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脈沖袋式除塵器在各除塵設備中的實踐與使用
2017/7/31 閱讀次數:[1277]

 在廢氣處理過程中,除塵器的作用性不言而喻。作為粉塵處理回收的設備,防爆型低壓脈沖袋式除塵器具有其他幾種金屬粉塵凈化回收設備無法比擬的特點,譬如維修方便、效果高、投資省等。本文就脈沖袋式除塵器在各種除塵設備中的實踐經驗與使用進行詳細解讀,以饗讀者。

 

脈沖袋式除塵器在各除塵設備中的實踐與使用

除塵器的選擇從國內外文獻及國內工業實踐經驗來看,目前用于金屬粉塵凈化回收的設備主要有以下四種:①袋式除塵器;②靜電除塵器;③高能濕式文氏管除塵器;④多管旋風除塵器。通過從技術、經濟等方面對上述幾種除塵設備進行比較,并針對本工程中煙氣的特點,選用防爆型低壓脈沖袋式除塵器作為粉塵處理回收的設備,并選用防靜電尼龍針刺氈作為濾料。該類除塵器有如下特點:①運行穩定,易于清灰,維修方便;②噴吹裝置阻力小,處理能力大,除塵效率高;③設備重量輕、投資省、造價低、占地少。

稀土貯氫合金粉煙氣量的計算稀土貯氫合金粉熔煉系統產生的煙氣量就是中頻真空感應熔煉爐開爐過程中由真空狀態恢復到常壓狀態進入的空氣量。按照《采暖通風與空氣調節設計規范》(GBJ19-87)規定,吸風口的風速值取0.6m/s,吸風口的截面積為0.314㎡,其風量為:Q1=0.6×0.314×3600=678m³/h;共有4臺熔煉爐,所以總風量為:Q2=678×4=2712m³/h,考慮到系統的漏風量,乘以1.1~1.15的安全系數作為除塵系統的總處理煙氣量及引風機選型的依據。

因此,袋式除塵系統處理煙氣量為:Q=2712×1.1=2983m³/h.除塵器過濾面積及過濾風速除塵器過濾面積可根據下式計算:F=Q60V(1)式中:F為除塵器過濾面積,㎡;Q為系統處理煙氣量,m³/h;V為過濾風速,m/min。過濾風速的大小與清灰方式、清灰制度、粉塵特性、入口含塵濃度等因素有密切的關系。根據經驗,過濾風速取V=1.0m/min,則除塵器的過濾面積為F=49.7㎡。

根據以上計算,設計中選用LDM-50防爆型低壓脈沖袋式除塵器,其處理煙氣量為3000m³/h,過濾面積為50㎡。工藝流程說明及主要技術措施熔煉爐煙氣通過不銹鋼風管進入布袋除塵器,再通過引風機高空排放,除塵器料斗收集的粉塵進入料桶,放入料庫貯存,可作為原料再次使用。在每臺熔煉爐的吸風罩頂端安裝一個電動閥,其信號與變頻器的相連,使得變頻器可根據電動閥的開啟數量自動調節風機風量,且操作系統與熔煉爐操作系統合用一個控制柜,操作起來十分方便。在稀土貯氫合金粉煙氣除塵系統中,關鍵是要解決稀土貯氫合金粉粉塵在空氣中易燃易爆的問題,對此系統設計采取了以下技術措施加以防范:

①用不銹鋼管作為通風管道,不會引起燃燒。

②采用防爆型低壓脈沖袋式除塵器,在除塵器中箱體設有防爆門,發生爆炸時可迅速開啟卸壓,保障設備安全。

③選用防靜電尼龍針刺氈作為濾料,從而避免靜電放電產生的火花引起的粉塵爆炸。

④由于用壓縮N2作為脈沖噴吹氣體,從而避免了粉塵與空氣摩擦引起的爆炸。

袋式除塵系統工藝特點在本系統中,由于貯氫合金粉為易燃易爆的金屬粉塵,所以采用局部通風的方式進行除塵。本工程中采用壓縮N2為保護性氣體,并配置了一臺產能為40m³/h的制氮機組,所以在本系統中采用壓縮N2作為脈沖清灰氣體。選用防靜電尼龍針刺氈作為濾料,從而避免了因靜電放電產生火花引起的粉塵爆炸,另外,在中箱體設有防爆門,提高了設備正常使用的安全性和可靠性。同時采用可編程控制器(PLC)進行自動控制及遠程操作,使本系統操作起來非常方便。

①濾料過慮效率高、性能穩定針刺氈是一種三維結構(立體型結構)濾料,過濾單元是單纖維,無數單纖維交錯在一起,孔隙很小,而且它的過濾過程不僅發生在表面層,還可發生在濾料內部。因此針刺氈濾料的過慮效率高,在本工程中過慮效率可達到99.0%以上。而且工作穩定,不受生產工藝設備運行情況變化的影響,出口濃度一直小于20mg/Nm³,有效地確保了煙塵的環保達標排放。

②自動化程度高自動控制是保證除塵系統正常運轉的關鍵措施之一,本系統采用BMC型袋式除塵系統電腦控制柜,采用日本原裝可編程控制器(PLC)為主機,工作性能穩定,自動化程度高。可編程控制器(PLC)能根據爐體閥門的開合,通過變頻器自動控制風機的轉速及引風量,以實現對進入除塵器的風量進行自動控制,有效地節約能源。同時,可編程控制器可根據除塵器進出口的壓差變化情況,自動控制清灰時間和清灰間隔。除塵系統的經濟效益:

①回收粉塵的經濟效益按每小時回收粉塵6kg計,則每年回收的粉塵量為:6×24×300=如每公斤價值按70元計,則每年回收粉塵的經濟效益為:43200×70=3024000元。

②袋式除塵系統運行費用按每度電0.50元計,則每年袋式除塵系統運行費用為:7.8×0.50×24×300=28080元

③袋式除塵系統設備維修費用按每1年更換一套濾袋計算,假設每套濾袋價格1萬元,則每年濾袋維修費用增加1萬元;按每年機械維修費用增加0.2萬元。則每年系統維修費用增加1.2萬元。

④全年袋式除塵系統總經濟效益根據以上計算,則全年袋式除塵系統經濟效益為(不含設備折舊費):

3024000-28080-12000=2983920(元)3.3社會效益本工程除帶了非常可觀的經濟效益外,還可以帶了明顯的社會效益。在本工程系統中,設備過濾效率高(>99.0%),經環保部門監測,煙氣入口含塵在3523.72mg/Nm³的條件下,出口煙氣排放濃度僅為19.73mg/Nm³,遠低于《大氣污染物綜合排放標準》(GB16927-1996)中的二級標準。特別是對人體危害****的小于5μm的顆粒去除效率較高,既保護了周邊環境,又保障了職工的身體健康。

結論經過一段時間的運行使用,系統設備均運行正常,還考慮了能在一定程度上起到稀釋室內VOC的作用,該標準充分的理論依據使得室內空氣品質問題能得到更好的保證。因此可以看到,若干盤管技術中采用人均新風量取為35m³/(h人)雖在一定程度上加大了系統的能耗,但從充分保證室內空氣品質的角度,其仍然是“有理”、“有節”的。

②關于新風再熱過程中能量回收的問題。

如前文中所提到的,在有些工況下,經冷凍除濕后的新風必須經過再熱送入室內,由于新風量較大,做好新風再熱過程中的能量回收工作將影響到整個系統的節能性。可以考慮在新風機房設置顯熱換熱器,利用它將新風機組處理后的新風去預冷一部分尚未進入新風機組有待處理的新風,從而使自身得以再熱。這種方法既滿足了干盤管技術對于新風送風的溫度要求,又能降低新風機組所需的處理冷量,還可以減少新風送風管道的保溫層厚度,做到“一舉三得”。

③關于干盤管技術中應用冷凍除濕方法的問題。

冷凍除濕作為現階段應用得最成熟的熱濕處理手段,人們總會對它在干盤管技術中的應用前景“寄予厚望”,然而從干盤管技術的本質來看,能實現熱、濕分離處理才是解決該技術問題的****途徑。由于冷凍除濕本身具有熱、濕處理過程耦合的特點,使得其應用于干盤管技術時會遇到種種限制。因此,其他形式的除濕手段對冷凍除濕方法的補充和替代,將在技術上進一步推動干盤管技術的發展,增強其可實施性。

結論與展望通過上述分析可以看到,利用冷凍除濕手段來實現干盤管技術存在著許多制約條件,在應用該技術前必須進行詳細的計算分析,充分認識到由于在系統之間的負荷重新分配而帶來的各種問題。干盤管技術只是一種新設備研發的思想是不恰當的,準確地說,它更是一種系統,是一種實現重新分配負荷的技術,而某些設備的研發只是為了保證該種形態的負荷分配技術實現的可能性。

品牌建設部 周春雷 轉自 中國環保在線

 

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