的大小针脚，因此无法保证粉尘较细不从针脚的缝隙中透过，造成除尘器出口无法达到高标准排放。
根据我们的经验，必须要求布袋厂家采用进口直缝热溶设备加工整袋，我公司通过以上几项改进，已对多台除尘器进行检测，结果排放都小于50mg/Nm3，达到了国际排放标准。
袋底滤料加厚层≥100mm，袋口采用弹性涨圈结构，滤袋采用直缝热熔工艺加工，滤料透气量满足（ENISO9237）标准要求。
空隙率80％；断裂强度（ISO9073-3），纵向1500Pa，横向1500Pa；断裂伸长（ISO9073-3），纵向30％，横向30％；热收缩率（在150℃时）1.5％。
●高效可靠的脉冲阀是脉冲除尘器的核心，它是喷吹装置的“开关”，优良的空气动力特性和使用的寿命是选择脉冲阀的标准。
本项目采用上海袋配。
脉冲阀质量好了,但还必须由严格的脉冲气包制造工艺，脉冲气包焊接完成后，须对脉冲气包内外进行喷丸或喷砂处理，再刷防锈漆，保证脉冲气包没有任何铁屑，保证不损坏膜片；严格的压缩空气管线清扫步骤，保证脉冲气包没有任何铁屑，保证不损坏膜片；高质量的仪表用压缩空气或氮气，保证压缩空气中无水、无油，而造成电磁阀不工作，通过以上3项严格控制才能达到其所包用的使用年限。
脉冲阀配置了防雨箱。
●除尘器每室设清灰用离线提升阀。
离线提升阀采用我公司独创的垂直提升阀，采用气缸推动，启闭速度快，并可带动大的负荷启动，工作平稳，能有效地吸收外负载力，行程控制准确，同时由于采用了全封闭式结构，可有效地消除阀体关闭不紧容易漏气的现象。
离线阀整体采用一体化设计，可实现远距离集中控制。
●除尘器灰斗采用锥形灰斗，每个灰斗包括仓壁振动器、人孔门、卸灰阀。
●除尘器顶部设计采用坡度自然排水，中部采用平式加排水沿，以防冲刷设备，也可集中排水；在脉冲阀、提升阀配电磁阀外面设有防雨箱。
顶盖密闭门采用硅橡胶密封条，寿命4年以上。
●如何降低除尘器的设备阻力是直接影响到系统全压，也直接影响到风机运行功率，因此降低除尘器的设备阻力，直接影响到设备的运行成本。
除尘器的设备阻力有除尘器的布袋阻力、过滤风速阻力、进风阀阻力、离线提升阀阻力、花板阻力组成。
布袋阻力、过滤风速阻力都是可以确定的；进风阀和离线提升阀阻力是阀门结构设计是否合理，通过阀门的风速是否合理？
我公司设计的进风阀和离线提升阀结构是根据国外的离线提升阀、进风阀改进设计而成，通过进风阀和离线提升阀风速也控制在10m/s以下；通过实际使用，是非常理想的。
通过对除尘器的优化设计，我公司设计的除尘器运行阻力为700-1100Pa。
●除尘器露天布置，考虑防风、防雨、防冻等措施，以及设备本身的防雷和接地措施。
低压脉冲布袋除尘器在该除尘系统应用中应该注意的问题。
为防止高温气体烧坏布袋;温度过低该含尘气体又会结露（露点温度60℃以下）,使除尘器滤袋板结。
为此,本次设计中采取了如下措施:
（1）温度为450℃的高温气体经自然空冷器冷却至200℃左右。
（2）在进入低压脉冲布袋除尘器前的气体管路上安装热电偶仪表,设置温度上下限连锁及报警控制。
（3）在低压脉冲布袋除尘器入口管路上装设电动混风阀,该混风阀与除尘器入口温度信号连锁。
当除尘器入口温度大于220
时,立即报警并在操作室内开启混风阀,混入冷风使烟气降温。
当除尘器入口温度低于150
时,关闭混风阀。
（4）选择低压脉冲布袋除尘器反吹清灰气体时,用氮气代替压缩空气,避免了压缩空气中含有的水与粘附在滤袋上的石灰粉尘反应生成氢氧化钙,灼蚀滤袋及导致滤袋板结的问题。
2.4风机
位置：
在除尘站内、除尘器与烟囱之间。
功能：
是整个除尘系统的动力源，它将除尘系统的烟气抽吸的除尘器内进行过滤，然后由其送入烟囱排放。
类型：
悬臂支撑单吸离心式风机，叶轮安装在锻钢制成的滚柱轴承上，电机驱动。
数量：
1套
风机弄号：
Y6-51NO.19D
风量：
150,000m3/h
烟气温度：
180℃
全压：
3800Pa
电机功率：
315KW/380V
转速：
960r/min
风机控制方式：
软启动
设备组成（每套）：
1套风机本体
1套叶轮
1套联轴器
1套进口调节阀
1套进口软连接
1套出口软连接
3、除尘器规格性能
序号
项目
单位
参 数 值
1
除尘器型式
脉冲袋式除尘器
2
处理烟气量
m3/h
150000
3
处理烟气温度
℃
≤250
4
滤袋有效面积
m2
2450
5
过滤风速
m/min
1
6
烟气入口含尘浓度
g/Nm3
5～20
7
烟气出口含尘浓度
mg/Nm3
≤30
8
除尘器运行阻力
Pa
≤1500
9
滤袋材质
氟美斯针剌毡500g／m2
10
滤袋规格
mm
φ160×6000
11
滤袋数量
只
816
12
设备耐压
Pa
-5000
13
除尘器泄漏率（静态）
%
＜3
14
清灰方式及喷吹压力
MPa
脉冲清灰，0.4～0.6
15
脉冲阀规格
DC24V,3” 淹没式
16
脉冲阀数量
只
48
五、带冷机除尘
六、改造报价
1、烧结机加湿
序号
名称
规格型号
单位
数量
单价
（万元）
金额
（万元）
备注
1
螺旋输送机
LS315-2000
台
2
0.6
1.2
2
皮带密封装置
套
1
0.5
0.5
3
除尘管道
φ400×4
根
S1
0.5
0.5
18m
4
斜插板阀
φ400
只
1
0.1
0.1
5
安装费
0.5
合计
2.8
2、破煤除尘系统改造
序号
名称
规格型号
单位
数量
单价
（万元）
金额
（万元）
备注
1
滤袋
φ130×3300
条
211
0.004
0.85
2
袋笼
φ125×3280
根
211
0.0045
0.95
3
脉冲阀
2″直角式
只
15
0.04
0.6
4
脉冲清灰装置
套
1
1.5
1.5
5
防爆阀
只
2
0.25
0.5
6
除尘器PLC电控制柜
台
1
1.8
1.8
7
花板及壳体改造
套
1
1.5
1.5
8
破煤除尘管道
φ630×4
根
1
2.5
2.5
53m
9
吸尘罩
只
2
0.15
0.3
10
管道支架
吨
0.5
0.7
0.35
11
控制电缆及管线
批
1
0.1
0.1
12
气源三连体
套
1
0.05
0.05
13
压气管网
批
1
0.06
0.06
14
运输费
2.4
15
安装调试费
3
15
合计
16.46
3、重力除尘器报价
序号
名称
规格型号
单位
数量
单价
（万元）
金额
（万元）
备注
1
重力除尘器
台
1
15
15
20t
2
双重层卸灰阀
台
1
1.4
1.4
3
安装费
2.4
4
合计
18.8
4、石灰窑窑顶除尘
序号
名称
规格型号
单位
数量
单价（万元）
总价（万元）
制造厂家
1
石灰窑窑顶除尘设备
1.1
半密闭吸罩
钢板为3mm、框架为型钢
套
4
2
8
东方鑫源
1.2
除尘管道
吨
12
0.65
7.8
东方鑫源
1.3
冷却器
只
1
19.5
19.5
东方鑫源
1.4
托座、钢支架检修平台
吨
2
0.7
1.4
东方鑫源
1.5
紧急混风阀
气动,φ500
台
1
0.4
0.4
东方鑫源
2
DDMC-2450
脉冲除尘器
0
东方鑫源
2.1
除尘器本体
含平台、扶梯、栏杆
台
1
42
42
东方鑫源
2.2
滤袋
φ160×6000
氟美斯
条
816
0.023
18.77
东方鑫源
2.3
袋笼
φ152×5950
条
816
0.008
6.53
东方鑫源
2.4
脉冲阀
3寸
只
48
0.05
2.4
上海尚泰
2.6
喷吹装置
套
1
1.2
1.2
东方鑫源
2.7
离线阀
台
4
0.3
1.2
2.8
仓壁振动器
MVE500/3
台
2
0.15
0.3
浙江欧亚
2.9
压缩空气管线
含管线、阀门、三联件
套
1
0.5
0.5
盐城东方鑫源
2.10
储气罐
1.5m3
台
1
1.2
1.2
大丰越力
3
输灰系统
0
3.1
星型卸灰阀
300×300
台
4
0.35
1.4
东方鑫源
3.2
卸灰现场操作箱
防水、防尘
台
1
0.2
0.2
东方鑫源
4
主风机站
0
4.1
主风机、电机
Y6-51NO19D315KW
台
1
22
22
南通中冶/盐城风机
4.2
进、出口软连结
台
2
0.3
0.6
南通中冶/盐城风机
4.4
风机进、出风管
吨
3
0.7
2.1
盐城东方鑫源
4.5
烟囱φ2200
H=15米钢板8mm--6mm
吨
6
0.7
4.2
盐城东方鑫源
4.6
钢支架检测平台、爬体、栏杆
套
1
0.7
0.7
盐城东方鑫源
5
电器部分
0
5.1
PLC柜
西门子PLC,S7-200
台
1
2
2
盐城东方鑫源
5.2
风机软启动柜
台
1
2.5
2.5
襄樊大禹/常州安控
5.3
进线柜
台
1
1.2
1.2
盐城东方鑫源
5.4
电缆桥架
套
1
3
3
5.5
压差便送器
台
1
0.4
0.4
6
安装调试费
16.8
8
运输费
8
9
总计
176.3
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