除尘设备范文

时间:2023-10-25 02:28:41

除尘设备

除尘设备篇1

DS SOLIDWORKS 彭军

一、问题的提出

燃煤锅炉、冶金行业、化工行业等工业设备在工作过程中产生的尾气中含有大量的颗粒污染物(硫化合物如二氧化硫;氮化合物如N0 和N02;碳的氧化物CO 和CO2;碳氢化合物和卤素的化合物等),这些有害的粉尘及气体如果直接排到大气中就会形成雾霾。所以工业尾气在排放到大气之前就需要进行化学处理,也就是在会产生有害气体及粉尘的工业设备上增加除尘设备(图1)。

除尘设备的除尘效果是工业设备需要考虑的重中之中。一般工业除尘主要是减少尾气中的固体颗粒物和有害气体,有害气体通过化学反应减少,固体颗粒物通过电场、水雾等方法排出设备。

有害气体能够最大化地进行化学反应直接影响除尘效果,在工业上一般采用使有害气体通过蜂窝状载体催化剂(图2 和图3),在有害气体通过催化剂的瞬间进行化学反应以达到除尘的效果。如何能使有害气体充分地与催化剂发生化学反应将是除尘的核心,如果有害气体与催化剂接触不均匀,除尘效果不好,工业设备排出的烟气一般都是高温、大流量,含有粉尘的气体。如果烟气流畅不均匀将会使催化剂不能完全反应,流速快的地方发生化学反应快,流速慢的地方发生化学反应慢,烟气中的粉尘也会由于流场不均匀或发生紊流造成对蜂窝催化剂的磨损或粉尘堆积,造成催化剂的浪费及除尘效率低下(图4 和图5)。

二、流场优化及导流板设计

烟气在进入除尘设备时,由于流速较快、烟道曲直,烟气必然会产生流畅不均匀和紊流等现象(图4、图5)。为了使烟气均匀地流入除尘设备,就需要在除尘设备进气口加上导流板。导流板的设计手工计算难度较大,凭经验结果不准确,需要多次样机试制才能完成,设计周期较长,成本增加。如果使用SOLIDWORKS Flow SimulationCFD 软件可以非常容易解决此问题。

使用SOLIDWORKS Flow Simulation 设计导流板步骤如下。

第一步:使用SOLIDWORKS 建立除尘设备主要结构(图6)。

第二步:使用SOLIDWORKS Flow Simulation 建立流场仿真模型。

(1)通过没有导流板时的流场分布图(图4、图5)可以看到流场分布极不均匀,需要设计导流板;导流板的设计可在SOLIDWORKS 中初步设计(图7)。

(2) 建立CFD 工程算例。通过SOLIDWORKSFlow Simulation 向导可以完成工程算例的75% 的设置:定义工程名称、使用的3D 模型、工程算例所使用的单位系统、工程算例的类型(内流还是外流)、流体的介质(空气)和默认网格类型(图8 ~图12)。

(3)定义边界条件。

定义入口体积流:模拟烟气从入口进入,烟气温度350℃,速度75m2/s。

定义出口压力:3000Pa 负压,模拟风机的作用(图13)。

定义蜂窝载体催化剂模型:使用多孔介质模拟蜂窝载体催化剂,SOLIDWORKS Flow Simulation 工程数据库中包含了风扇、多孔板和多孔介质等材料数据库(图14)。

(4)定义工程目标:工程主要仿真的结果是流场的分布及流速,在此定义流速为计算目标。

(5)运行计算,如图15 所示。

(6)查看结果:通过流畅迹线和流速云图可以看到,加上设计的导流板后流场流速与无导流板时有明显的改善,没有出现紊流(图16、图17)。但是此结果由于流场不均匀,流速有差异,所以还需进行进一步的设计改进才能满足要求。

第三步:优化导流板的设计。在SOLIDWORKS 中重新更改导流板草图,以更改导流板的形状与位置( 图18 和图19)。

第四步:重新运行计算,查看结果(图20 和图21)。通过再次重新优化导流板的形状及位置后,重新计算,结果流迹线和云图的结果可以看到整个流场无紊流且流速均匀并保持在5m/s。即此导流板满足设计要求。

第五步:形成导流板零件模型及工程图(图22 和图23)。

三、结语

(1)使用SOLIDWORKS Flow Simulation 软件进行除尘设备内部复杂流场的仿真,可以清晰地看到设备内部的烟气的流速分布及紊流,为导流板设计提供了直观的数据。

(2)SOLIDWORKS 与SOLIDWORKS Flow Simulation在同一个界面下,真正达到了设计仿真一体化,仿真数据直接指导设计。

除尘设备篇2

大气是人类乃至地球上的万物赖以生存的最基本环境要素之一,大气环境的污染会给人类的生存、生活、工作、可持续发展带来灾难的,因此控制大气环境污染的实用技术设备就显得相当的重要了。当今科技创新、社会进步和人类生活质量的提高,环境保护质量越来越受重视,环境保护排放标准也越来越高、并向国际环境保护排放标准接轨,为此环保设备产业的技术创新水准也就越来越高。大气环境污染(尤其是酸雨)是无国界的,所以给大气环境污染控制技术设备提出了更高的要求。

目前脱硫除尘设备的内部几乎都装有各种复杂设施、而大部份烟(粉)尘都具有粘性、会吸附在脱硫除尘设备内部设施上、造成热态阻力增加、运行费用增加、追使时常要停产清理检修、造成企业产量减少、直接影响企业的经济效益。为解决以往脱硫除尘设备长期不高效耐用、阻力大、运行费用高、经常停产维修、造成工厂减产减效等缺点,我们研究的LYX高效雾化脱硫除尘技术设备内部烟尘通道畅通的,不结垢、不堵塞,并能长期高效、耐用、低阻、造价低、运行费用低、维修率极低的集高效消烟、脱硫、脱氮、除尘、除雾工艺于一体化同时完成的。

2、技术创新点

在于研究烟尘及二氧化硫等有害物质的化学成份与物理运动特性,利用流体力学、空气动力学、化学、机械学等,集实心喷雾技术、雾化洗涤技术、凝聚雾化技术、冲击湍流技术、过滤吸收技术、旋流传质技术、循环流化技术、除雾分离技术等高科技于一体的多学科、多工艺的环保技术设备,它具有使用寿命长,高效低阻节能,占地小,造价低,运行费用低,维修率低,管理方便,灰水闭路循环,无二次废水及扬尘污染。烟尘经处理后各项指标低于国家环境保护排放标准,符合国家鼓励发展(高效、耐用、低阻、低费用)环保产业政策,实现了高效除尘、脱硫、脱氮、除雾一体化同时完成的大气污染控制净化目的。对减轻酸雨、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、粉尘、可吸入悬浮微粒等有害物质,改善大气环境质量有很大的环境效益、社会效益与经济效益,也有很好的市场推广前景。

3、技术工艺机理

含尘气体首先进入设备高效实心喷雾洗涤室,烟气经碱性溶液冷却降温达到饱和状态,大颗粒粉尘及二氧化硫首次被吸收洗下,继而烟气、水雾、粉尘三相气流由于质量的差异、以不同的惯性互相传质并同时进入高效凝聚雾化洗涤室进行收缩、急聚、扩散等运动作用后第二次被脱硫与除尘,随后烟气、水雾、粉尘三相气流以一定速率冲击装有碱性溶液的高效循环流化过滤室通过充分冲出、湍流、搅拌、过滤、传质等运动机理后第三次被脱硫与除尘,此时比较洁净的烟气以切向或蜗壳走向进入高效上稳旋流逆传质洗涤室通过与由上往下的碱性液膜与液雾产生逆向传质运动最后一次脱硫与除尘,净化后的洁净烟气通过切向或蜗壳走向进入高效下稳旋流脱水除雾室进行气水分离处理后,由引风机送到烟囱排向高空。

而灰水则分别从高效实心喷雾洗涤室、高效循环流化过滤室、高效上稳旋流逆传质洗涤室底部的自动溢流水封出灰口排向循环池经碱性水中和沉淀处理、碱性废水回收供脱硫除尘器使用,洁净水从高效下稳旋流脱水除雾室底部的排水口流出,逐一体化同时完成了消烟、脱硫、脱氮、除尘、脱水、除雾的全过程。

4、技术关键

⑴、集消烟、脱硫、脱氮、除尘、脱水一体化同时完成的技术设计,结构简单紧凑、工艺流程合理,内部不易结垢堵塞,烟气不带水设计;

⑵、设备内部有效面积使用率达100%设计,使烟尘在整个净化过程中全部完全溶于碱性水溶液,达到高效传质的效果;

⑶、应用高效外溅喷射雾化设计,设备内部无易损件设计,保证最高效的脱硫与除尘;

⑷、构成烟气与碱性溶液最充分的传质过程、以保证达到最高效的脱硫与除尘;

⑸、制造材料可选用天然耐磨蚀的花岗石制成(或其它材料制成、并在内部涂刷高耐磨蚀、耐酸碱胶泥),解决了环保设备长期以来不耐磨、不抗腐蚀、寿命短等缺点;

⑹、简易高效的循环双碱法脱硫原理(不同的烟粉尘、调配不同的吸收剂,也可采用CaO、CaCO3、NaOH、Na2CO3炉渣废水、碱性废液等),充分利用工厂生产的废碱液(经工业性应用试验证明,利用锅炉碱性灰渣水脱硫,可以节约20%~60%的吸收剂用量)、以废治废、综合利用、降低运行成本,碱性水闭路循环使用、废水利用率100%、实现无二次废水污染排放;

⑺、保证一定的液气比、稳定的二氧化硫吸收速率、控制pH值在10左右的25%左右的稀碱液作为二氧化硫吸收剂(吸收剂pH值容易控制,可进一步加装自动控制系统,洗涤液循环使用)。不易挥发、损失小,实现脱硫效率高、效果稳定,还有效地解决设备内部积灰、结垢问题;

除尘设备篇3

关键词 火化机 干法除尘 袋式除尘器 滤袋 气箱脉冲清灰

收尘效率

中图分类号: TU993.5 文献标识码: A 文章编号:

1、引言

殡葬是人类社会活动的重要组成部分,与人民群众的生老病死密切相关。遗体是一种特殊的有害的固定废物,火化机在将遗体、火化燃料、随葬品及遗体包装物在高温给氧条件下快速焚化的过程中,会排放大气污染物,其中有害物质多达几十种,主要包括:颗粒物、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、氯化氢、氟化氢、重金属(汞)及含二噁英等。火葬场污染的重点是火化机和遗物祭品焚烧产生的烟气排放,

依据民政部2010年统计年鉴,2009 年全国火化遗体达到454.2 万具,估算 2009 年遗体火化各污染物排放总量结果见表1。

表1 2009 年遗体火化各污染物排放总量结果

这些气体排入大气层造成大气的污染,对人类生存繁衍和可持续发展将构成重大威胁。因此有效的控制殡葬行业火化机的污染物排放迫在眉睫。

2、项目概况

郑州市殡仪馆迁建项目已全面启动,新址位于郑州市二七区侯寨乡三李村,距离市区15公里,占地330多亩。项目分两期进行,一期占地129.32亩,建筑面积23200平方米,主要建设内容包括:殡仪馆主楼、火化间、骨灰堂、服务楼等;二期工程主要是扩大项目规模。新馆新增12台平板火化炉,承担着每年万具逝者尸体的火化量。为减少污染物排放,改善大气环境,需对火化机增设高效消烟除尘设备。

3、烟气特性分析

火化机基本原理是在具有微负压和一定温度、一定容积的炉膛内,依靠不断供应的燃料和给养空气的助燃,使尸体焚烧灰化。当火化机炉膛温度运行在850℃以上(最好是9OO℃以上),使二噁英类完全分解;保证火化烟气在再燃室中有足够的停留时间≥2s (time),使可燃物完全燃烧。但是,由于供氧不足、燃烧不充分而致产生大量烟尘排出,通过实测可知遗体内的水份、油脂会在225℃左右的排烟温度下以气态型式随烟气排出。但是由于火化机运行时间不固定,频繁的开、停机会造成温度的急剧降低,当排烟温度低于水份、油脂的露点温度,从而形成油脂,以液态型式粘附在除尘设备上。而且因为人体油脂燃点温度为200℃,在含氧量及燃烧明暗火存在的情况下设备还会产生自燃现象。

3.1 烟气温度现场测量情况(详见表2)

表2 郑州殡仪馆烟气温度现场测量采样值

3.2 粉尘的物理性质

3.2.1 真密度

真密度是2.11g/cm3。

3.2.2 分散度(详见表3)

表3 分散度

以上测量数据来源于冶金工业部安全环保研究院

3.2.3 粘度(详见表4)

表4 粘度

以上测量数据来源于冶金工业部安全环保研究院

3.3 粉尘的化学性质

粉尘pH 值7.05,弱酸性。(数据来源于武汉科技大学分析中心)。

针对上述存在问题及实测数据的分析,火化机烟尘具有温度高、油性大、比电阻低、亲水性差、弱酸性等特点,设计的袋式除尘器主要创新点体现在:①耐高温(可达260℃),瞬间冲击(5分钟)温度280℃;②拒油特性,对油性粉尘不粘结;③排放浓度≤50mg/Nm3,且保证长期稳定高效运行。

4、消烟除尘设备设计阐述

4.1工艺流程图 见图1

图1消烟除尘设备工艺流程图4.2工艺布局示意图 见图2

图2工艺布局示意图

注:1.阻火系统 2.袋式除尘器 3.调节阀门 4.卸料器 5.输送设备 6.料仓7.风机 8.烟囱

4.3 气箱脉冲清灰袋式除尘器设计

4.3.1结构特点

本设备采用干法除尘,其收尘系统以风为运送粉尘的介质,用滤袋将粉尘过滤后落进灰斗被收集,与湿法除尘相比节省了大量的城市用水,并避免了水和大气的双重污染。

气箱脉冲清灰袋式除尘器主体由箱体、袋室、灰斗、进风口四大部分组成,并配有支柱、爬梯、栏杆、气路系统、风运系统、卸料系统、清灰控制器等,气箱脉冲清灰袋式除尘器结构图见图3。

图3气箱脉冲清灰袋式除尘器结构图

①箱体箱体主要是固定袋笼滤袋及气路元件之用,并制成全密闭形式,清灰时,压缩空气首先进入箱体,并冲入各滤袋内部。箱体顶部做成1.5°斜面,在户外使用时可防止积水,顶部还设有入孔检修门,安装和更换袋笼,滤袋全部在这里进行,十分方便,根据规格的不同,箱体内又分成若干个室,相互之间均用钢板隔开,互不透气,以实现离线(off-line)清灰,每个室内均设有一个提升阀,以通断过滤烟气流。

②袋室袋室在箱体的下部,主要用来容纳袋笼和滤袋,并形成一个过滤空间,烟气的净化主要在这里进行,同箱体一样,根据规格的不同也分成若干个室,并用隔板隔开,以防在清灰时各室之间的相互干扰,同时形成一定的沉降空间。

③灰斗灰斗布置在袋室的下部,它除了存放收集下来粉尘以外,还作为进气总管使用(下进气式),当含尘气体进入袋室前先进入灰斗,由于灰斗内容积较大,使得气流速度降低,加之气流方向的改变,使得较粗的尘粒在这里就得到分离,灰斗内布置有螺旋输送机或空气斜槽等输送设备,出口还设有回转卸料器或翻板阀等锁风设备,可连续进行排灰。

④进出风口进出风口均为圆筒型,进风口直接焊在灰斗的侧板上,进风口与火化机出尘管相连通,在进风口部设阻火装置,还在火化机出尘管与进风口之间设置喷洒装置,出风口设置在箱体另一端,一侧通过隔板、提升阀板孔与箱体内部相连通;另一侧通过引风管与风机相连通。

⑤风运系统

风运系统包括风机和引风管。

4.3.2工作原理

除尘设备篇4

关键词:燃煤供热锅炉;除尘脱硫;循环流化床;链条炉

中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)11-0106-02

1 燃煤供热锅炉的两种基本炉型

1.1 链条炉

链条炉通过炉前煤斗实现煤的供给,可对煤层厚度、炉排运行速率,还有进风量进行实时调整,从而实现对热功率的控制。另外,燃煤种类的选择需要参考炉膛的结构。炉排是煤层燃烧的主要“场所”,所以炉排上的煤层不仅要保证粒度均匀,还要满足易燃烧、不结焦等条件。链条炉优点如下:成本低,不仅表现在造价低,还表现在运行成本低上;对除尘装置要求不高;技术已经趋于成熟,运行安全、可靠,操作也较为简单。链条炉缺点如下:无法在炉内进行脱硫;在煤种适应性方面不尽如人意,较差;高温燃烧过程中易产生NOx;热效率较低,对负荷变化适应性较差。

1.2 循环流化床锅炉

近些年来,循环流化床锅炉开始走进了人们的视野,该设备优点如下:高效;低污染;较好的煤种适应性;NOx生成率较低,可在炉内进行脱硫;可在负荷状态实现性能的有效调节。该设备的缺点如下:造价高;对除尘装置要求较高;耗电量较大;不利于长时间不间断运行;维修花费大,运行操作比较复杂。

2 除尘脱硫装置及一体化技术

依据锅炉烟气中粉尘的原始排放浓度,可以将常用的除尘装置分为旋风除尘器、多管除尘器、水膜除尘器、布袋除尘器和静电除尘器,其中前三种适用于链条炉,而后两种适用于循环流化床锅炉。常用的脱硫装置主要有三种,即为燃烧前脱硫装置、燃烧中脱硫装置和燃烧后脱硫装置。其中燃烧前脱硫装置采用洗选法、强磁分离法,燃烧中脱硫装置采用炉内喷钙、循环流化床燃烧技术,而燃烧后脱硫装置则采用石灰石-石膏湿式脱硫的方法。

除尘脱硫一体化技术可以分为干式和湿式两种,干式为可控超强湍流传质除尘脱硫技术,它的效果明显,但是造价及运行成本极高,不易推广。而湿式为喷雾旋流烟气除尘脱硫和麻石水膜除尘增效脱硫,其造价、运行成本低。

水浴高效除尘脱硫器具有较高的除尘效率和脱硫效率,分别高达93%~99%、80%~85%,是一种能够较好满足实际需要的除尘脱硫设备,不仅技术成熟,而且运行

稳定。

钢制(麻石)高效除尘脱硫器具有相同的工作原理,二者都是利用某种强化气体和碱性水发生化学反应,从而起到除尘脱硫的效果,区别在于二者所用的制作材料是不同的。该种除尘脱硫设备不仅技术成熟,而且运行稳定,相较静电除尘器而言,具有投资小的优点,另外,排烟中不管是含尘量,还是含硫量都在国家现行《锅炉大气污染物排放标准》的要求之内,获得了用户的一致认可和好评。

高温(大约为250℃)含尘含硫烟气以某种规定的烟速进入到除尘器的内部,对水面形成冲击,并激起水花,形成一定量的水雾,水滴便会与尘粒进行有效接触,最终烟气中所含有的尘粒便会在惯性力的作用下被冲入水中,此时,尘粒受水表面张力黏附力的影响,质量变大,和水滴融为一体,最终沉降在除尘器的底部,形成泥浆,并将之定期排出。少量粒径约为1um的尘粒有一定的几率会随着洗涤处理后的烟气上升,最终被挡水板拦截,随水滴一起落下。为了实现对烟气更为彻底的净化,可以给烟气施加一个特定的流速,使其进入到旋流式除水器中,在圆筒壁高速旋转作用之下,烟气中的尘粒将会被甩到筒壁上,随着水滴进入旋流筒中的溢水槽中,经过一定时间的沉淀之后由排污阀排出。最后,将得到处理后的纯净烟气,并由烟囱排出。

将含尘含硫高温烟气(大约为250℃)冲入预制的碱性水中,然后和激起的水花或者水雾混合在一起,此时,烟气中所含有的CO及SO2等有害气体便会和碱性水发生化合反应,并生成H2CO3及H2SO3溶于水中,从烟气中脱离出来,这样烟气中有害气体便得到了较好的净化,最终实现了脱硫的目的。

钢制高效除尘脱硫器和麻石高效除尘脱硫器相比,整体投资小,但维修成本较大,通常不建议在室外布置。29~58MW中型燃煤锅炉,由于锅炉排烟量有所提升,导致设备体积庞大,即需占用较大的厂房面积,因此,也不适用。

麻石高效脱硫水浴除尘器,常见于中型燃煤锅炉,可布置在室外,因而降低了工业厂房土建施工所需的相关费用,但多了一项灰水沉降池的施工。综合比较,麻石高效脱硫水浴除尘器的造价略高于钢制高效脱硫水浴除尘器,但在运行维护方面成本较低,而且服役寿命较长。

3 配置方案的确定与选择

确定炉型和除尘脱硫装置配置方案的过程中,一方面要考虑技术上可行,另一方面要考虑经济上可承受,除此之外,还要考虑节能环保的相关要求。链条炉是没有办法做到炉内脱硫的,因此,一定要有烟气脱硫除尘装置的配置。循环流化床锅炉使用过程中,通常利用石灰石进行炉内脱硫,不需要专门为其配置相关的烟气脱硫装置,值得注意的事,它的烟气中含有较高浓度的烟尘,因此,需要配置布袋除尘器或者利用静电除尘器予以处理。

从技术角度和经济角度分析,初步确定三种方案:(1)链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备(麻石水膜除尘增效脱硫设备);(2)循环流化床锅炉+布袋除尘器+炉内脱硫装置;(3)循环流化床锅炉+静电除尘器+炉内脱硫装置。

以华北地区非产煤区某单台热功率为58MW热水锅炉为例,供暖期设定为4个月,煤价设定为408元/t。

从经济角度分析,方案1“链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备”最优,方案2“循环流化床锅炉+布袋除尘器+炉内脱硫装置”第二,方案3“循环流化床锅炉+静电除尘器+炉内脱硫装置”最次。

4 结语

方案1,即“链条炉+湿式烟气除尘脱硫一体化设备”在经济方面好于其他两种方案,但其SO2以及NOx的排放量则劣于其他两种方案。长远看来,循环流化床燃烧技术加设除尘装置的配置方案有一定的应用前景。

参考文献

[1]李晨顺.锅炉的节能与环保新技术探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(5).

[2]王永亮.锅炉节能的能耗降低技术研究[J].科技资讯,2012,(31).

[3]郭剑.提高循环流化床锅炉运行周期的技术研究[J].中国科技投资,2012,(33).

[4]何玉六.锅炉燃气与燃油的运行费用[J].重庆与世界(学术版),2012,(11).

[5]吴凤海.影响循环流化床锅炉长周期运行因素分析[J].中国高新技术企业,2010,(21).

除尘设备篇5

    一、除尘设备的主体构造

    除尘设备主要由三大部分构成,其外型见图1、结构部分见图2。

    1、设备本体:由金属构架、集尘桶、滤筒、隔膜阀和电磁阀、压差控制面板、压缩空气供给单元等部分构成,是粉尘过滤的核心部分。

    2、风机动力系统:包括风机、电机及其启动电路、风机与电机的传动机构、风机房及辅助电气设施等部分构成。

    3、其他辅助系统:包括压差报警系统、温度报警系统(公司改造后追加部分)、手动清灰、自动定时清灰系统(公司改造后追加部分)等辅助装置。

    二、除尘设备的危险要点

    1、烟尘带来的危险焊接作业的粉尘控制,可以说是各汽车厂焊装车间颇为头痛的一个问题。因为焊接烟尘的粒径十分细小,一般只有O.031zm~lOtxm,在除尘装置中主要通过滤筒的过滤作用表面,将粉尘吸附在滤筒的外表面,而清洁的空气从滤筒中排出。如果滤筒的过滤性能不好,粉尘没有吸附在滤筒外,随着清洁的空气散落在车间内外,当遇到焊接火花时,有可能引起爆炸或者导致电气设备接触不良等安全隐患。另一方面,如果漂浮的粉尘被人体吸人,可引发多种疾病,包括焊接尘肺、癌症等重疾。

    2、劳保手套磨损带来的危险除尘设备运行一段时间后,我们还发现滤筒的表面有些许絮状物。经调查,这些絮状物的来源是作业人员使用的劳保手套,在手拿工件或焊枪等工具时,由于手套磨损,其细小纤维被除尘设备的抽风系统吸人后附着在滤筒表面。经测试,附着在滤筒表面的劳保手套产生的絮状物属极易燃物质,遇火花即可剧烈燃烧。

    3、电气故障带来的危险除尘设备的风机动力系统包括电机、风机及其控制回路。控制回路中有交流接触器、各类继电器、空气开关和熔断器等电器元件。这些电器元件如果配置不当,或因空气中漂浮烟尘造成电器短路,就可能引发火灾事故。另外,电机在运行中也有可能因过载、短路或缺相运转导致电机烧毁从而引发火灾。

    三、除尘设备的技术改造

    在除尘设备的使用过程中,公司按照“没有最安全,只有更安全”的安全理念,对除尘设备实施了一系列的技术改造,改善了其运行条件,提高了除尘效率。

    1、自动定时清灰系统为了保持滤筒表面的清洁,除尘设备原有的清灰系统为手动清灰,即要求设备操作人员在每天生产结束后将手动清灰开关打开实施清灰,清灰10—15分钟后关闭。这种清灰方式主要取决于设备操作人员的主观l生,管理和监督成本较高,而且无法百分之百保证现场生产人员在生产结束后能每天按时完成手动清灰的操作。一旦疏于管理或执行不到位会造成滤筒上的粉尘堆积,除尘效率大为降低,事故隐患也会由此而生。为此,我们专门设计了能够保证每天三次定时强制清灰的PLC控制系统,利用PLC的内部时钟定时触发和关闭清灰开关,这样就避免了操作人员操作手动清灰可能造成的人为遗漏,同时也节约了手动清灰的作业工时,降低了管理成本。系统改造投入使用后,运行状况良好,有效保证了滤筒的及时清灰,防止可燃粉尘堆积,确保了安全生产。

    2、温度报警系统为确保除尘设备在一旦发生火警的情况下能够及时被人发现,我们利用温度传感器和报警装置重新设计安装了温度传感报警系统。其工作原理是,在除尘设备的进风口和排风口分别安装高灵敏度的温度传感器,在控制柜增加温度报警面板,设定在任一传感器感知温度超过4O摄氏度或进出风口的温差超过5摄氏度时,除尘设备立即报警,同时自动切断电源,停止设备运转。有了这套系统,我们可以确保即使意外发生起火,也能在第一时间得到情报,可以有效避免火灾的扩大,将火灾消灭在萌芽状态。

    四、除尘设备的管理措施

    1、对粉尘的管理①对于滤筒上附着的粉尘,通过导人自动定时反吹系统,实现每个工作日三个时间段的自动定时清灰,每次十五分钟。另外,每三个月对滤筒实施一次彻底清扫。②对集尘桶内的粉尘,我们确定最高容量为1/2的桶高,当超过一半粉尘量时就需要将桶内的粉尘清除掉。这样,可以避免粉尘在设备自动清灰时发生的外溢和二次污染。③对于滤筒在集尘桶内回收时容易造成粉尘外泄的问题,我们通过制作集尘袋支架,将集尘袋固定在集尘桶内,使用防火材料的集尘袋对粉尘实施封闭状态下的回收。这样就有效避免了粉尘在回收时所产生的外溢,保护了车间的环境。

    2、对絮状物的管理①为了防止絮状物被风机系统吸人而进入设备本体,我们从絮状物的源头处进行了改善:在弧焊加工工位的吸风口处加设了过滤网,孔径为2~3mm,可以在吸风口处将劳保手套的絮状物有效地“拦截”下来,作业者只须定期在自己的岗位清扫过滤网即可保证整个除尘系统的安全运行,有效地防止了絮状物附着到滤筒表面。②我们每三个月对滤筒实施一次全面的定期清扫,即使有少量絮状物被吸入,也不至于大量堆积,从而确保了滤筒表面无大量可燃物附着。

除尘设备篇6

关键词微雾除尘,陶瓷行业

1前 言

陶瓷行业的节能排放是政府和老百姓关注的热点问题,更是各企业生存、发展需要解决的首要问题。陶瓷生产过程中产生的粉尘的治理效果的好坏是清洁生产中最直观的一个问题,不少企业也不惜投入了大量的资金,但粉尘治理效果和日常运行费用因选用的除尘技术不同而各有不同。

很多陶瓷企业为了完成政府清洁生产的整治要求,对粉尘治理技术缺乏综合评估就匆匆投入资金进行粉尘治理,高投入效果却不尽人意,以至某些企业在通过清洁生产认证之后,日常生产却停用了除尘设备。

2微雾除尘的技术原理

2.1各种除尘设备的比较

陶瓷生产过程中产生的粉尘主要是粒径极细的粘土原料,坯体原料颗粒研磨得非常的小(一般在150目以上),并且粘土类粉尘具有亲水性。

目前陶瓷生产企业常见的除尘措施有:旋风除尘、布袋除尘和静电除尘。

旋风除尘器的弊端在于:流体的流动路线为沿边壁自上而下再沿轴心自下而上,由于大部分气体要在锥体从边壁区域流向中心部位,会导致已达到锥体壁面附近的细粉尘的二次卷扬;大量流体流入灰仓,会造成灰仓内细粉尘的飞扬,并会被返回气体带回设备内;由于顶盖附近存在高速旋转的灰环(含尘浓度极高的气流),易产生细粉尘向出气口泄漏的情况;气体流量的波动易导致器内流型紊乱,出入口气体短路及灰环泄漏,故流量波动会造成效率的下降;若气体入口的流速低,器内不能保证分离所必须的气体旋转速度,也会导致除尘效率大幅度下降;若入口气体的流速增高,会造成压降的急剧上升,故操作弹性小、操作稳定性差。

布袋除尘器的弊端在于:用于处理相对湿度高的含尘气体时,应采取保温措施(特别是冬天),以免因结露而造成“糊袋”现象。阻力较大,一般压力损失为1200~1800Pa左右,需要功率较大的风机。

静电除尘器的缺点:设备庞大、耗钢材多,需高压变电和整流设备,通常高压供电设备的输出峰值电压为70~100kV,故投资费用高;制造、安装和管理的技术水平要求较高;除尘效率受粉尘比电阻影响较大,一般对比电阻小于104~105Ω•cm或大于1012~1015Ω•cm的粉尘,若不采取一定的措施,除尘效率将会受到影响。此外,对初始浓度大于30g/cm3的含尘气体也需设置预处理装置。

2.2 微雾除尘的设计原理

在微雾除尘器内,水由喷嘴成雾状喷出,当含尘烟气通过雾状空间时,因尘粒与液滴之间的碰撞、拦截和凝聚作用,尘粒随液滴降落下来。

未捕捉的含尘气体由于在运动气流中与气体具有不同的惯性力,当气流方向突然改变时,粉尘粒子由于惯性继续按原来的气流方向前进,碰撞到“水膜过滤板”挡板就会被捕集下来。同时由于喷雾作用不断产生的水雾在“水膜过滤板”上产生的震动作用,使粉尘随水流下来,起到过滤自洁的作用。

含尘烟气再经过涡流锥体及涡流导向筒之间的涡流通道作高速旋转流动,由于离心力的作用,将粉尘与水混合的颗粒甩向通道的外侧,并向下落入集尘排污斗。

含尘气体进行微雾加湿后,尘粒被水雾捕捉,并经重力沉降,再通过“水膜过滤板”的惯性作用进行除尘以及旋风除尘,在一台设备上同时应用了四种除尘方式。

3微雾除尘技术具有的节能降耗、减污增效性

这种微雾除尘技术构造简单、阻力较小、操作方便。所须吸尘风机的功率小、耗电少。

喷雾压力≥0.3MPa, 水泵无须提供很高的水压,即可节省水泵能耗。可使用循环水,不需要干净新鲜水源,耗水非常少(20L/h),不需要干净新鲜水源;可对陶瓷生产企业的废水进行充分利用,最大限度地进行厂内循环。

粉尘和水雾混合后的泥浆与生产用循环水一并进行环保处理,就不再需要重复建设污水处理设施。

微雾除尘设备因其体积小、造价低,在陶瓷企业生产现场可对扬尘点进行就近安装治理,减少其它除尘设备过长的通风管道的建设费用(一般布袋除尘、旋风除尘风管造价占总工程造价的50~60%)。

微雾除尘技术本身带有的自洁功能不会导致设备堵塞,日常维护非常少;设备工作寿命长,日常运行费用仅需很少的电费。

在实验中通过测试进出口温度,发现采用微雾除尘可使空气温度降低5~8℃,不增加降温能量消耗的同时提高工人的舒适度。

4性能的实验研究与分析

经实验测试,在迎面风速为1.5~2.8m/s、喷雾水密度为0.94~2.36kg/m3的变化范围内,该除尘器对1μm粉尘的除尘效率可以达到65~80%、3μm颗粒的除尘效率为79~97%、5μm颗粒的除尘效率为85%~99%,压力损失范围在30~130Pa。

如图所示,分别给出了不同粒径的颗粒在不同迎面风速情况下的除尘效率。由图可以看出,对于1μm颗粒的除尘效率,随迎面风速的增加而减少,对于3μm和5μm颗粒的除尘效率则随迎面风速的增加而增加。这是由于在1μm颗粒的除尘机理中扩散作用占有重要地位,而扩散作用随风速的增大而减弱,使小粒径粉尘的去除效率降低;而对于3μm和5μm以上颗粒的除尘机理,则主要依靠惯性碰撞和接触阻留作用,随风速的增加而增强,进而大粒径粉尘的去除效率随风速增加不断增强。

5微雾除尘技术的应用

佛山某设备公司采用微雾除尘技术开发出喷雾高效除尘机组,集水雾捕捉、洗涤、过滤、旋转离心四种除尘方法于一体。

应用A例:A企业应用该设备在陶瓷辊棒生产环节进行除尘,粉尘扬点集中在筛料车间、混料搅拌车间。粉尘主要成分为氧化铝,粉尘粒度在1~10μm之间;车间扬尘点测量粉尘浓度≥10600mg/m3。该企业原有除尘系统为布袋除尘,使用功率为40kW。在安装使用喷雾除尘后,使用功率为15kW,粉尘混合浆料经过滤后可作为湿料直接用于混料工序(无需污水处理)。再检测,除尘后粉尘浓度≤156mg/m3,优于GB16297-1996《大气污染物排放标准》规定的二级排放要求。

应用B例:B企业为某知名品牌微粉砖生产企业,粉尘扬点集中在原料输送带、布料车间、压机成形车间。粉尘主要成分为粘土等陶瓷原料微粉,粉尘粒度在2~8μm之间。最大扬尘点为布料车间,粉尘浓度≥8600mg/m3。安装使用喷雾除尘设备后,粉尘混合浆料经过车间循环水过滤后收集泥粉再利用(无需另建污水处理)。经检测,除尘后粉尘浓度≤186mg/m3,优于GB16297-1996《大气污染物排放标准》规定的二级排放要求。

从上述两例实际应用情况来看,微雾除尘工艺日常费用低、维护少,为企业带来了明显的经济效益和社会效益。

6结 论

除尘设备篇7

关键词 油煤混烧;早投晚退;电袋除尘器;研究应用

中图分类号TD94 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)96-0175-02

0引言

根据印度政府的要求,在试运期间,烟囱排放要达标。当地煤发热量较低且灰份高,需要减少灰分对锅炉尾部设备的磨损以及降低燃油量。经过一年多的反复试验研究,在锅炉设计有轻油、重油情况下,油煤混烧阶段早投、晚退除尘器取得了成功。在此基础上,修改了除灰渣运行规程,极大的节省了燃油消耗,降低了劣质煤对尾部设备的磨损,产生了巨大的经济和社会效益,此项技术值得总结推广。

1 锅炉、除尘设备主要参数及运行条件

1.1锅炉技术参数

印度JSG4×600MW电站机组是哈尔滨锅炉厂的亚临界、一次中间再热、控制循环锅筒炉,四角切园燃烧方式,设计燃料为劣质烟煤。

每只燃烧器共设有四层油点火燃烧器,四角四层16只油枪的热功率为BMCR时燃料总放热量的40%。轻油枪采用机械雾化,重油枪采用蒸汽雾化方式。锅炉启动至10%BMCR时所用的燃料为轻油;低负荷运行时,助燃油为重油,锅炉重油系统出力为30%BMCR。锅炉不投油稳燃负荷不高于40%BMCR。制粉系统为双进双出钢球磨,冷一次风机正压直吹式。

1.2除尘设备参数

除尘设备为电除尘器+布袋除尘器,每台机组设计为两台。电除尘器型式:干式、卧式、板式;布袋除尘器型式:长袋脉冲外滤式除尘;布袋除尘器设有内置旁通烟道;除尘器设计:入口烟气量设计煤种为1007m3/s,烟温为1280C;最差煤种时烟气量1015.7m3/s,温度1250C;除尘器保证除尘效率为≥99.95% ;在一个电场停用时,除尘器出口最大含尘浓度在50mg/Nm3内;除尘器入口烟气露点温度78℃;除尘器最低壁温为88℃。

2 锅炉燃油对电除尘影响的分析

1)印度JSG 电站工程设计为轻油、重油两级点火方式,电除尘在投油时运行,附着在设备上油灰对电除尘的影响短时间效果不明显,长时间则可能会降低电除尘器效率,可能造成电场短路,甚至停运;

2)烟气中亚硫酸对设备的腐蚀需长时间的积累才会表现出来,特别是在排烟温度低于烟气露点温度之后对设备的损害就会比较明显;

3)重油燃烧后产生的油灰更多,含硫也更高,低温燃烧不完全将加剧油灰的产生量。因此重油对电除尘的污染比轻油要严重的多,所以应尽量避免投运重油时投运除尘器。

经过长时间的技术试验和研究(篇幅所限,试验数据略),我们得出了如下成果。

3 试验研究后,得出的改进后的电除尘投用条件

1)电除尘瓷轴、瓷套加热器要在电除尘投用前8 小时投用;

2)机组启动时,通过上位机控制系统,将电除尘每个高压控制柜运行模式切换至无火花模式,投煤粉即投用电除尘。断重油后将电除尘切换至自动控制模式;

3)机组停运时,重油枪投用前通过上位机控制系统将电除尘每个高压控制柜运行模式切换至无火花模式,电除尘保持投入,停煤粉后停用电除尘;

4)采用轻柴油、微油和等离子点火方式的机组,投煤粉时即可正常投用电除尘。

4 试验研究后,得出的改进后的布袋除尘器投用条件

1)锅炉启动过程中,断重油后立即投用布袋除尘器;

2)锅炉停炉过程中,投重油后烟气温度降至110℃以下或燃油热负荷高于总负荷20% 时,停用布袋除尘器;

3)采用轻柴油、微油和等离子点火方式的机组,烟气温度高于90℃时可投用布袋除尘器。

5 实施效果

通过机组6~13 个月持续运行跟踪来看,早投晚退除尘器,电除尘内部横竖梁、阴极线、阳极板等各处所积均为白灰色飞灰,基本能显设备原色,证明在多次试验和机组启停中燃烧重油没有对电除尘设备造成污染。

另外,对引风机内部检查发现叶片和风机内壁上有轻微积灰,无燃烧重油对设备的附着;对大部分叶片进行清拭后发现叶片完好,导叶和其他部位均无磨损。

在除尘效率方面,机组排放指标合格,没有因为煤油混烧给电除尘造成的不利影响。

6 实际运行操作中应注意的问题

通过多次试验研究,效果明显,获得了成功,大大地缩短了电除尘未投退时间,启动时,锅炉投粉至撤油投电除尘,能控制在30min~40min,停运时,可做到电除尘退出后10min之内停止进粉。

6.1启动操作过程中应注意的事项:

1)启动时应尽量快速启动设备,缩短电除尘投运时间,尽快提高烟温,为投运布袋除尘创造条件;

2)在启动初期,可投用多支油枪提升炉温,投运一台磨煤机后,可逐渐减少重油枪,投运3支轻油枪, 即可达到稳燃作用,因此,应选择此时投用电除尘;

3)在电除尘投运后,应快速投运磨煤机,快速升负荷,并逐渐减少重油枪,在负荷200MW时,停运全部重油,投运布袋除尘器;

4)在快速启动过程中,会存在烟温上升较慢的问题,因此,需继续升高负荷,3台~4台磨投运烟温能满足要求;

5)在升负荷过程中逐渐减少轻油投运,40%BMCR工况下,断油提高除尘效率。

6.2停运操作过程中应注意的事项:

1)停运过程中,至少应在50%左右投入油枪开始稳燃,负荷降至200MW以下时,继续投运轻油枪稳燃;

2)机组停运时,锅炉蓄热释放,炉温、烟温、汽温下降较慢,在轻油的稳燃下,停运到最后一台磨时,可基本保证燃烧稳定,不必投重油稳燃,因此也不急于停运布袋除尘器;

3)视最后一台磨煤机抽粉情况,停运布袋除尘,在抽粉基本结束时,停运电除尘。

6.3根据试验研究结果,修改原运行规程:

1)从试验研究过程中可看出,电除尘已能收集70%左右的飞灰,在经过一年的跟踪观察后,我们对电除尘和引风机内壁检查,也未发现燃油时投运电除尘对电除尘设备造成污染,引风机内筒壁、叶片等也基本没有磨损,可以说明我们的试验研究方案具有可实施性、可操作性;

2)在此基础上,我们编制了油煤混烧阶段投、退电袋除尘运行新规程,以后的运行操作,均按照新规程运行操作,状况良好。

7 结论

印度JSG 4×600MW电站工程成功实现了油煤混烧阶段早投晚退电袋除尘器,节省了大量燃油,大大降低了对锅炉尾部设备的磨损,同时改写了原有的运行规程,其总体思路、方法和修改后的运行规程是可以作为其它机组启动、停运除尘设备的操作依据,同时也取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]2060t/h 亚临界电站锅炉使用手册.哈尔滨锅炉厂有限公司.

[2]华东电机工程学会 600MW火力发电机组培训教材.中国电力出版社.

[3]浙江菲达电除尘使用说明书.浙江菲达环保科技股份有限公司.

除尘设备篇8

Abstract: The paper mainly discussed the commonly used single cylinder cyclone wiper, multi-tube cyclone wiper, water film dust collector and bag filter dust collector at coal separating plant.

关键词:选煤厂;除尘器;使用

Key words: coal separating plant; dust wiper; using

中图分类号:TD94 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)12-0019-01

0 引言

选煤厂在选煤生产,如在破碎、筛分、运输和干法分选作业中,均有粉尘出现。粉尘作为微细的尘粒,在气流作用下,散布于空气中呈悬浮状态,如果不采取有效的防尘、除尘办法,必然污染作业场所和车间外空气环境,给人的身体产生极大的危害。除尘器就是把空气中的粉尘分离出来的设备。

在各个选煤厂使用的除尘器品种各不相同,从除尘器的外力或作用机理划分,除尘器分为机械除尘器、电力除尘器、过滤式除尘器和洗涤除尘器等。机械除尘器又能划分为重力除尘器、惯性力除尘器和离心力除尘器。

不同的除尘器,尽管受到的作用力各不一样,然而,均需具备一定的条件方可工作,即:引入含尘气体;进行固气分离的空间;固气分离除尘后比较清洁的气体出口和粉尘的排放出口。

在选煤厂中,经常使用的除尘设备有单筒旋风除尘器、多管旋风除尘器、水膜除尘器及袋式除尘器等。袋式除尘器一般用于准备车间除尘,其他各种除尘器一般用于选煤厂的热力干燥除尘。因热力干燥在选煤厂不太应用,袋式除尘器应用比较广泛。

1 单筒旋风除尘器

单筒旋风除尘器是在选煤产业中使用比较多的除尘设备之一。它是利用旋风气流对尘粒和空气所产生惯性离心力大小的不同,对尘粒和气流进行分离的一种除尘设备。

2 多管旋风除尘器

要提高除尘效率,要通过减小旋风除尘器的直径或提高气流入口速度。然而,增加气流入口速度,把能使气流阻力迅速增大,达到一定程度后,还能导致除尘效率下降;减小除尘器的直径,又必然降低处理量。所以,含有尘灰的气体的分离一般采用小直径的旋风除尘器组,就是多管旋风除尘器。使用这种除尘器能得到很有效的除尘效率,还能保证除尘器的处理能力。大多管旋风除尘器与其他除尘器相比,其构造简单、价格便宜、使用方便,它是应用比较多的除尘器。它还可以与风选机和干燥机等设备联合使用。

3 水膜除尘器

水膜除尘器是湿式除尘器,运用喷雾或其他湿润式方式,在除尘器的内壁上装置薄层水膜,以防止粉尘在器壁上反弹和冲刷等过程中引起的二次扬尘,所以可提高除尘器的除尘效率,它捕集的粉尘粒度比干法旋风除尘器细,它分为立式和卧式两种形式。

4 袋式除尘器

袋式除尘器是运用过滤原理制造的除尘设备,可用纤维过滤布将气体中的粉尘过滤出来。由于因过滤布多做成袋形,所以叫袋式除尘器。这种设备在各类除尘器中除尘效率最高。

袋式除尘器的类型较多,以下以脉冲喷吹清灰袋式除尘器为例进行分析。这种除尘器由上箱体、中箱体、下箱体和控制阀组成,见图1。上箱体有花板、排风管、上盖和喷吹装置等;中箱体有数个排尘滤袋,滤袋长2~2.6m,直径0.12m,每排6条;下箱体有灰斗、下进风的进风口及排灰装置等;控制阀包括排气阀、脉冲阀、泄尘阀等装置。

它的除尘工艺和工作过程是:含尘气体由进气口进入中部箱体,从袋外进入布袋内,粉尘被阻挡在滤袋外的表面护气,净化的空气进入袋内,再由布袋上部进入上箱体,再由排气管排出。

滤袋内设有支撑框架,是为了防止过滤时滤袋被吸瘪。由脉冲阀控制脉冲性地向滤袋内喷出高速、高压气流,使滤袋急剧膨胀、收缩,引起冲击振动,袋外附着的粉尘,一些靠自重落入灰袋内,其余的由内向外的瞬时气流将其吹落,进入灰斗,经泄尘阀排出。在除尘过程中,风速对除尘器的性能作用较大。如果风速过大,除压实粉尘层、增大滤层阻力外,可以使尘粒透过滤袋,降低分离效率;如果风速过小,却降低了处理量。使用脉冲袋式除尘器进行除尘时,适当的风速为2.75m/s左右;反吹风式除尘器风速约为0.75m/s;振打与逆气流联合式除尘器风速约为0.75m/s。

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