电力除尘（精选10篇）
电力除尘 篇1
电气室是HXD3型电力机车中重要的组成部分, 是电力机车主要的动力设备, 其管理质量直接关系着HXD3型电力机车的运行质量, 对铁路运输行业的整体发展具有重要的影响。在电力机车检修工作中, 电气室的除尘作业是检修工作的难点之一, 选用科学、适用的设备能够提升除尘效率和效果, 从而保证电气室的运行质量, 为HXD3型电力机车整体的运行提供安全保障。
1 HXD3型电力机车电气室除尘问题
HXD3型电力机车运行一段时间后, 需要进行定期检修工作, 包括二年检、年检、半年检和季检等。在电力机车检修过程中, 电气室除尘是检修的重点和难点。传统的HXD3型电力机车电气室除尘采用压力空气吹除, 并配以吸尘器除尘, 具有除尘效率较低、效果不佳的特点, 且会对除尘人员的身体健康造成很大的影响。在传统的除尘方式中, 每一台电力机车都需要七八名工作人员共同完成, 需要耗费大量的时间, 且会形成大量的尘土, 为了保证自身的健康, 工作人员都必须佩戴防尘面罩。因此, 如果在天气炎热的夏季, 工作人员佩戴防尘面罩进行数小时的工作后, 势必会对其身体健康造成很大影响。此外, 传统的除尘方式对电气室中电流柜、制动柜等死角除尘效果极差, 需要重复除尘, 严重影响了除尘效率。
2 HXD3型电力机车电气室除尘专用设备
针对上述问题, 相关部门通过不断努力, 研制出了一种针对HXD3型电力机车的除尘设备, 有效解决了上述问题。利用新型除尘设备, 可将压力空气吹除与滤网过滤、水吸附等有机结合起来, 每一台电力机车电气室除尘只需要一两名工作人员, 且工作时间不到传统除尘的50%, 从而提高了除尘效率。同时, 在电流柜、制动柜等死角也具有明显的除尘效果。
2.1 除尘设备的结构
HXD3型电力机车电气室专用除尘设备主要由移动式鼓风装置、移动式引风集尘装置组成, 且这2部分都装有相应的控制机构设备, 具体设置如下。
2.1.1 移动式鼓风装置
移动式鼓风装置主要包括3台并联相接的外转子轴流式风机、控制器和支架。其中, 外转子轴流式风机的职能主要是负责从外界空气中向HXD3型电力机车电气室内鼓风, 从而为除尘提供所需的气流。通常情况下, 这种型号的风机电压设定为220 V, 额定频率为50 Hz, 转速为2 350 r/min, 风压为205 Pa, 风机的额定电流为0.75 A, 风量为3 250 m3/h。
2.1.2 移动式引风集尘装置
移动式引风集尘装置主要由引风装置和集尘装置组成。其中, 引风装置的核心部分是1台低噪声轴流式通风机, 通风机上部通过导流弯管与帆布导流管相连, 通风机下部通过导流管与集尘装置相连;集尘装置主要由集尘器、滤网和水箱等设备组成。以型号为735-11-4A的低噪声轴流式通风机为例, 其功率为1.1 k W, 额定电压为380 V, 通风机风量为8 315 m3/h, 全压为380 Pa, 通风机转速为2 900 r/min。必须注意的是, 控制器的作用主要是有效控制引风—集尘装置轴流式风机的开启和闭合, 同时, 也可为引风—集尘装置移动提供便利条件, 在装置集装箱的4个下角上分别设有1个万向轮。为了便于工作人员的实际操作, 引风—集尘装置中通常还会设置外部扶梯和走廊。
2.1.3 支架
以帆布导流筒为例, 帆布导流筒的作用在于连接引风装置与集尘装置, 即发挥导流作用。导流筒的一端设置了矩形接口, 确保与电力机车电气室通道门进行有效连接, 进而实现其良好的密闭性;另一端设计为圆形的接口, 以确保与引风机入口处导流弯管进行良好连接。
2.2 除尘设备的除尘原理
HXD3型电力机车电气室专用除尘设备主要利用鼓风装置提供充足的风量, 从而将灰尘从电气室的各个角落、设备表面等位置吹离;通过引风机产生的负压, 以集中灰层, 并利用导流筒、过滤水箱等处理。
在具体的除尘操作中, 分为以下4步: (1) 启动引风装置, 使HXD3型电力机车电气室产生负压; (2) 启动鼓风装置, 产生足够风速的气流, 将电气室中存在的灰层吹离电气室表面; (3) 在引风机负压的作用下, 灰层等会随着气流进入帆布导流筒, 进而进入集尘装置中; (4) 经过滤网、水箱吸附等的处理, 尘土会集中在集尘器中, 而引风机引入集尘装置中的气体会由排风口排出。
3 结束语
经实际应用表明, 本文中提出的HXD3型电力机车电气室专用除尘设备除尘效果明显, 具有结构简单、便于操作的特点, 有效避免了传统吹风+吸尘器的弊端, 提高了除尘效率, 改善了除尘工作环境, 减小了工作总量, 有效避免了因除尘不彻底而造成的绞车问题, 并在很大程度上提高了HXD3型电力机车的工作性能。
摘要：HXD3型电力机车是我国铁路干线货运的重要机车型式之一。为了保证其运行的安全性, 需要对其进行定期检修。除尘是HXD3型电力机车检修中的重要环节之一, 也是电力机车检修工作的难点。基于传统的除尘方式, 提出了一种HXD3型电力机车专用的电气室除尘设备, 并对该设备的结构和工作原理进行了分析, 供有关人员参考。
关键词：电力机车,电气室,除尘设备,运行效率
参考文献
[1]李嘉.HXD3型电力机车电气室除尘设备[J].铁道机车与动车, 2014, 23 (7) :124-125.
[2]冯雨田.HXD3型交流传动电力机车[J].科技创新与应用, 2013, 26 (8) :99-100.
电力除尘 篇2
【关键词】除尘水；一文；二文；PLC控制
1、前言
随着水资源的短缺，“合理用水，控制消耗”已成为济钢炼钢厂研究的重要议题，随着转炉生产工艺的变化，转炉一次除尘水用水量近几年逐年增加，单炉座除尘水用水量由240m3/h增为280m3/h，四座转炉一次除尘水总量增加为1120m3/h。减少除尘水耗量，提高除尘效果，降低能源消耗，成为我们研究的重要议题。
2、存在的问题
（1）四座转炉一次除尘水量由960m3/h增加为1120m3/h后，水量不足致使一次除尘效果降低。
（2）除尘效果降低后，影响到相关除尘设备的使用寿命，主要是一文、二文设备受转炉烟气磨损严重，转炉烟道每月需要检修焊补，增加了工人劳动强度，甚至造成转炉停产。
（3）增加了一次除尘风机的承载力，由于一次除尘效果差，大颗粒粉尘迫使风机转子动平衡及使用寿命受到严重影响，造成风机检修频率大大提高，由每月检修一次变为每周检修一次。
（4）一次除尘效果降低后，污染了济钢炼钢厂周围的环境。
为解决上述问题，转炉一次除尘水系统必须进行优化，使其除尘配水水量与除尘设备相匹配。
3、改进方案研究
转炉冶炼过程中，一次除尘为转炉生产的重要环节。冶炼中产生的大量烟气经汽化冷却烟道、溢流水封、一文、重力脱水器、二文、弯头脱水器、水雾分离器到达风机，完成整个烟气净化的过程。其中一文作用为：粗除尘，降温灭火；二文作用为：精除尘，降温提速；弯头脱水器靠离心力完成大颗粒及水滴的脱离；重力脫水器靠重力完成大颗粒及水滴的脱离；水雾分离器靠挡板的撞击及改变方向进行进一步脱水。在烟气净化系统中除尘水起着至关重要的作用。炼钢厂45 t转炉一次除尘采用全湿式净化系统，也就是“OG”法。“OG”法除尘烟尘颗粒较大，除尘设备通过对烟气降速、提速及配水来实现除尘。其特点是耗水量大，动力消耗大。除尘水的作用主要是除尘及降温灭火，当除尘水量不足时，转炉除尘能力大大降低，直接影响到转炉的正常生产。
工艺布置如图1所示。
经研究整个烟气净化系统，对转炉除尘水改造提出两种方案：
方案一：改造原有供水系统，改造供水泵，增加供水泵的流量，同时加大四座转炉除尘水供水管道的管径。改造供水泵及供水管道预测费用约200万元。
方案二：根据转炉间断式吹氧的特点，对除尘系统的一文、二文内喷水量及一文溢流水量进行控制。对一文溢流、一文内喷、二文内喷的控制管路进行改造，增加三个旁通自动调节阀，达到通过电动控制阀调节配水量的目的。并由PLC完成数据信息的采集和过程控制，系统配置一台工控机，用于完成一文内喷水、二文内喷水、一文溢流水调节阀的手/自动转换，手动控制时用键盘设定阀位，以控制一文、二文、一文溢流的配水流量；自动控制时，PLC按照氧枪下降信号控制一文、二文、一文溢流调节阀，按预定水量进行PI调节；当接受出钢信号时，控制调节阀，保持小水量；溅渣护炉降枪时，仍保持出钢时的配水量。改造预测投资费用约90万元。
综合比较两种方案，方案二投资少，工期短，投用后用水量消耗少。本着“合理用水，控制消耗，降低成本”的原则选择方案二。
4、方案改造实施
4.1 PLC控制
改造前一文溢流、一文内喷、二文内喷配水量由手动蝶阀控制，由于转炉冶炼生产节奏较快，在冶炼前调整好配水量后，在冶炼过程中不再进行调整。
根据转炉冶炼特点和工艺要求，转炉在不同的冶炼区间，在不降低除尘、水封效果的前提下，可以改变一二级文氏管除尘器和一文溢流的给水量。即转炉降枪冶炼时，设定一个流量值（SP1）；出钢及溅渣时设定一个流量值（SP2）。过程检测流量与SP1或SP2相比较，采用比例－积分控制，即PI控制建立起流量闭环控制系统。
根据控制系统的规模和实施方便的原则，利用4＃转炉汽化PLC站，通过增加系统模块配置，来完成对1-4＃转炉除尘水自动配水的数据信息的采集和过程控制。系统配置一台工控机，实现4座转炉配水过程的全面监控，并通过网线与1－4＃转炉PLC主机联网，以获得所需得转炉生产调度信息。
调节阀是过程控制的关键，它的可靠性关系到系统的稳定性。结合转炉除尘水水质、水温易结垢的特点，选择具有自清洗功能的调节球阀，解决了调节阀阀体犯卡的难题。
PLC软件编制采用MODSOFT软件，工控机的监控采用FIX监控软件完成。可以实现4座转炉除尘水的手动和自动的操作。
4.2 现场管路改造
切断原有管道，增加旁通管路及旁通管路调节阀，通过旁通管路的调节球阀控制调节水量。
5、经济效益分析
转炉非吹氧期间水量调整：溢流水配水量减少20％，即20m3/h，一文、二文配水量分别减少1/3，即30m3/h，单炉座减少80m3/h。每炉座吹氧期时间为13分钟,非吹氧期时间为12分钟。
单炉座可节约供水量为：80m3/h×12/60＝16 m3/炉
每年冶炼总炉数为83000炉，则年节约水量为：16m3/炉×83000＝1328000m3。
6、结语
本次改造本着少投入、见效快的原则，因地制宜，快速达效，技术可靠，降低了除尘水非吹炼状态下用水消耗量，并达到了良好的效果。希望该设计理念能为类似工程提供有益参考。
参考文献
[1]《钢铁冶金－炼钢学》著译者：王新华.高等教育出版社.
[2]《氧气顶吹转炉炼钢工艺与设备》作者：王雅贞.冶金工业出版社.
[3]《自动控制原理》作者：胡寿松.科学出版社.
除尘器及除尘系统的改造 篇3
如何针对不同企业的具体情况, 因地制宜地制定改造方案, 在满足环保要求的前提下, 充分利用原电除尘器的结构, 缩短施工工期, 降低成本, 保证其服务的生产工艺的稳定性, 并实现节能降耗, 是除尘器改造技术至关重要的问题。
电除尘器及系统的改造一般有4种方案。
第一, “电改电”技术:原则是增加集尘面积, 提高除尘效率。按照Deutsch公式:
式中:η——除尘效率, %
A——收尘面积, m2
Q——处理烟气量, m3/h
ω——荷电尘粒在电场力作用下的驱进速度, cm/s
再考虑环境因素系数后计算出需要的集尘面积, 同时增加电场数量, 至少预留一个备用电场, 加大保险系数。
另外, 同时改进电源装置以提高粉尘荷电效率, 也是“电改电”技术措施之一, 如采用高频电源或电能增强器等。
实施“电改电”技术需配合进行气体的调质, 改善粉尘比电阻。例如, 水泥窑尾废气除尘效率的稳定性取决于系统设备配套增湿塔, 如果增湿塔工作不理想, 应考虑增湿塔喷雾系统的改造, 否则达不到改造效果。
“电改电”技术方案理论上可行, 但依据目前环保标准要求, 必须按照以上思路实施。因而, 改造成本很高, 有时受工艺布置及场地限制根本无法加接电场。
“电改电”技术实际上更多的是取决于工艺系统操作的稳定性和设备性能的可靠性, 一般很难避免事故状态超标排放, 例如断极线后无法在线检修。因此, 目前实施案例较少。
第二是“电换袋”。即拆除原来的电除尘器, 重新安装新型除尘器。此方案达到改造效果没有问题, 但一般投资高, 改造时间长, 很少实施此方案。
第三是改为“电-袋复合”除尘器。即保留电除尘器部分壳体和电场, 改为电-袋复合除尘器。
电-袋复合除尘器是电除尘器和袋除尘器的组合。目前世界上有2种形式的电袋复合除尘器, 一种称为COHPAC, 由美国电力研究所 (EPRI) 的Ramsay Chang博士开发并取得专利, Hamon Rasearch-Cottell公司将之实现工业化应用;另外一种称为Advanced Hybnd (简称AH) , 由美国南达科他大学的能源与环境研究中心 (EERC) 开发并取得专利。AH的结构比较复杂, 基本结构是在电场极板中穿插滤袋, 利用静电场力收集滤袋清灰以提高清灰效率, 从而提高过滤风速。COHPAC就是所谓的“前电后袋”的典型复合除尘器, 已经取得了工业规模的运行业绩。
电袋复合除尘器在我国国内也开始研究应用, 但多数为COHPAC方式。
COHPAC电袋复合除尘器理论上的优点在于经过电场除尘后, 滤袋的粉尘负荷降低, 滤袋过滤风速可适当提高, 清灰周期也可以延长。但电场故障时袋过滤部分负荷会增大, 系统阻力会增大而影响系统正常运行, 尤其不适合工艺除尘系统, 如电厂锅炉废气除尘和水泥窑尾除尘等系统。因此, 实际应用中滤袋的过滤风速不能取得太高, 比纯袋除尘器过滤风速提高20%为佳。从这个意义上说, 电袋复合除尘器的投资经济性和运行经济性都不是最优。
计算电袋复合除尘器的经济性, 包括投资经济性、运行经济性和可靠性, 投资经济性是考虑增加电场后, 减少滤袋部分投资能否补偿设置电场部分的投资;运行经济性则是所谓降低阻力, 即延长滤袋寿命节约的成本能否补偿电场部分额外耗电的成本。如果从理论计算则其假设很多, 难以置信。我们从成功运行的电袋复合除尘器和袋除尘器的比较看, 前者比后者实际投资一般高20%～30%, 而实际运行维护成本并没有明显差距。而电袋复合除尘器电场部分的可靠性对实际运行成本影响很大, 一旦电场故障实际运行的是一台纯袋除尘器。
电袋复合除尘器的主要缺点:a管理相对复杂, 电场部分不能在线维修, 整机维修比较困难。b运行费用偏高, 电袋复合除尘器实际上是两台除尘器 (一台电除尘器和一台袋式除尘器) 相串联, 两种除尘器的缺点也就集中到一起, 电场部分高压电源耗电+袋除尘器的系统阻力。
然而, 对于改造而言, 电袋复合除尘器倒是可以论证和考虑的方案, 尤其在高粉尘浓度下靠电场预降尘而降低滤袋部分负荷确有作用。天津水泥工业设计研究院有限公司在改造天瑞汝州和天瑞卫辉两台5000t/d高浓度高负压电除尘器时计算其原电除尘器的空间富余, 于是实施了电袋复合改造方案。改造后除尘器实际运行效果良好, 袋除尘部分总压差在1300Pa以下, 分室压差在1000Pa以下, 其中汝州天瑞电袋除尘器已经运行三年半未更换滤袋, 超出了预期寿命, 充分证明高含尘浓度气体的电袋复合除尘改造成功。
改造为电袋复合除尘器的前提是:a气体比电阻是适合的或气体调质系统是完好的;b原电除尘器确有充足的空间可保留一到两个电场。这时基本无需电场部分投资, “电改电-袋”方案实际投资成本并不高, 甚至偏低, 保留电场还可以减少改造工程量, 缩短施工工期。换言之, 如果空间不足, 需要另外增加电场或袋室的电-袋复合改造没有意义。
然而, 目前国内实际成功应用的工艺性电袋复合除尘器, 包括上面提到的天津院的电袋复合案例, 其袋滤部分的过滤风速并非如理论计算那样高, 即过滤面积基本不小于纯袋除尘器的方案, 因而具有真正的实用性和可靠性。
另外, 从我们近几年的改造实践看有富余空间的电除尘器并不多, 因此适合用电袋复合除尘器改造电除尘器方案的也不多。
第四是“电改袋”。即在保留原电除尘器部分壳体的基础上直接改为袋式除尘器。此项技术目前国内外电除尘器改造成功的应用案例最多。比较其他改造方案, 它有如下优点:
(1) 适应多数电除尘器的改造, 完全可以满足目前严格的废气粉尘污染物排放标准要求;
(2) 简单实用, 改造停窑时间短, 投资成本低;
(3) 完全可以在线维护和检修, 充分保证了系统运转率;
(4) 完全可以做到低漏风、低阻力和更长的滤袋寿命, 运行成本低。
天津院有限公司环保分公司多年来已成功运用电改袋技术改造了各种规模水泥生产工艺的除尘器近二十台套, 取得了许多有益的经验, 促进了除尘器改造。
表1是天津院有限公司环保分公司在水泥窑头窑尾除尘器及除尘系统改造的主要案例。
不同的应用工艺, 不同的原电除尘器规格, 必须采用不同的结构改造方案。例如:华新集团苏州金猫水泥有限公司4000t/d窑尾电改袋, 是原两条中空窑系统改造为一条4000t/d干法水泥熟料生产线, 要求利用其中一台窑尾电除尘器的基础进行袋除尘器改造。我们方案的重点是基础结构的优化, 尽量减少施工停窑周期, 巧妙利用原电除尘器结构, 实现气流合理走向, 谨慎改造原有力学结构, 不能出现结构失效事故。
综上所述, 目前多数情况下“电改袋”方案应是除尘器改造的优先选择, 然而, 要想改造成功, 体现上述优点, 必须注意如下两点:
(1) 采用的核心技术要先进、成熟、可靠, 并针对不同电除尘器实施不同的改造“嫁接”方案。
(2) 要同时考虑除尘工艺系统及相关设备的改造。
什么是先进、成熟、可靠的“电改袋”的核心技术?当然是先进的袋除尘技术。
先进袋除尘技术标准:
(1) 100%达到国家规定的排放标准, 甚至排放更低, 一般≤30mg/m3 (标) , 无事故排放。
(2) 集尘能耗最低。过滤元件的单位面积透气量大 (高通透率) , 过滤阻力低;本体结构简单合理, 结构阻力低, 袋除尘整机压差应低于1300Pa;宜用净气室内换袋结构, 降低设备漏风率。
(3) 清灰使用能量较少, 清灰效率高, 减少压缩空气使用量。
(4) 采用智能运行监测系统, 对气体温度、分室压差及压缩空气压力进行监控。实施压差反馈清灰控制;同时实施运行中破袋检测, 具备参数异常报警功能。
气箱脉冲技术虽已普遍应用, 但因其分室离线清灰和袋长限制的缺点而被行喷清灰技术所取代, 后者以简单、清灰高效、在线清灰和长滤袋而占绝对优势。
因此, 短袋的气箱脉冲袋除尘技术和长袋反吹清灰袋除尘技术都无法实现“电改袋”的结构要求, 而行喷吹清灰技术和引射喷吹清灰技术都非常适用, 后者清灰效率更高, 但由于结构处理较复杂, 还没有应用案例, 目前国内外电改袋的成功案例都是行喷吹清灰技术, 天津院有限公司成功实践的“电改袋”均是此技术。
为什么要同时考虑除尘工艺系统及相关设备的改造呢?那就是要充分了解和研究被改除尘器所服务的工艺系统的特点和要求, 充分评估改造后参数的变化对系统及设备的影响, 在设备改造的同时, 实施必要的系统改造。否则, 对于任何工艺系统采用固定的结构和定式的改造方法可能会导致改造失败。
现以水泥窑尾废气处理系统为例进行简单讨论。图1是两种典型的水泥窑尾废气处理流程图。
一般讲, 无论哪种工艺系统, 一旦实施“电改袋”, 系统设备方面需要改造的内容如下:
(1) 为确保改造后滤袋不被高温烟气损坏, 须将现有增湿塔的喷水系统改造升级, 将其改造为恒温控制喷雾系统, 或者增加进气冷风阀, 在除尘器入口负压不足或微正压时应增加鼓风机, 确保滤袋的安全;
(2) 利用现有的窑尾废气电除尘器壳体, 将其改造成一台先进可靠的行喷脉冲清灰袋除尘器;
(3) 为克服电改袋后设备阻力增加, 须将现有窑尾EP风机及电机改造或更换;
(4) 为满足改造后袋除尘器清灰压缩空气需求, 需要对原有压缩空气系统进行核算, 必要时新增空气压缩机, 并入原压缩空气系统;
(5) 最后还要注意核算原有系统风管和排料系统是否适应, 如果不适合要对系统实施必要改造。这一点一般不被重视, 但以笔者的体会, 关注系统是非常必要的。
下面, 从三个方面浅谈除尘器及除尘系统改造技术的研究和体会:
1 水泥窑头废气降温方式探讨和窑尾增湿塔喷水系统的改造
1.1 水泥窑头废气降温方式探讨
水泥窑头冷却机废气除尘已有更多采用袋除尘技术的案例, 但其废气降温方式是非常令人头痛的事。为保证不烧袋应将废气温度由250℃ (瞬时450℃) 的气体降到200℃以下, 降温方式有掺 (鼓) 冷风法、空气热交换器冷却法和喷水降温法。目前应用较多的是空气热交换器冷却法, 但根据热交换计算公式:Φ=A·k·△t需要的热交换面积很大, 因此热交换器设备成本很高。而掺 (鼓) 冷风法则使系统瞬时风量增大, 造成系统不稳定, 甚至发生危险。喷水降温法确是不错的选择, 它降温效果好, 反应速度快。主要是基于目前许多水泥系统都加入了余热发电锅炉系统, 一般情况下降温系统是短期和应急应用。焦作千业水泥窑头电改袋后就是采用了恒温控制喷雾降温系统, 运行两年多来降温控制准确, 在接入余热锅炉系统后确实起到了袋除尘器及系统安全的保护神的作用。
喷雾降温恒温控制技术的应用在千业水泥窑头电改袋工程中主要在篦冷机2、3段和篦冷机出口烟道内加装了喷水降温系统 (图2、3) 。
其技术难点在于长期连续大量喷水后怎样防止受潮熟料在篦冷机和烟道内结皮。喷雾系统技术参数见表2。
系统采用回流控制+分组及单枪控制方式, 安装远、近程多点温度检测, 并将数据即时反馈给中央处理器, 超前调整, 并反馈控制喷水喷头数量、位置和喷水量, 以保证除尘器进气温度在要求范围之内。图4为实际运行监测屏, 图中上面曲线为篦冷机出气口温度, 下面曲线为控制的和实测进入袋除尘器温度。可见, 在篦冷机出气口温度在350～530℃之间剧烈波动的情况下, 实际进入袋除尘器温度基本稳定在127℃。
1.2 窑尾增湿塔喷水系统的改造
一般认为, 水泥窑尾“电改袋”后对增湿塔喷雾系统的要求比电除尘器降低了, 只要保证不烧袋, 无需改造喷雾系统。但根据我们调查, 目前国内水泥窑尾增湿塔喷水系统工作不正常的约占80%, 一个原因是多数系统设计没有考虑精确的恒温自动控制技术, 而是将喷雾装置和水泵系统的控制割裂开来, 实施粗放和简单的控制;另一个原因是许多用户对喷雾系统的重要性认识不足, 维护不到位, 系统始终带病运行。其实, 这也是许多电除尘器运行不正常的原因之一。
正如窑头喷雾降温系统一样, 窑尾系统喷水降温系统温控的准确和稳定意义重大。不仅仅是防止烧袋, 更重要的是可以降低气体流量, 使系统运行稳定, 甚至可以减少袋除尘器过滤面积, 降低废气处理系统总投资和降低运行成本。
进行增湿塔喷水系统改造, 喷水系统应考虑采用恒温控制系统, 将入除尘器温度稳定控制在较低的温度范围内, 例如当生料磨及锅炉系统不运行时, 可以保证将废气温度控制在120℃±5℃, 当生料磨或余热锅炉投入运行时, 气体温度将更低, 任何工况下窑尾废气温度不会高于120℃±5℃。而目前窑尾系统工况废气量的温度一般是按照200℃换算, 例如把5000t/d水泥熟料生产线窑尾废气处理量提高到960000m3/h。从理论上讲按照125℃计算工况废气量可降低27%, 即5000t/d水泥熟料生产线窑尾废气处理量可按照604800m3/h, 实际考虑安全系数按照720000m3/h选择风机和袋除尘器, 可降低投资20%。当然, 如果采用可靠的恒温控制喷雾降温系统, 仍然按照960000m3/h进行废气处理系统设备的选型没有问题, 只是提高了安全稳定系数。同状况下除尘器过滤面积越大阻力越低。
增湿塔恒温控制喷雾系统应该是一个独立的控制系统, 它的工作需面对锅炉、生料磨开、停、窑况异常等不同工况条件, 烟气的温度、流量、湿度的各种变化。为满足上述各种变化, 并保证经济运行, 系统采用泵组运行方式。
当窑系统单独运行, 锅炉没有运行, 甚至出现异常高温时, 输水量较大, 多台水泵同时启动, 恒温系统可把增湿塔出口温度控制在120℃±10℃的区间内。
当回转窑与生料磨同步运行时, 生料磨需较高温度气体烘干生料, 设定出塔温度为180～220℃, 一般只开启一台水泵少量喷水。
一般水泥厂生料磨与回转窑同步运行率为85%, 通过以上运行方式可知, 单台水泵的运行时间将占全年总运行时间的80%以上, 单台水泵电机功率仅22～37kW, 所以对于自动温控系统, 低成本运行是主导运行方式。
采用恒温控制喷雾降温系统是需要我们研究探讨和推广应用的。我们即将实施改造的意大利富平水泥窑尾废气处理系统将同时改造增湿塔喷雾降温系统为恒温控制喷雾系统。
2 除尘器本体的改造
“电改袋”技术及本体方案有多种: (1) 美国GE (BHA) 公司的加设外风管及进风闸阀的方案, 例如北京燕山水泥厂窑尾袋除尘器改造。 (2) 天津院有限公司的袋室底侧风管内分风的方案, 如金隅集团琉璃河水泥厂一号窑尾除尘器改造。 (3) 天津院有限公司的保留部分电场, 袋室内隔板分风的电袋复合方案, 例如汝州天瑞5000t/d窑尾袋除尘器改造。 (4) 天津院有限公司的中心风道分风的电改袋方案, 例如焦作千业水泥5000t/d窑头电改袋。以上四种方案均为大净气室, 室内换袋结构。 (5) 其他公司的方案, 内隔板分风或内悬吊风管分风+小净气室, 顶换袋方案。
以上五种方案中第一种方案理论上是最完美的, 各分室进出口都有阀门, 从安全角度讲是最合理的, 即可以在线检修和换袋。但缺点是结构复杂, 施工量大, 改造需要停窑时间长, 一般要停窑一个月左右。第五种是最简单的改造方案, 耗钢率低, 应该可以最少的停窑时间完成改造。但缺点明显, 漏风率高, 能耗高, 易结露, 最不适合寒冷地区应用。
需要分析第二到第四种方案各自的优缺点和演变过程。第二种方案分风更合理, 减少滤袋不规则破损, 缺点是制造施工复杂;第四种方案结构简单, 可不改变进出风管连接方式, 简化施工, 缺点是钢耗偏高, 不适合双室电除尘器及鲁奇BS930结构改造;第三种方案结构气流更顺畅, 可使系统阻力更低, 而且可适用于大多电除尘器结构, 2010年初完成的大连小野田水泥窑尾高浓度电改袋就是应用的此方案。缺点是出风管连接复杂, 钢耗量大。总之, 第二到第四种方案均是天津院有限公司基于先进的TDM袋除尘技术, 根据不同的电除尘器结构, 不断总结、改进而创造的结构, 总优点是结构规范紧凑、漏风率低。
TDM袋除尘技术具有如下特点:
(1) 计算机专业软件辅助结构开发, 第二代行喷脉冲袋除尘器技术, 室内换袋 (Walk in) 结构, 更低的漏风率、低阻、节能。
(2) 核心结构——清灰机构以及控制拥有多项国家发明专利和实用新型专利。
(3) 采用低CAN风速结构设计, 保证设备高效运行。
(4) 挂袋多孔板全部采用数控激光切割成型, 确保尺寸定位及形状公差小于0.2mm, 孔板平面度公差小于3mm。
(5) 关键件采用国际名牌产品, 确保设备性能优越。
(6) 采用智能运行监测系统, 全面监视系统运行中的气体温度压力及分室压差监控、分风状况和破袋检测, 保证运行中破袋检测快速准确。
(7) 标准板块结构设计, 方便现场安装, 并利于结构密封施焊。
(8) 可靠的风路系统, 完全实现在系统正常运行过程中的分室在线维护和检修功能。
3 技术改造要充分了解所服务工艺系统的特点
在国家节能减排战略下, 现有水泥生产企业进行节能减排改造是当务之急。预热器改造, 冷却机改造, 水泥磨系统改造, 加上余热发电系统和工艺性除尘系统改造, 项目繁多。怎样用更低的投资达到更好的改造效果是生产企业最需要的, 也是我们科研服务企业所追求的。笔者体会, 各项改造应有机结合, 充分考虑系统工艺参数改变对改造效果的影响。
除尘系统改造绝不是除尘器本体改造好就万事大吉了。无论如何改造为袋除尘器以后, 过滤机理变化很大, 决不能影响生产系统的稳定性。要充分了解生产系统的特点, 例如改造前系统实际相关工作参数, 设备规格参数, 改造前后有无其他技术改造, 例如余热发电系统改造, 改造是否预留提产空间等等, 甚至应该了解系统管道的管径和走向。否则会使改造效果大打折扣, 甚至改造失败。
2008年7月金隅赞皇水泥有限公司2500t/d窑尾电改袋的实践中, 我们确实体会颇深。改造完成后我们就遇到了问题:首先系统阻力很高, 尽管除尘器本体压差显示阻力并不高, 约1300Pa, 但直接表现是新更换的废气风机能力不足, 尽管风机风门100%打开, 除尘器入口始终出现正压冒烟。而后, 不到三个月滤袋大面积破损。开始我们怀疑滤袋, 怀疑袋笼, 怀疑孔板, 甚至怀疑喷吹清灰机构。更换滤袋, 增加袋口保护罩, 均无济于事。
经过一年的研究探讨, 我们比较所有改造的案例结构没有差异, 对气体分布状况的数字模拟研究, 未发现问题。我们开始对系统进行现场标定, 结果是进入除尘器风管约20m长, 阻力太高, 达到1000Pa。我们再比较其他改造案例的工作环境认为, 工艺系统设计不合理、进气风速高 (超过30m/s) 是阻力高的主要原因。再经过数字模拟测试以及现场排查, 认为进气风速过高和排灰系统故障, 灰斗经常不定时不对称地积灰对袋室中工作滤袋的扰动作用相当大, 是造成滤袋早期破损失效的主要原因。
于是, 我们提出工艺系统改造方案, 今年三月份利用停窑检修实施了系统改造, 包括生料磨及除尘系统入风管加粗改造和灰斗拉链机完善。改造完成后系统运转良好, 系统阻力下降, 无正压现象出现, 废气风机阀门开度70%足够, 再没有滤袋破损现象。
产生这个问题的主要原因是此生产线设计工艺管路按照2000t/d系统设计, 而设备按2500t/d系统配套。另外由于此生产线还未建设完成就实施了电改袋, 我们的设计没有关注工艺系统问题。因此, 我们必须重视分析技术改造对其服务系统的影响。
4 结语
及时给婚姻除尘 篇4
望着满屋狼藉，她的心很是荒凉，感觉五年的婚姻如同这个房间一样，凌乱不堪。那些往日的龃龉争先恐后地跳出来，心渐渐被失望填满。还有必要再维持下去吗？这个念头连她自己都吓了一跳，这个家是两个人燕子衔泥般装饰起来的，也有过甜蜜，有过憧憬，可如今……这样想着，忍不住再一次泪流满面。
正胡思乱想间，手机响了，是朋友打来的。许是听见她声音不对，问她怎么了。朋友在电台主持一档情感节目，她忍不住把刚才的争执说了，并历数他的种种不是：不爱做家务，不体贴人……说真是失望啊，与其这样下去，不如离了算了。朋友在电话那端沉吟了一下，嗔怪道：亏你还整日看那些情感杂志，自诩半个情感专家，怎么事情到自己头上就拎不清了呢？你诉说的种种不过是婚姻中的小问题，就如同崭新的房间落了一点尘埃，但也不能掉以轻心，要及时打扫清除，否则，天长日久也会酿成大患……
放下电话，仔细回味朋友的话，觉得不无道理。自己刚才一时性急，夸大了矛盾，实际上扪心自问，他们的婚姻远没到伤筋动骨不可调和的地步，往日的吵吵闹闹也不过是些小事情引起，不是什么大是大非的问题。只是，两个人都不理性，这样的争吵多了，对婚姻多少都有些倦怠。这样想着，她的心情渐渐平静下来，开始着手收拾家。
白色的衣柜顶上积了厚厚的灰尘，自从住进来就没打扫过，尽管她想尽了各种办法，发黄的污渍终是无法清除。想起刚才朋友的话，她兀自愣怔了片刻，然后打电话给他：回来吧，我已经把家收拾完了。
他进门，看着窗明几净的家，还有一脸平静的她，有些不好意思。她说，对不起，我不该粗暴地关掉电源。这少有的一幕显然出乎他的意料，很快，他反应过来，抱住她：老婆，你辛苦了。
她把朋友的话转述给他听，他点头称是。她说，这样好不好，我们要像打扫家一样定期给婚姻除尘，及时把矛盾消灭在萌芽状态，而不是由着它们自由生长。
接下来的日子，一样有争吵，但却跟以前不一样了。争吵过后，两个人冷静下来会仔细分析：事情的起因是什么，责任在谁，值不值得吵，以后怎样避免。这样一来，吵架不再是单纯的吵闹，成了一种沟通方式。偶有一方不理智欲挑起“无谓”的战争，另一方就会及时提醒：不要在同一个地方摔跤啊。对方就会乖乖偃旗息鼓。两个人突然发现，吵架的周期变得越来越长，有时，她会对他说，哎，你发现没，我们好久都没吵架了。说完，两个人忍不住相视而笑。
静电除尘器除尘效率影响因素探究 篇5
静电除尘器是一个经典的有着优良效率的除尘设施,这几年来其中大部分使用到了冶金行业,水泥行业,电厂火炉烟尘滤化体系,其和其它除尘设施比起来,能耗不多,除尘效果强,适合于去除烟气里0.01-50的烟尘颗粒,同时能够用到高气温的烟气,高压强的场所。
1 构造因素
1.1 极板、极线形变导致极距离不均衡
电流的密集度、内部电荷的密集度和电场强弱都受极线距离和电晕线距离的作用。在运行电压和电晕线距离相同的状况下,增多极线的隔离差距会对电晕线周围的离子电流发生作用,同时增大电位差值,最后的作用是让电流电晕密集度与电场压力和空间电荷分布程度发生减低与变小。假如碰到工作电压、电晕线极板差距相同的状况下,加大电晕线的差距将获得电晕电流的较合适的值。假如是电晕线的差距比这个值低的情况,可能导致电晕电流减低。
1.2 气流分布的影响
电除尘器内之所以会出现气流分布的不平均,根本原因在于导向板、气流分布板的安装位置不同,以及除尘器管道与风机的连接方式未按要求连接,这些因素累加在一起,就会造成除尘器效率降低20%~30%。气流分布不均导致除尘效率降低,由下列几个原因造成。
(1)即使在气流相同的区域内所获得的粉尘数量也不同,通过降低风速来增加粉尘数量的方法无效。(2)出现冲刷现象的位置多为气流速度高的位置,由于气流速度高集尘极和灰斗上面的粉尘会重新飞起。(3)由于除尘器进口位置的灰尘浓度不一致,使除尘器内的灰尘存量增加。如果在除尘器内例如管道和弯头以及导向板上积累的粉尘过多,将会极大的破坏进口气流的平稳性。(4)设备漏风。一旦灰斗和排灰装置发生漏风,将导致粉尘的二次漂浮,使除尘器内本已经进入排灰程序的灰尘再次折返到入口气流中;如果膨胀节和风道闸门漏气,将直接导致除尘器的温度发生异常,气体中会增加水蒸气的含量,对设备形成腐蚀,最严重的后果是粉尘粘在电极上,使电压将电极击穿。
2 粉尘性质的作用
粉尘的属性关键决定于粉尘的化学组成、物理构造、化理特点与空间密集度、颗粒分布和变形、颗径、附着力等。在粉尘属性里,比电阻是静电除尘里一项不可忽视的关键点,同时是左右除尘能力的一项相当关键的数值。
(1)粉尘比电阻。当电荷碰触到电极后,将由于其本身传电能力的强弱、颗径的数值、附着性强弱等对电场运行特征具有不一样的作用,测量粉尘传电能力强弱的数值称作粉尘的比电阻。粉尘比电阻数值,其实是粉尘电荷放电的作用,其能够使静电除尘的工作效果产生变化。(2)粉尘浓度。粉尘密集度过大,粉尘使得离子流窜不顺畅,电晕电流变小,还可能会变为零,产生电晕堵塞,除尘作用急速减低。静电除尘器里具有着两个形式的电荷,一个是离子式电荷,另外是附电烟粒的电荷。离子的运行速率较大,大概是60~100m/s,但是附电颗粒的运行速率却是不高的,普遍是在60cm/s之下。所以含尘烟气经过静电除尘器时,单位时段移动的电荷额会较经过干净空气时低,也就是这时的电晕电流低。假如烟气的含尘程度较高,电场里漂浮过多的微型颗粒,将让静电除尘器中的晕电流迅速降低,甚至还将会趋至到零,这样的状况称作电晕堵塞。想要预防电晕堵塞的出现,在解决含尘程度很高的气体时,对于工作里的静电除尘器,应该尽可能保障首要电场进口位置有不高的含尘气体密度,假如有一定的条件基础,在开端还能设置吹风除尘设备,来减少空间的含尘度,保障除尘器的运行效果。(3)粉尘的类别。普通的粉尘有:金属颗粒、矿粉、粉尘、亚麻灰尘、烟草工业粉尘、大部分具有碳,氢元素和非无机复合粉尘等。如果粉尘里蕴藏着相当多的金属颗粒,同时在高压绝缘瓷瓶上累积的灰尘过度,让瓷瓶发生放电情况,那么就会致使电场电压工作过载,使得除尘器的效果减低。
3 烟气性质的影响
(1)烟气的温度与压力。烟气的温度和压力关系到电晕始发电压和电晕极的电力强度以及周边的空间电荷密度大小和电离子是否能够有效迁移。如果遇到温度变高、压力减小的情况,烟气密度会相对减小,导致电晕电压和电晕极表面的电力强度减小。(2)烟尘浓度。如果烟尘的浓度大幅提高,将严重影响除尘的效果,最严重的后果会使除尘器直接断电,造成电晕封闭。(3)烟气湿度。烟气的湿度维持在一定的范围内时,除尘器的工作效果比较好,如果烟气湿度超过撑场范围,将对除尘器造成严重的腐蚀。
4 工作操作因素的影响
(1)振打制度。静电除尘器要想保障较好的工作,就应当对除尘设备实行敲打,这样既能够提升去尘效率,还可以提升除尘器的工作期限。对于除尘设备实行振打关键是由于静电除尘器工作一个阶段之后,将在电晕端与集尘端累积相当数量的粉尘,假如不迅速清理,将可能致使电晕极的健康运行,同时还可能让电晕极无法工作,甚至将致使电晕极发生相反的电晕现象。(2)供电设施的控制措施。监管、测量、养护与通信被主控设备实现,控制器根据单电流、双电流、单电压、双电压和花火率等通讯指令对整体实行调节。(3)灰斗卸灰的方式选择。袋式除尘器的效果是回收灰尘,转移至去灰设备里。灰斗想要保障应用过程里的可靠性,应当装置低高位预警监察与约束位构件。倒灰的环节里应当利用定时的措施。对于袋式除尘器的预期灰尘是保障相对低的灰位,如此能够保障完成灰斗的健康功能,还能够延展静电除尘器的使用期限。
5 结束语
静电除尘器除尘效果的好坏直接作用到企业的经济收益与社会效益,依照上面的因素探究,有相对性地利用合理手段,必能够提升除尘器的除尘效果。
参考文献
[1]冯丕学.高比电阻粉尘对电除尘器除尘效率的影响及解决办法[J].特钢技术,2015,04:50-53.
[2]王克亮,段炼,徐燕小,刘晓冰.静电除尘器电极技术研究进展[J].环境与可持续发展,2015,06:149-154.
锅炉烟气除尘技术及除尘器的选择 篇6
1 锅炉烟气除尘技术
烟气除尘技术是使含颗粒物的气体通过某个力场或电场, 使颗粒物从气体中分离出来, 工业中分为机械式除尘技术、静电除尘技术、过滤除尘技术、湿式除尘技术四类。
(1) PS型燃煤锅炉烟气脱硫除尘技术。装置上部脱硫塔内的二氧化硫被喷嘴喷出的分散的石灰浆液滴吸收, 生成Ca SO3和Ca SO4后温度降到80℃左右, 第一次脱硫除尘后进入湿式除尘器, 使烟气在除尘器底部与贮水池剧烈运动, 实现高效除尘和脱硫。缺点是投资和运行费用较高。 (2) GGT-Ⅰ型燃煤锅炉烟气脱硫技术。用喷射雾状的高效脱硫除尘药剂水溶液对锅炉排放的烟气和粉尘进行增湿, 并使二氧化硫反应、凝结于粉尘, 再通过离心式旋风除尘器使尘粒和液滴降入集尘箱, 达到脱硫和提效的目的。 (3) 湿式冲旋脱硫除尘技术。用冲激、旋风二级除尘机制, 在烟气由锅炉进入冲旋室后冲激水面进行除尘, 然后烟气在除尘器上部经由通道进入旋风室作螺旋运动, 利用离心力二次除尘, 烟气中的二氧化硫溶解生成亚硫酸微滴, 与尘粒一起从烟气中分离出来。 (4) 湿式旋风除尘脱硫技术。烟气与装置内的雾状吸收液作用, 并进入文氏管装置进行二次脱硫和除尘。之后烟气经脱水装置除去烟气中的液态水, 剩余的除尘脱硫污水进入锅炉出渣装置, 中和炉渣中的碱性物质, 被炉渣吸附污水中的尘粒。 (5) 麻石脱硫除尘技术。在内部用麻石制作筒体来强化气液接触, 进而提高传质效果和脱硫效率。主要采用内向旋流板技术进行除尘和脱硫, 即气体通过旋流板螺旋上升并与吸收液接触, 气体中的二氧化硫也被吸收液吸收, 液滴与尘粒被旋流离心力甩向塔壁并流到下级塔板, 经排污口排走。此技术较易改造旧式麻石除尘器, 但耗水量和耗电量大, 旋流板耐腐蚀耐磨损性能要求高。 (6) 湿式石灰石-石膏法。用石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液作为脱硫吸收剂。吸收浆液与烟气在吸收塔内接触混合, 二氧化硫、浆液中的碳酸钙和空气进行化学反应并产出石膏, 脱硫后的烟气经除雾器除去细小液滴并经热交换器加热升温后排入烟囱, 脱硫石膏浆脱水后回收。
2 锅炉烟气除尘器的选择
从气体中去除或捕集固态或液态颗粒的设备称为除尘器。常见的除尘器保括静电除尘器、布袋除尘器、多管除尘器、旋风除尘器、水膜除尘器、机械除尘器等。静电除尘器的主要优点是集尘率高、可处理高温气、含尘率低、时效率高;主要缺点是占地大、投资大、易老化、受粉尘电性影响大。布袋除尘器的主要优点是集尘率高、操作简单、含尘率低、时效率高;主要缺点是占地大、布耗大、不宜高温气体。重力除尘的主要优点是价廉、易维护;主要缺点是不能处理微粒。惯性除尘的主要优点是价廉、易维护、可以处理高温气体;主要缺点是不能处理微粒。离心除尘的主要优点是不占场地、可以处理高温气体、适合含尘浓度较高的气体;主要缺点是压力损失大、不适于湿尘、粘着性大、腐蚀性大。洗涤除尘的主要优点是集尘率高、占地少、在含尘率低时效率高;主要缺点是需水量大、烟囱下部需用花岗石。声波除尘的主要优点是运行费用少;主要缺点是设备费用高。
锅炉除尘方案要根据烟尘物理和化学特性、烟尘浓度、排放要求、技术比较、经济比较等因素综合确定。通常评价除尘系统性能优劣的主要指标有除尘效率、通风阻力、处理风量、漏风率、耗钢量、工程一次性投资、运行费用、占地及使用寿命等。各种除尘器相比较, 从适用性上来说, 水膜除尘器、多管除尘器、旋风除尘器适用于链条炉;静电除尘器、布袋除尘器适用于循环流化床锅炉。如果优先考虑环保排放应选择布袋除尘器或电袋除尘器。如果烟气中烟尘含量很高时则要优先考虑电袋除尘器或其他预除尘器结合布袋除尘器共同使用。
3 锅炉烟气袋式除尘器
作为最古老的除尘方式, 袋式除尘器效率高、性能可靠、操作简单, 除尘效率达99%以上, 净化的空气达到卫生标准后可返回车间循环使用, 以依然是冶金、水泥、化学、陶瓷、食品等工业部门广泛使用的除尘器。滤袋通常做成直径125~500 mm、长度2 m的圆柱形或扁长方形, 由棉、毛、人造纤维等加工的滤料表面的粉尘初层和集尘层进行过滤。
(1) 初层过滤过程。通筛滤效应、惯性碰撞效应、扩散效应捕集粉尘, 随着粉尘深人滤料内部, 纤维间空间逐渐减小并形成附着在滤料表面的粉尘初层, 依靠初层及逐渐堆积起来的粉尘层进行作用。随着滤袋两侧压差增大、粉尘层内部空隙变小, 空气通过滤料孔眼时的流速增高, 会把粘附在缝隙间的尘粒带走, 使除尘效率下降。因此, 除尘器要不能破坏初层的情况下及时清灰。
(2) 预附层过滤过程。传统的袋式除尘器上使其预先附着一层粉尘层, 即预附层, 通过它的吸附、吸收、催化等效应将工业废气中的气、液相污染物预先净化, 然后再把烟气中的固相污染物同时去除, 这种技术称为预附层过滤。采用预附层技术处理高粘性粉尘, 可使除尘器阻力下降、效率提高。
(3) 过滤袋材质选择。它由滤布和固定框架组成, 要求滤料耐温、耐腐、耐磨, 有足够的机械强度、除尘效率高、阻力低、使用寿命长, 成本低。滤料按滤料材质分, 有天然纤维、无机纤维和合成纤维;按滤料结构分, 有滤布和毛毡。毛毡整个均匀分布着纤维, 容尘均匀, 采用较高的过滤风速在毡内进行过滤, 需要有强有力的清灰措施;棉毛织物适用于净化有腐蚀性、温度在80℃~90℃以下的含尘气体;尼龙织物 (最高使用温度80℃) 耐磨性好, 适合过滤磨损性强的粉尘如粘土、水泥熟料、石灰石;奥纶 (最高使用温度130℃) 耐酸性好、耐磨性差, 适用于净化有色金属冶炼中SO2烟气;涤纶 (使用温度140℃) 耐热、耐酸性能较好;针刺呢以涤纶、锦纶为原料织成底布并针刺短纤维, 使表面起绒, 容尘量大、除尘效率高、阻力小, 经过硅酮树脂、石墨—聚四氟乙烯处理的玻璃纤维滤料 (使用温度250℃) 化学稳定性好、不吸湿、表面光滑, 适用于水泥、冶炼、炭黑等高温烟气净化。
(4) 过滤气速选择。过滤气速对除尘器的性能有很大影响。过滤风速增大能减小总过滤面积、降低投资, 但是阻力增大、除尘效率下降、滤袋寿命降低;过滤风速降低时阻力低、效率高, 但是需要设备增大尺寸。根据它的清灰方式、滤料、粉尘性质、处理气体温度等因素, 每一个过滤系统都有一个最佳过滤气速。一般细粉尘的过滤气速要比粗粉尘的低, 大除尘器的过滤气速要比小除尘器的低。相应的, 为掌握过滤气速和内压, 每台炉都配置一台增压风机, 采用静叶可调轴流风机设计, 在进入布袋除尘前运行。增压风机在设计流量情况下的效率不小于85%, 并保证能留有一定裕度:风压裕度不低于20%, 风量裕度不低于10%, 有10℃的温度裕量。
(5) 清灰措施选择。清灰直接影响袋式除尘器的正常工作, 清灰方式及清灰控制装置类型多样:机械清灰包括人工振打, 机械振打, 高频振荡等, 振打方式有水平振打、垂直振打和快速振动, 缺点是振动分布不均匀, 过滤风速低, 对滤袋损害较大。逆气流清灰采用循环空气与含尘气流相反方向通过滤袋的方式, 使滤袋上的尘块脱落并掉入灰斗, 反吹风清灰和反吸风清灰两种工作方式, 前者正压吹气流入滤袋, 后者负压吸气流出滤袋, 缺点是清灰强度小、过滤风速不宜过大。脉冲喷吹清灰以压缩空气通过文氏管诱导周围的空气在极短的时间内喷入滤袋, 使滤袋产生脉冲膨胀振动,
在逆气流的作用下剥落滤袋上的粉尘入灰斗。声波清灰是采用声波发生器使滤料产生振动进行清灰。
参考文献
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[2]嵇敬文, 陈安琪.锅炉烟气袋式除尘技术[M].北京:中国电力出版社, 2006:26-92.
[3]常建娥, 韩北川.电袋复合除尘器清灰系统的分析研究[J].机械设计与制造, 2007 (5) :54-56.
电力除尘 篇7
1 BE型静电除尘器的工作原理
如上图所示, 图中的电晕极 (细金属线) 的一端用绝缘子, 悬挂在接地的收尘板中间, 并在其上施加负性高电压, 当电压达到一定值时, 电晕极上会出现放电现象, 此时给除尘器通入含尘气体, 气体在高压电场中产生电离, 电离后所生成的阴离子和阳离子吸附在通过电场的粉尘上, 而使粉尘获得电荷, 绝大多数荷电粉尘粒子便向收尘板运动而沉积, 当沉积在收尘板上的粉尘达到一定厚度后, 借助于振打机构使粉尘落入下部灰斗, 净化后的气体便从除尘器排出。
2 影响除尘器除尘效果的因素
陶二电厂安装的是板式除尘器, 收尘板由若干块平板组成, 针刺式电晕线安装在每排收尘板构成的通道中间, 根据投运以来的运行情况看, 除尘器的除尘效果与许多因素有关, 如烟气的温度、流速, 以及除尘器的密封状态、收尘板间距等。
2.1 烟气的温度
烟气的温度过高, 电晕始发电压、起晕时电晕极表面的电场温度、火花放电电压等均降低, 影响除尘效率。烟气的温度过低, 容易造成绝缘部件因结露而爬电;金属件被腐蚀, 并且燃煤发电排出的烟气中含有SO2, 其腐蚀程度更为严重;灰斗内粉尘结块影响排灰, 该厂曾因灰斗长期积灰, 使收尘板、电晕线埋于积灰中而将收尘板烧变形, 断裂, 电晕线烧断。
2.2 烟气的流速过高
烟气的流速不能过高, 因为粉尘在电场中荷电后沉积岛收尘极上需要有一定的时间, 如果烟气风速过高, 核电粉尘来不及沉降就被气流带出, 同时烟气的流速过高容易使已沉积在收尘板上的粉尘产生二次飞扬, 特别是振打落灰时更容易产生二次飞扬。
2.3 板间距
当作用电压、电晕线的间距和半径相同时, 加大板间距, 会影响电晕线临近区所产生离子电流的分布、增大表面积上的电位差, 将导致电晕外区电场强度降低, 影响除尘效率。
2.4 电晕线间距
电晕线的间距有一个会产生最大电晕电流的最佳值, 当作用电压、电晕线半径和板间距相同时, 增大电晕线间距会使电晕电流密度和电场强度的分布不均匀, 若电晕线间距小于最佳值, 电晕线附近电场的相互屏蔽作用会使电晕电流减小。
2.5 气流分布不匀
出现气流分布不匀时, 气流速度低的地方收尘率高, 气流速度高的地方收尘率低, 气流速度低的地方增加的粉尘收集量小于气流速度高的地方减少的粉尘收集量, 而总收尘效率降低。并且气流速度高的地方会出现冲刷现象, 将已沉积在收尘板上的粉尘再次大量扬起。
2.6 漏风
由于电除尘器用于负压操作, 如果壳体的连接处密封不严, 就会从外部漏入冷空气, 使通过电除尘的风速增大, 烟气温度降低, 这会使烟气露点发生变化, 使收尘性能下降, 如果从灰斗或排灰装置漏入空气, 将会造成收下的粉尘产生再飞扬, 使收尘效率降低, 还会使灰受潮、粘附灰斗造成卸灰不流畅, 甚至产生堵灰。陶二电厂的1#、2#除尘器曾因保温室密封不严漏入大量高温热灰, 不但除尘效果大大下降, 而且许多保温圈的连接线烧坏。灰斗处也曾因漏风使卸灰口结冰, 卸不下灰来, 造成灰斗内大量积灰。
3 减小影响的措施
3.1 严格要求工程质量
以上的许多不利因素是安装不合格引起的, 例如:收尘板间距、电晕线间距、气流分布不匀、漏风、烟气温度, 如果安装技术水平高, 使板、线间距排布合理, 不但除尘效果好, 而且还会延长除尘器的使用寿命, 所以, 安装过程中要严格要求工程质量。
3.2 加强日常维护
3.2.1 调节好系统的风量和风压, 检查设备、管道、人孔门、振打器底座海波轮等处是否有漏风现象, 检查漏风可用一薄纸片在门缝处移动, 若纸被吸引则就是漏风, 发现漏风后应开门检查密封材料是否完好, 如有破损应及时更换, 排除一切能产生漏风的隐患。
3.2.2 定期检查收尘板、电晕线是否变形, 检查两极间距, 每个电场每个通道的偏差是否符合要求, 每根电晕线与阳极距离的偏差是否在允许范围以内, 达不到要求的进行处理并修复。
3.2.3 要适宜保持保温室的温度。保温室温度达到100℃时, 应关闭加热器, 以不结露为宜。停炉检修时对保温箱进行清扫, 检查电晕极支撑绝缘子及石英套管是否有破损、爬电等现象, 如果有破损, 及时更换。
3.2.4 定期检查收尘板限位装置情况及灰斗阻流板状况, 是否有阻流板脱焊、导向杆、导向板脱落等现象, 如有及时焊接, 保证除尘器内气流分布均匀, 严格防止灰斗中的气流出现环流和漏风现象。
3.2.5 除尘器临时停用时, 等锅炉一次风机、引风机停运后, 继续保持各振打机构连续运行2～3小时方可停振打装置, 使吸附在收尘板、电晕线上的粉尘彻底脱落。停运期间除尘器内温度保持高于烟气的露点温度, 电场投入前4小时送上热风与保温箱加热, 避免绝缘设备结露。
电力除尘 篇8
关键词：多管陶瓷除尘器,除尘效率,原因分析
1 引言
GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》实施后, 部分企业锅炉烟气排放达标存在较大环保压力。某公司6t/h燃煤锅炉采用多管陶瓷旋风除尘, 笔者结合该公司锅炉除尘设施、烟管状况和运行情况, 对制约旋风除尘器除尘影响因素进行分析, 并提出解决对策, 以确保达标排放。
2 除尘工艺介绍
某公司锅炉为6t/h链条炉排燃煤锅炉, 采用XTD-6多管陶瓷除尘器进行烟气除尘, 每班收尘约50kg, 全天收尘约150kg, 收尘效果一般;受场地影响烟管弯道较多, 呈“L”型, 多管除尘器紧邻斜坡烟道, 后为麻石水膜除尘器, 可进行第二次除尘作业, 但主要除尘依靠多管陶瓷除尘。
多管旋风除尘器由多个旋风子并联组成, 其原理为含尘气体由总进气管进入气体分布室作旋转运动, 借助于离心力将尘粒从气流中分离并捕集于器壁, 再借助重力作用使尘粒落入灰斗。当含尘气流以15~25m/s的速度由进气管进入旋风除尘器时, 气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒呈螺旋形向下沿锥体流动。含尘气体在旋转过程中产生离心力, 将重度大于气体的尘粒甩向器壁, 沿壁面下落到底部排出。
3 工艺存在问题
GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》实施后, 烟尘排放浓度由原来的200mg/m3降为80mg/m3, 烟尘排放达标压力较大, 一是受供汽需求影响, 锅炉工况不是很稳定, 监测时发现, 烟气流紊流较多, 且极不稳定;二是该除尘器顶部未设置手掏口, 当发生堵塞时, 需对顶板进行整体拆除, 清灰、检查较为不便;三是公司在燃煤采购时重点考虑价格及硫份, 对煤质灰分考虑较少, 近三年燃煤灰分在12%~35%之间, 造成燃煤灰分波动较大。
4 原因分析
在旋风除尘器已安装情况下, 除尘效率关键在于设备的运行状况, 包括烟气流速、设备漏风、积灰严重或堵塞、氧化量过高等几个方面。
4.1 烟气流速
引风机的进气量决定除尘器的进气口气量, 气流速度与进气口气量成正比。根据旋风除尘原理, 提高进风口气流速度, 可增大除尘器内气流的切向速度, 使粉尘受到的离心力增加, 提高除尘效率, 同时, 也可提高处理含尘风量, 但进风口气流速度提高, 径向和轴向速度也随之增大, 紊流的影响也增大。当超过旋风除尘器临界进风口气流速度后, 紊流的影响比分离作用增加更快, 使部分已分离的粉尘重新被带走, 影响除尘效果。另外进风口气流增加, 除尘阻力也急剧上升, 压损增加, 电耗增加, 且烟气中氧化量增加, 影响烟尘折算浓度, 当氧化量过大时, 会造成烟尘浓度虽实测浓度虽低, 但折算后仍然超标。另外, 烟气流速要相对固定, 即引风机流量要保持相对稳定, 否者会造成烟气紊流增加, 影响除尘效果。
4.2 设备漏风
除尘器的漏风对净化效率有显著影响, 尤其以除尘器的排灰口的漏风最为严重。旋风除尘器漏风部位有:除尘器进出口连接法兰处、除尘器本体、除尘器卸灰装置。
旋风除尘器工作时, 底部的沉降室和中心为负压, 底部漏风与否是影响除尘效果的关键因素, 据测算, 旋风除尘器灰斗或卸灰阀漏风达5%, 除尘效率可下降50%, 当底部漏风达10%, 除尘效果几乎为零。因此, 必须保持旋风除尘器线管的气密性, 不允许有漏风 (正压操作时) 和吸风现象 (负压操作时) 。当工况正常时收不下灰, 且排除是旋风除尘器堵塞, 用手摸旋风除尘器灰斗, 感觉不烫时, 极有可能是旋风除尘器漏风。
4.3 积灰或堵塞
旋风除尘器的堵塞和积灰主要发生在排尘口附近, 其次发生在进排气的管道里。引起排尘口堵塞的原因是: (1) 大块物料或杂物滞留在排尘口形成障碍物, 之后其他粉尘在周围堆积, 形成堵塞。 (2) 灰斗内灰尘堆积过多, 不能及时顺畅排出。 (3) 多管除尘器的旋风罐口径往往较小, 容易造成堵灰, 且不易清理, 久而久之容易造成堵塞; (4) 烟气含湿量过大, 烟尘容易附着在除尘器上, 造成积灰甚至堵塞。因为除尘器压力损失的大小和内部气流强弱有直接关系, 故可依靠测定压力损失来检查工作状态正常与否。旋风除尘器一旦发生堵塞, 直接造成烟气排除受阻, 影响锅炉燃烧。该公司由于除尘器紧邻斜坡烟道, 为加强除尘效果, 在斜坡烟道上入口处安装有循环水管进行喷淋, 由于喷淋水压较大, 造成除尘器出气口含湿量增加, 含水分较高的烟尘附着在除尘口, 造成除尘器堵塞, 影响除尘及锅炉运行。
4.4 氧化量过高
根据GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》折算公式为:ρ=ρ′× (21-φ (O2) ) / (21-φ′ (O2) ) , 而燃煤锅炉基准氧化量为9, 即折算浓度ρ=实测浓度ρ′×12/ (21-φ′ (O2) ) 。影响烟气氧量的原因主要有: (1) 鼓、引风量过大; (2) 燃料和空气接触不够, 燃烧不彻底。 (3) 炉膛密封不严密。公司实测发现锅炉氧含量在13%~15%之间, 说明氧含量过高, 锅炉鼓入空气过多, 造成折算浓度偏大, 进一步加大环保压力。
5 改进措施
5.1 合理控制锅炉引风及工况
综合考虑除尘效果和运行成本, 进口的气流速度控制在12~20m/s之间, 最大不超过25m/s, 一般选15m/s为宜。气流速度, 可通过引风量来控制。公司锅炉引风机型号为GY6-18-11D, Q=12000 m3/h, P=3099Pa, 45kW功率为12000, 经实际监测, 当引风量在850~980之间时, 烟尘监测浓度在15 mg/m3~40mg/m3, 折算浓度在25mg/m3~70mg/m3范围内, 符合GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》烟尘排放浓度小于80mg/m3限制。确保锅炉工况稳定, (1) 气流控制在15m/s左右, 并保持稳定, 以减少紊流产生; (2) 锅炉负荷控制在约80%, 不可超负荷, 过低也不行; (3) 控制好炉排走速, 均匀加煤, 使燃烧均匀; (4) 控制好锅炉氧化量, 适当调低引风风量, 防止氧化量过大, 影响烟尘折算浓度。
5.2 确保设备气密性, 防止漏风
若锅炉正常运行, 而除尘器收灰量减少, 说明设备漏风或除尘器积灰严重, 需进行检查维修。可带上普通帆布手套, 直接用手去摸除尘器积灰斗外壳, 如为常温说明设备漏风严重, 若高于常温却不烫手, 可能是由除尘器部分积灰堵塞;也可点只蚊香或香烟靠近除尘器外壳, 缓慢移动, 观察其烟气走向, 如走向异常, 说明有漏风点。当发现旋风除尘器漏风时, 应及时对设备进行维修, 防止漏风, 并在除尘器的外壳刷一层红丹、二层耐腐漆或耐热漆。
防止旋风除尘器磨损的技术措施有: (1) 开启卸灰阀卸灰时, 快速卸灰, 防止过多的气体倒流入排尘口;关闭卸灰阀时要关严, 甚至可在卸灰阀外再套一个编织袋, 防止漏风。 (2) 对除尘器进行恢复或维修时, 尽可能减少焊接作业, 除尘器壳体内部的尽量避免焊缝和接头, 并对焊缝进行打磨磨平, 以减少对粉尘圆周运动的影响, 减少积尘积垢机率。法兰连接应仔细装配好, 确保法兰垫平整。在灰尘冲击部位使用可以更换的抗磨板, 或增加耐磨层。也可以用比较厚或优质的钢板制造除尘器的圆锥部分。 (4) 除尘器壁面的切向速度和入口气流速度应当保持在临界范围以下。
5.3 及时清灰, 防止旋风除尘器堵塞
一是及时清灰, 清灰时要掌握好灰斗出灰的时间间隔, 一般不超过4h一次, 以防止斗内积灰过多, 影响除尘效果。放灰时必须先关闭引风机, 出灰时, 可使用橡皮锤轻轻敲击旋风筒, 加快落灰, 严禁使用锤敲打。还可结合锅炉运行情况, 利用锅炉停产时间, 拆除旋风除尘器顶板, 对旋风除尘各旋风筒进行清灰处理, 防止旋风筒堵塞。清理后, 需对旋风除尘器进行恢复, 并确保旋风除尘器的气密性, 防止漏风。
二是增加手掏孔, 方便除灰, 可在排尘口上部易堵部位增加大小150cm×150cm手掏孔。手掏孔盖的法兰处应加垫片并涂密封膏, 避免漏风。
5.4 合理控制氧化量
根据氧含量的影响因素, 可适当控制鼓引风, 控制好炉排走速、加煤量和加煤频次, 使燃烧充分, 并检查锅炉炉膛个送风室的密闭情况, 防止漏风。当链条炉排锅炉空气过量系数宜控制在1.5以下, 即氧化量必须控制在13%以下, 一般空气系数控制在1.3~1.5之间, 即氧含量需控制在11%~13%之间, 有利于实测浓度折算。
5.5 采购使用优质煤
使用优质燃煤, 采供燃煤时增加重燃煤灰份的控制, 灰份不超过20%, 从源头减少灰分的产生, 并采用少量多次的加煤方式, 使得炉内煤层较薄且均匀, 尽量燃烧充分, 减少大颗粒烟尘的产生。
6 结语
为确保多管陶瓷除尘器的除尘效率, 必须保证设备运行状况平稳, 锅炉工况稳定, 气流控制在15 m/s左右, 确保旋风除尘器的气密性, 防止漏风, 及时清灰, 防止设备堵塞, 并加强设备维护保养, 烟气监测时进行适当调整, 保障除尘效率, 确保锅炉烟气达标排放。
参考文献
[1]王纯, 张殿印.离心式除尘设备[M].北京:化学工业出版社, 2009.
除尘除菌大不同 篇9
洗衣机能够将衣物洗净，这是众所周知的。然而，很多人却不知道，经过长时间的使用之后，洗衣机还可能成为“二次污染源”，在使用超过半年的洗衣机中，有60.2％机内都能检测出霉菌。而霉菌对于老人、妇女和儿童这些免疫能力稍低的人群来说，更容易引起疾病，进而威胁到身体健康。
有条件的家庭在选购洗衣机时，可重点考虑有除菌功能的。如果您家的洗衣机不具备这种功能，可以定期喷洒漂白水、除菌剂或专用的洗衣机内桶清洁剂。
居家常用洗衣机，应当养成3个月左右对洗衣机进行一次专业的除菌杀毒检查。
卫生间除菌是重点
卫生间是家居中使用频率较高的区域，也是很容易暗藏细菌的地方。因此，清洁卫生间除了要保证表面的干净之外，除菌也很重要。
让卫生间保持通风。另外，每个星期可用稀释过的消毒液刷洗墙壁，地面一次。
马桶是卫生间的重点清除区域，可使用“安全漂白水”。用法是把漂白水倒在尼龙刷上，然后刷拭马桶，几分钟后，再一面冲水一面刷拭。若污迹仍未去除，应让漂白水在马桶中停留长些时间才冲洗。
如果是没有窗户的卫生间可以使用香熏，进行必要的熏蒸灭菌。在香的选择上，注意千万不要点蚊香。卫生香、檀香都可以起到净化空气的作用。
健康从厨房杀菌开始
人们对厨房的清洁往往很重视，却忽视日常的除菌工作。所谓“病从口入”，要彻底赶走细菌，捍卫健康，除菌才是关键。
清洗碗碟只要用洗洁精即可，但要注意用流动水冲干净残留在餐具表面的洗涤剂。家庭中有消毒碗柜的，可将清洗干净的餐具放在消毒柜中消毒，如果您的家中没有消毒设备，要定期把餐具用沸水煮10～15分钟，或把洗过的餐具放在有光照和通风的地方。另外，抹布等擦拭物品也要经常进行高温消毒。
我们推荐一种既方便又环保的清洁方法：先将洁具表面的污垢擦洗干净，再用软布蘸上少许白醋擦拭洁具表面或用柠檬果皮擦拭，只需一会儿的时间，洁具就会光亮如新了，而且还会散发清香。
室内除菌
保持室内经常开窗通风换气，经常晾晒衣服、被褥等，都可以有效减少细菌的污染。
家居环境，如地面、桌子、柜子表面、门把手、电话听筒等物体表面，除了要擦拭表面灰尘外，也要定期用含氯消毒溶液进行抹洗消毒。
日光消毒。阳光是最好的杀毒剂，日光含有紫外线和红外线，衣服、被褥在阳光下照射3～6小时能达到消毒的目的。所以要养成定期晾晒衣褥的好习惯。
地板除菌
日常对于地板的擦洗工作仅仅是表面除尘而已，其实经常与鞋底接触摩擦，最容易滋生细菌，特别是有小宝宝的家庭，更加要注意地板的除菌。
根据地板材质，选择适合的地板清洁剂，使用前，依照脏污程度，将适量的地板清洁剂倒入水桶内稀释，再用拖把由室内往门口的方向拖。
如果是角落或地板缝等较不易清理的地方，可以用旧牙刷直接沾地板清洁剂刷洗较难洗的顽垢，也可以直接将地板清洁剂倒在抹布上，擦拭后，再以清水冲洗即可。要特别注意选择有良好信誉的产品。
如果想要让磨石子或大理石地面在清洁过后，还能带有光可鉴人的闪亮效果，不妨使用具有水蜡配方的地板清洁亮光剂，使用后只要任其风干即可。
天花板清洁除菌
天花板是室内清洁中，首先要打扫的地方，然后才是其他地面的东西。因为离地面过高，往往成为主妇们最为头痛的环节。
不论是哪种材质的天花板，若沾上污垢，可以用一杯酒精、一小匙清洁剂混合后，用喷雾器喷在污垢处或死角，不可用力擦拭以免伤及表面。
电力除尘 篇10
皮带移动卸料车是原料输送系统中的卸料装置, 广泛应用于冶金矿山企业。冶金矿山行业原料系统是粉尘污染最严重的场所之一, 是冶金矿山企业除尘的一个重点[1,2,3,4]。移动卸料小车在对储矿仓布料时, 矿粉在高落差冲击气流的作用下, 会产生大量的粉尘。这些粉尘一般具有粉尘浓度大、粉尘粒度小、不易沉降、二次污染严重等特点[5,6,7]。在卸料车卸料时如果不采取一定的卫生防护措施对扬尘加以控制, 会严重污染车间的作业环境, 危害职工的身心健康。由于移动卸料车移动时, 卸料口产尘点也在随着移动, 在实际生产中, 对移动尘源的治理相对比较困难。目前传统的移动卸料车除尘装置应用效果都不是非常理想, 本文设计了一种移动卸料车除尘新型联动装置, 并以上海梅山矿业有限公司选矿厂27#皮带移动卸料车为研究对象, 实践证明研究的新型联动除尘装置, 很好的解决了卸料车移动作业粉尘治理难题。
1 卸料车生产工艺及尘化机理
选矿系统原料矿仓是矿山粉尘污染最严重的部位之一。原料矿仓产生扬尘的工艺设备为卸料口、移动式卸料车、胶带运输机等。仓上各胶带机的矿仓区域段配置有移动式卸料车, 卸料车的卸料口通常为左、右溜管两个方向。胶带机输送的物料通过卸料车左右两侧卸料口卸往各个矿仓内, 根据生产需要, 也可操纵卸料车上的切换阀板, 使物料跨越卸料车后落到胶带机前方胶带, 进入下一输送段[8,9]。
任何粉尘都要经过一定的传播过程, 才能向空气中扩散。使尘粒从静止状态变成悬浮状态的过程称作“尘化”过程, 弄清尘化机理, 是治理粉尘的关键[10]。
根据现场的观察和理论分析, 卸料过程尘化的原因主要有以下三个方面:①卸料过程中, 料斗的半封闭空间会形成压缩空气区, 半封闭空间中的空气受到扰动, 产生运动, 粉尘剪切压缩造成尘化[11]。②卸料过程, 物料自上而下, 重力势能转化为动力势能, 由于物料碰撞时产生较大的冲击力, 小颗粒粉尘在反冲力作用下会上扬。物料在碰撞矿仓壁面或冲击仓内物料料面时, 落差更大, 扬尘更为严重。③物料运动时有一定的速度, 能带动周围空气随其一起流动, 这部分空气称为诱导空气。诱导空气又会卷吸一部分粉尘, 随空气一起流动, 产生诱导尘化作用。
2 卸料车常用的除尘方法
矿仓卸料车除尘通常采用矿仓固定抽风除尘和移动通风槽除尘两种方式。
2.1 矿仓固定抽风除尘
在每个矿仓的两侧各设置一个吸风口, 各吸风口的风管上配置供切换的电动阀门, 各支风管与除尘系统干管相连接。当卸料车向某个矿仓卸料时, 自动开启该矿仓吸风口的电动阀门, 其它矿仓的电动阀门自动关闭。除尘系统在矿仓内部形成负压, 控制矿仓槽口的扬尘。此时, 除尘系统仅对卸料车进行卸料的矿仓产生的扬尘进行控制捕集。矿仓槽口一般为条式孔口, 需对槽口采取有效密闭措施, 否则无法达到理想除尘效果。
此种除尘方式有以下不足:①矿仓顶部要求有足够大的气流空间, 避免矿仓内物料满仓, 使吸风口的通风气流受阻, 不能形成有效的气流组织, 导致除尘效率大大降低。②需安装大量的电动阀门, 电动阀门切换动作频繁, 阀门寿命和可靠性大大降低。同时, 粉尘颗粒经常被吸入风管, 造成阀门出现故障, 维修量大。在阀门受损时, 风量不能保证卸料点的负压, 造成粉尘外逸。
2.2 移动通风槽除尘
采取跟踪排风的移动式除尘排风装置控制一个系列的矿仓的扬尘。该装置由通风槽、移动小车、密封带、吸风罩、连接管等组成。在移动卸料车的两个下料口设置排风罩, 两支管汇合后与主管道活动连接, 移动小车设置在通风槽上, 通过密封带摩擦驱动辊与卸料车同步平行运行, 密封带穿过移动小车, 固定在通风槽两端。通风除尘系统示意图如图1所示。
该除尘系统运行一段时间以后, 发现通风槽上的密封带错位、移动小车脱轨。其原因是由于移动卸料车带动通风小车, 造成移动卸料车受单侧拉力, 容易引起移动卸料车啃轨, 影响卸料车生产, 而且通风槽皮带密封装置容易漏风, 影响除尘效果。此外, 运行过程中发现该除尘系统还存在以下问题:①运行阻力大, 单侧卸料时运行不稳定;②系统阻力大、能耗高;③结构复杂、维修量大。
1-主管道;2-连接装置;3-汇合管;4-支管1;5-支管2;6-局部密闭装置;7-卸料小车
3 除尘装置优化研究
3.1 除尘装置改造的依据
通过对现有卸料车除尘技术进行优化研究后, 满足对卸料小车卸料扬尘治理效果的要求, 改善工人作业环境, 使岗位粉尘浓度符合国家职业卫生标准要求。优化研究依据的法规及标准是:《中华人民共和国职业病防治法》、《中华人民共和国环境保护法》、《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019-2003) 、《工业企业设计卫生标准》 (GBZ1-2010) 、《工作场所有害因素职业接触限值》 (GBZ2-2007) 。
3.2 新型联动除尘装置结构及原理
3.2.1 结构特点
针对现有卸料车除尘技术存在的上述问题, 研究设计一种具有过滤面积大、体积小、不影响卸料车运行、控制粉尘效果好、除尘效滤高、节能、不产生二次扬尘的高效节能的移动卸料车联动除尘装置。其结构示意图如图2所示。
1-离心风机;2-布袋除尘器;3-振动清灰装置;4-过滤装置;5-集灰斗;6-电动卸灰装置;7-联动支撑平台;8-除尘管道;9-吸尘罩;10.可调节高度支撑轮
该移动卸料车联动除尘装置特征在于:它是由设置在移动卸料车前部的联动支撑平台、安装在联动支撑平台上的布袋除尘器、离心风机、吸尘罩、除尘管道、振动清灰装置、集灰斗组合构成。离心风机安装在布袋除尘器的侧部, 振动清灰装置设置在布袋除尘器的上部, 集灰斗位于布袋除尘器的下部;吸尘罩设置在移动卸料车卸料部位的两侧下, 吸尘罩通过除尘管道与布袋除尘器相连;在联动支撑平台的下部设置可调节高度支撑轮。为增加除尘效果, 在布袋除尘器内设有过滤装置, 过滤装置由多个螺旋形滤芯组合而成, 单个螺旋形滤芯由双层斥水性强的聚四氟乙烯滤布叠合, 经机械加工、粘接工艺制作而成, 两层滤布间空隙为清洁空气排出通道。含尘气体中较大颗粒首先经螺旋形滤芯旋风过滤, 较细粉尘经从滤芯外表面过滤, 清洁空气通过内表面, 由两层滤布间隙排出。
螺旋形滤芯采用旋风形式加双层聚四氟乙烯滤布材料, 优点有:①旋风除尘和过滤除尘形式结合, 过滤效率高, 粉尘总过滤效率在99.9%以上, 微细粉尘过滤效率在98%以上。②滤芯过滤面积大, 比同等直径圆滤袋大一倍以上, 采用此种螺旋形滤芯除尘器体积小, 适合移动式。③螺旋形滤芯采用滤布粘接, 不受高压气体冲击, 使用寿命长。④聚四氟乙烯滤布具有防水、抗污性能, 便于清灰。
为便于卸灰, 在除尘装置集灰斗的出口处设置电动卸灰装置。可调节高度支撑轮采用弹簧调节联动平台的高度。吸尘罩采用骨架加轻型材质, 除尘管道采用柔性管道。
3.2.2 工作原理
该移动卸料车除尘装置是一种高效节能的联动除尘装置。其工作原理为:移动卸料车运行时, 联动支撑平台同时动作, 轨道不平时由可调节高度支撑轮解决联动支撑平台的重力支撑, 卸料车到某点或行走卸料时, 产生的扬尘由卸料口两边的吸尘罩捕获, 通过除尘管道进入布袋除尘器, 含尘气体经过过滤装置过滤后可直接外排, 粉尘被富集到过滤装置表面, 经振动清灰装置振打后, 粉尘落入集灰斗中, 由电动卸灰装置排到料仓。振动清灰装置、电动卸灰装置实现定时工作, 不产生二次污染。
由于移动卸料车的联动除尘装置随移动卸料车联动, 可及时捕集粉尘, 粉尘控制效果好, 所需风量少, 设备运行阻力比常规布袋除尘器低500Pa以上, 降低风机能耗, 比常规布袋节能25%以上;除尘效率大于99.9%, 经净化处理后, 粉尘排放浓度小于20mg/m3;在保证过滤面积的情况下, 除尘装置体积较小, 高度控制在2m以内, 重量作用在平台支撑轮, 不增加移动卸料车的载重;采用可调节支撑轮, 保证除尘器平台始终落在轨道上, 不架空卸料车主动轮, 不影响卸料车运行;移动除尘器定时清灰及排灰, 不产生二次污染。
4 应用实例
上海梅山矿业有限公司选矿厂主厂房料仓共分8个系列, 27#皮带宽B=1400mm, 储矿仓尺寸为8.0×150 (m) 。料仓上的27#皮带移动卸料车将破碎后的矿石输送到8个呈一字排列的粉矿仓内, 每个粉矿仓顶部设置一对入矿口, 卸料车在每个入矿口处定点卸料。在对储矿仓布料时, 产生移动式尘源点, 卸料车在各矿槽间往返作业, 车上扬尘点同步移动。当槽内物料较少、落差越大, 槽上粉尘污染越严重。
将新型联动除尘装置应用于上海梅山矿业公司选矿厂27#皮带卸料车除尘系统, 除尘系统安装运行后, 设备运行正常。现场测试显示, 除尘系统漏风率大幅度降低, 除尘效果良好, 作业环境得到极大改善, 取得了很好的环境效益和经济效益。
4.1 环境效益
改造前, 由于原有的移动通风槽除尘系统已基本瘫痪, 卸料车入矿口处粉尘浓度平均高达160mg/m3。改造后, 公司对新型联动除尘装置进行了岗位粉尘现场检测, 现场粉尘浓度含量经测试, 其岗位粉尘浓度均小于10mg/m3。改造前后各产尘点的粉尘浓度检测结果见表1。目前除尘系统除尘效果良好, 环境效益显著, 极大的改善了岗位的作业环境, 消除了安全隐患。
4.2 经济效益
原有除尘系统运行时能耗较高, 管道磨损严重, 设备维修量大, 运行费用相当高, 影响了生产效率。改造后的除尘系统设计合理, 充分的提高了粉尘的捕集率, 收集的矿粉得到回收利用。采用的布袋除尘器过滤材料减少了除尘器滤袋内部的刚性支撑构架, 减少了滤袋与支架之间的磨损, 进而减少了滤袋内外压差, 减少滤袋纤维的应力, 滤袋使用寿命大于三年, 比常规布袋延长30%以上的寿命。
根据以上指标分析, 新型联动除尘装置与原有通风槽除尘系统相比, 节能降耗效果明显, 且不占用厂房地面积, 维修工作量少, 投资回收期短。
5 结论
新型联动除尘装置的特点是将吸风罩和除尘器设置在卸料车上, 不必再沿矿仓敷设除尘系统主管道, 不需另行占地, 系统阻力和除尘风量明显低于原有移动通风槽除尘系统, 除尘效果显著。该装置风机直接连接除尘器, 结构简单, 风量风压损耗小, 总体运行维护费用低。通过降低滤袋阻力, 提高滤袋使用寿命等系统的集成, 系统采用全自动控制, 实现比常规卸料车除尘装置运行维护费用节能30%以上。移动卸料车粉尘污染属于无组织扩散尘源, 治理难度和系统投资都比较高[12,13]。为解决好这一技术难题, 则要统筹考虑经济、技术及实用方面。上海梅山矿业公司移动卸料车除尘系统改造后, 岗位粉尘浓度得到了很好的控制, 具有的很好的经济效益和环境效益。新型联动除尘装置对冶金矿山行业移动卸料车产尘危害治理具有非常广阔的应用前景。
摘要：介绍了移动卸料车的产尘机理以及传统的移动卸料车除尘技术, 分析了传统的移动卸料车除尘技术存在的不足。针对移动卸料车定点卸料的作业特点, 提出了一种移动卸料车新型联动除尘装置, 该新型装置不受矿仓空间和场地的限制, 且极大降低了除尘系统的初投资和运行成本。以上海梅山矿业有限公司选矿厂移动卸料车为研究对象, 证明了该新型联动除尘装置在移动卸料车除尘系统的应用效果, 成功解决了移动卸料车作业产生的扬尘, 具有很好的经济效益和环境效益。