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新型干法水泥生产线新型干法水泥生产线窑尾袋式除尘技术窑尾袋式除尘技术中材科技股份有限公司中材科技股份有限公司//严荣楼严荣楼20102010年年77月月目录¾一、袋式除尘是除尘技术的发展方向¾二、袋式除尘器低阻运行与节能¾¾三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护¾四、覆膜滤料性能特点——低阻¾¾五、在大型水泥窑头、窑尾应用效果五、在大型水泥窑头、窑尾应用效果一、袋式除尘是除尘技术的发展方向一、袋式除尘是除尘技术的发展方向水泥制造过程中最高允许排放浓度（GB4915-2004）颗粒物生产设备排放浓度mg/m3单位产品排放产量kg/t水泥窑及窑磨一体机1000.30烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机1000.30破碎机、磨机、包装机及其它通风生产设备500.04水泥窑及窑磨一体机500.15烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机500.15破碎机、磨机、包装机及其它通风生产设备300.24自2010年1月1日，现有生产线及设备2005年1月1日新建生产线及设备2006年7月1日～2009年12月31日现有生产线及设备适用范围•生产系统禁止非正常排放；•除尘装置对于水泥窑通风机的年同步运转率不得小于99%；•对现有的所有水泥生产线主要排尘点实行在线监测。因此：电除尘器很难满足标准要求。一、袋式除尘是除尘技术的发展方向对比项目袋除尘器电除尘器出口排放选用高性能滤料、适宜的过滤风速可实现“趋零排放”要达标排放需提高单位电晕功率或增加电场，很难实现“趋零排放”粉尘比电阻无影响高比电阻粉尘难以扑集，且易产生反电晕现象烟气温度取决于滤袋的耐温性能，使用玻璃纤维覆膜滤料可在260℃长期使用温度上升，粉尘层击穿电压下降，烟气运动黏度上升，除尘效率下降化学成份无影响硅、铝、钙含量上升，比电阻上升，除尘效率下降含尘浓度适应范围广高浓度需预收尘烟气预处理措施增湿量不到电除尘的一半，且有多种降温方式需喷雾增湿，要深度调质供电系统只有低压，较安全有高压，要十分注意安全同步运行可同步运行窑点火时不同步事故排放无事故排放CO超标等产生事故排放在线检修可在线检修不可在线检修脱硫作用效果显著无运转率烟气粉尘性质电、袋除尘技术效果比较二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能一、灰斗二、过滤室三、净气室四、喷吹系统五、进气箱六、出气箱七、控制系统八、梯子平台支撑架袋式除尘器理念：滤袋长寿命运用低阻力反吹风袋式除尘器引风机反吹风机二、袋式除尘器低阻运行与节能脉冲袋式除尘器二、袋式除尘器低阻运行与节能二、袋式除尘器低阻运行与节能¾袋式除尘器阻力构成，公式：△P=△Pj+△PQ+△PC+△Pd△P—袋式除尘器进出口总阻力△Pj—结构阻力（与除尘器结构相关）△PQ—滤料阻力（定值，很小）△PC—表面残留粉尘阻力（与滤料和清灰相关）△Pd—堆积粉尘层阻力（与清灰程序相关）二、袋式除尘器低阻运行与节能设备阻力△P结构阻力△Pj滤料阻力△PQ滤袋残留阻力△Pc堆积粉尘层阻力△Pd阻力范围Pa1200～1600400～50020～100300～7000～300最大值Pa现状1600500100700300比例100%31%6%44%19%最大值Pa目标1000300100300300比例100%30%10%30%30%可见：结构阻力占31%，是重点消减对象残留阻力占44%，是重点消减对象措施：结构设计、参数选取与喷吹效果袋式除尘器阻力构成及分布二、袋式除尘器低阻运行与节能¾降阻措施之一：降低结构阻力△Pjz结构阻力定义：指气流在进口、烟箱、弯头、阀门、花板、停风阀等部位受到的流动阻力，是多个局部阻力之和。z措施：从减少流动局部阻力的数量入手z从改善流态和流速入手二、袋式除尘器低阻运行与节能¾长滤袋加装文丘里管增加局部阻力z净气自下而上通过文丘里管，在喉口处气流速度将增加至6倍以上，从而增加阻力z曾测试：文丘里管阻力约150Pa改造后方案原方案二、袋式除尘器低阻运行与节能¾降阻措施之二：合理选取除尘器参数z合理确定过滤风速•净过滤风速不应超过1m/minz合理控制气流上升速度•气流上升速度控制在1m/s左右z合理控制局部气流速度•进出风口风速、进风支阀风速、提升阀口风速、净气室的风速、花板孔的风速等z均匀分布气体流量•平衡各个袋室的风量和各个滤袋的风量二、袋式除尘器低阻运行与节能¾上升速度也称嵌速度（CanSpeed），是指烟气在滤袋之间的运动速度。z因为脉冲袋式除尘器大多采用下进气和外滤方式，即烟气先进入灰斗，再由滤袋的底部向上运动，所以称为上升速度。上升速度在数值上等于烟气量除以垂直于烟气流动方向的滤袋之间空间的面积，其表达式为：AQCv=（m/s）式中：Cv：上升速度（m/s）Q：烟气量（m3/s）A：滤袋之间空间面积（m2）对下进气而言，A通常为花板面积与滤袋直径总截面积之差（即左图黄色部分）二、袋式除尘器低阻运行与节能¾降阻措施之三：降低残留粉尘阻力△Pcz表面残留粉尘阻力定义：清灰后残留在滤袋表面的粉尘层阻力。z措施：•强力清灰，脉冲喷吹清灰能力最强•滤料结构设计，如覆膜滤料、超细面层等•粉尘荷电，改变滤饼结构、电袋除尘器等z采取以上覆膜滤料等综合措施，期望效果：•残留粉尘阻力由700Pa下降到300Pa，下降50%强¾脉冲喷吹清灰机理¾气体在喷吹管中的流动及其能量转换¾清灰顺序为：“先远后近”，速度310m/sz管内气体能量表现为动压，对管壁无压力作用z达喷管末端时动压转换为静压，气流从喷嘴喷出•末端清灰喷吹管内压力最高，•到起始端清灰时，压力已经衰减二、袋式除尘器低阻运行与节能脉冲喷吹清灰过程二、袋式除尘器低阻运行与节能喷吹瞬间，喷吹瞬间，袋内压力急速上升，滤袋袋内压力急速上升，滤袋迅速向外迅速向外膨胀，膨胀，张力作张力作用滤袋产生强烈用滤袋产生强烈冲击振动，冲击振动，获得获得最大反向加速度，最大反向加速度，滤袋向内滤袋向内收缩，收缩，惯性力的作用使惯性力的作用使粉尘脱落粉尘脱落二、袋式除尘器低阻运行与节能¾脉冲喷吹的清灰效果与以下因素有关：z喷吹时滤袋内的压力峰值——越高越好z滤袋内压力上升速度——越快越好z滤袋壁获得的最大反向加速度——越大越好¾从脉冲喷吹时滤袋内压力和加速度波形可见最大反向加速度在很短时间内就达到二、袋式除尘器低阻运行与节能¾脉冲喷吹：最理想的压力波形是一个方波z峰值很高z前沿增长很快，压力下降也很快z宽度则不需过宽。图中斜线部分，对清灰不起作用¾对于大部分脉冲喷吹装置而言z电脉冲宽度不宜过宽，一般≤100msp二、袋式除尘器低阻运行与节能¾低阻运行与节能的关系¾运行能耗与风量和阻力成正比z对于1条5000T/D生产线，阻力下降100Pa，可节电13万元。η3600108.92××Δ=pQP式中：P——所需功率，KW；Q——处理烟气量，m3/h；△p——除尘设备的阻力，Pa；η——风机和电动机传动效率，%；三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护¾玻纤覆膜滤袋耐高温、耐水解、抗结露，易清灰，正常使用寿命长，价格低，但不耐机械磨损！因此：z对设备结构设计和制造质量要求极高！z除尘系统工艺设计必须符合规范！z对运行环境要求高——即工艺系统操作规范及维护到位！¾三分使用、七分管理——除尘系统¾三分设计、七分安装——除尘设备三、滤袋长寿命运行与维护¾1、除尘器的设计及制造z优化内部结构，降低运行阻力•采用均风装置，平衡各室负荷•采用导流装置，平衡各袋负荷•负荷均布，延长滤袋使用寿命z消除瓶颈，降低局部阻力•瓶颈处流速加快，阻力增高（阻力与V2成正比）z减少漏风，降低运行阻力¾1、除尘器的设计及制造z进气不合理•进风口堵灰•局部阻力大三、滤袋长寿命运行与维护¾1、除尘器的设计及制造z顶部漏风•增加运行阻力，影响系统稳定，降低产量•设备漏灰（清灰时）•雨天设备漏雨（顶部漏风）•设备锈蚀控制设备的漏风率，降低除尘器阻力三、滤袋长寿命运行与维护¾1、除尘器的设计及制造z合理选择设计参数•过滤风速1.0m/min•气流上升速度1.0m/sz合理设计箱体、花板•足够的强度和刚度•合适的袋间距•合适的孔边距z除尘器的花板平整度(小于2‰)z花板孔中心位置偏差(小于1.5mm)z花板孔径公差是否在(+0.3/-0mm)三、滤袋长寿命运行与维护¾1、除尘器的设计及制造z花板钢度不够z滤袋底部破损三、滤袋长寿命运行与维护¾2、除尘器安装z优化设计及安装程序•尽量削减安装累积误差，提高安装质量•喷吹系统与花板孔对中z建议其位置偏差小于2mmz喷吹管与花板的垂直距离大于25cm三、滤袋长寿命运行与维护¾2、除尘器安装z喷吹系统安装不规范•清灰气流冲刷•滤袋上口破损z补救措施•袋口增加保护套三、滤袋长寿命运行与维护¾3、袋笼质量z必须表面平滑，尤其在焊接部位上没有毛刺，无虚焊、脱焊现象z纵向筋采用3.2～4mm的钢筋z纵向筋根数：毡料16根；覆膜玻纤布24根z水平环筋间距小于200mm，底部水平环与底部距离小于90mm，顶部水平环与框架顶部距离小于100mmz笼骨上口配有20cm以上的保护管z骨架无弯曲变形，保证垂直度在2‰以内三、滤袋长寿命运行与维护¾3、袋笼质量z袋笼质量对滤袋使用寿命起至关重要的作用12根竖筋，与玻纤滤袋三、滤袋长寿命运行与维护¾4、喷吹用压缩气体质量z脉冲所用的压缩空气必须保证干燥、无污染z脉冲压力控制在4.0kg/cm2以下z无“偏吹”——喷吹气流偏斜•局部滤袋侧壁频繁受强力冲击•滤袋很快被冲破三、滤袋长寿命运行与维护¾5、运行精心维护z不超温——260℃以下z无结露——露点+20℃以上z破袋及时更换上箱体积灰喷吹管磨穿三、滤袋长寿命运行与维护¾6、滤袋与袋笼的尺寸配合z在批量生产前，需根据设备厂提供的花板实物和袋笼图纸加工二条样袋，再到袋笼生产现场进行滤袋与袋笼配合试验，经双方签字确认后进行批量加工。滤袋太长与滤袋框架配合不当三、滤袋长寿命运行与维护三、滤袋长寿命运行与维护¾7、生产线投运前的工作z中材科技有专业的售后服务工程师队伍z在每个项目的滤袋安装前达到现场z是否具备滤袋安装条件z指导安装人员进行滤袋安装z跟踪整个安装过程z荧光粉检漏z滤袋预涂层四、覆膜滤料性能特点四、覆膜滤料性能特点————低阻低阻¾玻璃纤维过滤材料的发展历程品种过滤特点适用的过滤风速m/min可达到的除尘效率备注连续玻璃纤维平幅过滤布0.3～0.599%以上第一代第二代第三代玻璃纤维膨体纱过滤布0.5～0.799.5%以上玻璃纤维针刺毡/复合毡0.5～0.899.9%以上玻璃纤维覆膜滤料表面过滤0.8～1.0出口排放30mg/Nm3以下深层过滤四、覆膜滤料性能特点——低阻四、覆膜滤料性能特点——低阻¾覆膜滤料的优点z1、过滤效率高z2、过滤阻力低z3、处理风量大z4、使用寿命长三维立体结构三维立体结构反吹状态深层过滤深层过滤表面过滤表面过滤普通滤料普通滤料覆膜滤料覆膜滤料反吹状态深层过滤深层过滤表面过滤表面过滤普通滤料普通滤料覆膜滤料覆膜滤料普通滤料普通滤料覆膜滤料覆膜滤料深层过滤深层过滤表面过滤表面过滤普通滤料普通滤料覆膜滤料覆膜滤料普通滤料普通滤料覆膜滤料覆膜滤料深层过滤深层过滤表面过滤表面过滤“表面过滤”特性四、覆膜滤料性能特点——低阻¾ePTFE滤膜制备技术z小孔径z高强度¾复合针刺毡生产技术z超细玻纤技术z纤维配方技术：P84、PTFE四、覆膜滤料性能特点——低阻¾高温热融覆膜技术z先对玻纤进行表面化学处理z再进行高温热融覆膜¾表面化学处理配方技术z？PTFE渗膜z？PTFE镀膜四、覆膜滤料性能特点——低阻特性检测项目单位P84复合毡覆膜P84复合毡备注初始阻力Pa23.092.0洁净滤料残余阻力Pa720.6339.7实验最终阶段除尘特性除尘效率%99.98199.998实验最终阶段粉尘剥离率%28.672.7实验最终阶段周期44分18秒23分19秒第一个周期周期1分57秒6分35秒最后一个周期—清灰特性阻力特性¾覆膜滤料过滤性能优越入口粉尘浓度Cin：5g/m3；过滤速度V：2