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20T锅炉除尘系统设计方案

发布日期:2017-03-04 16:01 作者:admin

20T锅炉除尘系统设计方案
1、 前言
锅炉在运行过程中产生大量的黑烟,通过烟囱排放于大气中,严重的污染了锅炉房和周围厂区环境,更重要的是直接危害了大自然环境和人的身体健康。为了改善岗位环境条件,彻底解决锅炉排放的烟气,对大自然的污染问题,我公司组织除尘专业技术人员对锅炉的污染状况进行调研考察。针对锅炉燃烧的过程所产生的烟尘浓度和温度。进行分析研究,根据我公司在锅炉除尘治理和经验,对锅炉的除尘净化系统采取有效措施。
2、 20T锅炉烟气参数
(1)容量:20t/h。  
(2)烟气量:60000 m3/n。  
(3)温度:省煤气出口150℃。
(4)烟气浓度:30g/m3
3、方案的设计依据及原则;
3.1设计依据
我公司技术人员现场测量数据;
我公司在锅炉行业除尘治理成功经验;
我公司所采用的先进技术;
a、高温大流量系统工艺;
b、离线分室抗结露脉冲袋式除尘器。
3、2设计原则:不影响操作工艺以生产服务为宗旨。满足国家及行业对环境的要求并达标。
所采用的技术经得起实践检验,并能保证长期、可靠、稳定的运行;性价比优一次投资省,长期运行费用低、效果好;
兼顾企业发展规划与现行为协调;
4、治理方案实现和环保指标
4、2排放浓度:≤50mg/Nm3
4、3林格曼度:<一级
5、锅炉烟气治理方案
5、1烟气捕集的设计
从省煤器出口连接管道送到除尘器进口,除尘器出口接风机进口,风机出口送到烟道,通过大烟囱排入大气。
5.2烟气净化
烟气的净化只有靠除尘器来实现,除尘器选择的优劣直接影响到除尘系统的捕集效果、除尘电耗以及整个系统能否长期稳定、可靠运行。除尘器的形式繁多,各有利弊。关键在于如何扬长避短,与系统工艺及粉尘组成相适应以获得最佳效果。对于锅炉烟气来说,采用袋式除尘器比较适合。其除掉黑色飘尘效果显著,排放浓度可控制在30mg/Nm3下。根据锅炉所在地区,冬季温度较底,易结露的特点,我公司采用新型锅炉专用“抗结露”袋式除尘器。国内各行业诸多的袋式除尘器一开始使用情况好,系统正常。但在使用一段时间后,除尘器阻力的上升,系统风量立即下降,捕集效果恶化,最终导致除尘系统实际效果与设计指标或开始运行阶段效果大不相同而不得不进行改造。长期的锅炉除尘实践告诉我们“简单、实用、可靠、经济”的除尘器是受企业欢迎的。
5.3本方案所采用的“抗结露”除尘器的特点
连续脉冲清灰,解决周期长,二次吸附等问题。
脉冲气源处理,解决结露问题。
大沉降室,降低除尘器结构阻力。
中进风形式,使滤袋负载均匀,延长滤袋的平均使用寿命。
(1) 过滤风速的确定
选择合理的过滤风速是确定除尘器结构的重要参数之一,影响至关重大。国内同类除尘器在应用上,片面追求投资少,占地省,而照搬国外的工艺经验选择高达2.0-2.5m/min的过滤风速,不考虑国产滤料的应用极限和最佳工作点,其结果导致滤袋寿命急剧下降和“高阻症”的出现,系统风量在短期内很快下降,运行成本上升和达不到除尘效果。
(2)离线脉冲清灰
离线脉冲清灰是避免粉尘二次吸附的有效手段,可大大提高清灰效率。其中,除尘器净化仓设计成小室,清灰系统运行时,仅有一室参与离线清灰,闭掉一个室的过滤面积对整个系统基本无影响。可使除尘器长期稳定运行。
6、系统工艺
 除尘器流程工艺

 
7、除尘器的设计:                                                                                
7.1120吨锅炉配套LCM-1200型离线长袋低压脉冲除尘器
7.2技术参数:

序号 项目 单位 参数 备注  
1 最大处理气量 m3/h 60000    
2 总过滤面积 m2 1200    
3 全过滤风速 m/min 0.85    
4 滤布数量 480    
5 滤袋规格 mm φ130×6000    
6 滤袋材质 / PPS+PTFE    
7 本体阻力 Pa 1500    
8 出口粉尘浓度 mg/Nm3 ≤30mg/NM3    
9 除尘器本体漏风率 % ≤2    
10 滤袋厚度 mm 2.0    
11 滤布的破裂度 N/5×20cm 经向1000纬向1500    
12 滤布的透气性 m3/ m2/min 15    
13 滤料原料的产地 / 上海博格滤料有限公司    
14 滤袋的加工地 / 本公司    
15 除尘器过滤方式 / 外滤  
16 滤袋安装方式 / 滤袋上圈与滤袋固定圈连接  
17 滤袋的紧固方式 / 滤袋涨圈涨在固定圈里圆骨架卡在外圈  
18 滤袋正常连续使用温度 160℃  
19 滤袋的使用寿命 1年  
20 滤袋清灰方式 / 脉冲清灰  
21 清灰气源品质 / 清洁空气  
22 清灰气源设备参数 MPa 0.3-0.5  
23 耗气量 m3/阀次 0.18-0.25  
24 清灰频率 S 6-10可调  
25 脉冲宽度 S 0.01-0.05  
26 脉冲阀数量 40  
27 脉冲阀使用寿命 100万次  
28 灰斗数量 2  
29 灰斗接口尺寸 mm 300×300  
30 保温层的厚度/总面积 mm 厚50mm  
31 保温层材质 / 岩棉板  
32 保温层涂敷方法 / 射钉  
33 保温层外装式 / 0.5mm彩色铁瓦板  
34 除尘效率 % ≥99.8  
7.3除尘器结构性能介绍
(1) 前  言
LCM型长袋脉冲除尘器是我公司在常规短袋脉冲除尘器的基础上设计生产一种新型、高效袋式除尘器,它不仅综合了分室反吹和脉冲喷吹清灰的优点而且加长了滤袋增大了滤袋的直径。充分发挥压缩空气强力喷吹清灰的作用。克服了分室反吹清灰强度较低,脉冲喷吹清灰与粉尘过滤同时进行的缺点,防止了粉尘再附与失控问题,从而可提高过滤速度,节省清灰能耗和延长滤袋的寿命。
(2) 工作原理
除尘器由灰斗、上箱体、中箱体、下箱体等部分组成,上、中、下箱体为分室结构。工作时,含尘气体由进风道进入灰斗,粗尘粒直接落入灰斗底部,细尘粒随气流转折向上进入中、下箱体,粉尘积附在滤袋外表面,过滤后的气体进入上箱体至净气集合管一排风道,经排风机排至大气。
清灰过程是先切断该室的净气出口风道,使该室的布袋处于无气流通过的状态(分室停风清灰)。然后开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰,切断阀关闭时间足以保证在喷吹后从滤袋上剥离的粉尘沉降至灰斗,避免了粉尘在脱离滤袋表面后又随气流附集到相邻滤袋表面上的现象,使滤袋清灰彻底,并由可编程序控制仪对排气阀、脉冲阀及卸灰阀等进行全自动控制。
(3)特点
1) 本除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术,克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点,清灰能力强,除尘效率高,排放浓度低,漏风率小,能耗少,钢耗少,占地面积少,运行稳定可靠。经济效益好。适用于锅炉除尘、冶金、建材、水泥、机械、化工、电力、轻工行业的含尘气体的净化与物料的回收。
2) 由于采用分室停风脉冲喷吹清灰,喷吹一次就可达到彻底清灰的目的,所以清灰周期延长,降低了清灰能耗,压气耗量可大为降低。同时,滤袋与脉冲阀的疲劳程度也相应减低,从而成倍地提高滤袋与阀片的寿命。
3) 检修换袋可在不停系统风机,系统正常运行条件可分室进行换袋。滤袋袋口采用弹性涨圈,密封性能好,牢固可靠。滤袋笼骨采用多角形,减少了滤袋与笼骨的磨擦,延长了滤袋的寿命,又便于卸袋。
4) 采用上部抽袋方式,换袋时抽出骨架后,脏袋投入箱体下部灰斗,由入孔处取出,改善了换袋操作条件。
5) 箱体采用气密性设计,密封性好,检查门用优良的密封材料,制作过程中以煤油检漏,漏风率很低。
6) 进、出风道布置紧凑,气流阻力小。
7.4结构设计
我公司设计人员根据GBJ17-88《钢结构设计规范》
GBJ9-87《建筑钢结构荷载规范》
BJ11-89《建筑抗震设计规范》
根据厂家提供的几项荷载我公司设计人员就除尘器钢结构设计如下:
1) 除尘器零米以上支撑架采用H型钢组成支腿采用160mm×160mm H型钢与100mm钢板钻孔连接,圈梁采用14#槽钢对扣焊接制成。
2) 灰斗:采用5mm钢板焊接制成加强筋采用6.3#角钢在灰斗上部500mm处设有料位计一个在灰斗下部1000mm设有料位计一个,在灰斗中部两面各安装振打器一台。在灰斗4面1/3表面上采用电加热保持灰斗壁温度不低于是120℃.
3) 中箱体:立柱采用100mm×100mm 方管,箱板采用δ=4mm钢板,加强筋采用6.3#角钢焊接或钢板压瓦制成。在每个室设一个500mm×500mm的检修门。
4) 花板:采用6mm钢板,加强筋采用8mm钢板条布袋固定圈与花板焊接制成,焊接后通过整形确保花板平整无挠曲凹凸不平等缺陷花板孔偏差小于±1.0mm,对角线误差3mm。花板与上箱体焊接制成。
5)上箱体:采用10#槽钢作立柱和盖板支撑,箱体采用δ=4mm钢板焊接制成,上箱体上部做成坡形以防存水。
6)盖板:采用3mm钢板弯边制成加强筋采用6mm板条加强制成后不能有凹凸现象。
7) 梯子平台扶拦:1套平台扶梯踏板采用镀锌格栅板材料,拦杆扶手采用φ30mm钢管制作。
8、 制作工艺:
8.1 雨雪棚  1套
        除尘器顶部没有全封闭雨雪栅采用轻型钢结构采用0.8mm厚彩色瓦棱板制成整个雨雪棚的高度不能影响换布袋及所有设备的检修与维护。
8.2、滤袋和笼骨
滤袋:对于整台锅炉布袋除尘器而言,滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率,滤袋的寿命又直接影响到除尘器运行费用,因而滤袋我们根据除尘器运行环境和介质情况选用PPS锅炉专用滤袋。
此滤袋为表面过滤型滤料,清灰彻底,减少了粉尘在滤袋表面形成的粉层板结的可能,使滤料寿命增长,在加上我们在除尘器结构方面的改进,保证了滤料≥30000小时的正常使用寿命。布袋在寿命期内破损率<1%。
布袋底部采用一层包边缝制,无毛边裸露,底部采用加强环布,滤袋合理剪裁,尽量减少拼缝,拼接处,重叠搭接宽度不小于是10mm,提高袋底强度和抗冲刷能力。同时滤袋底部距离进风口距离。设备进风导流系统的设计与滤料的使用寿命有着极大的关系。我公司设计的设备充分考虑了这些内容,保证除尘器正常运行。
滤袋上端采用了弹簧胀圈形式,密封性能好,安装性能好,安装可靠性高。换袋快捷。
笼骨:笼骨采用圆形结构,笼骨的纵筋和支撑环分部均匀,并有足够的强度和钢度,防止损坏和变形(纵筋直径≥φ4,12条加强支撑环φ5,间距200,φ158×6000),顶部加装“η”型冷冲压短管,用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。
笼骨材料采用20#碳钢,使用笼骨生产线一次成型,保证笼骨的直线度和扭曲度,滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺,并且有足够的强度不脱焊,虚焊和漏焊现象。
笼骨采用有机硅喷涂技术,镀层牢固、耐磨、耐腐,避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结,保证了换袋顺利,同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。
9、控制系统
9.1清灰机制自动化
设置清灰程序确保除尘器的清灰工艺。由PLC可编程序控制器控制离线阀、脉冲阀的动作,按时间顺序不间断清灰。
9.2除尘器脉冲气源温度必须控制在“露点”以上,常温的气源不适合作清灰气源使用,所以有效地控制脉冲气体温度提高滤袋使用寿命和访结露的必要措施。由于依靠人工控制脉冲气体温度显得繁琐和麻烦,故在清灰气源加热气包上设有温度传感器并与PLC连接,随时监测清灰气体温度当温度低于下限时,让加热气包工作加热气源,当温度高于上限时,让加热气包停止加热。
9.2 旁路阀设计
    本除尘器设计了内置的旁路装置,在点炉或烟气指标超标时自动开启,保护滤袋不受损坏。
9.4卸灰操作自动化
除尘器的卸灰及输灰设备均由PLC控制,只需按一次按钮,即可完成卸灰及输灰过程。
9.5、无尘化卸灰、输灰
锅炉烟气粉尘经清灰系统清下后,暂储于除尘器灰斗。卸灰系统形式为:一级螺旋输送机,卸灰阀、装车、外运。

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