水泥窑头抗结露布袋除尘器原理及安装说明.doc

水泥窑头抗结露布袋除尘器原理及安装说明1、技术解析与选型优势1.1工作原理高效低阻抗结露型长袋低压脉冲袋式除尘器的净化方式为外滤式，含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够、合理的空间，气流通过适当导流和自然流向分布，大颗粒粉尘随气流达到整个过滤室后直接落入灰斗，其余粉尘在导流系统的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外表面。过滤的洁净气体透过滤袋经上箱体净气室至排风管排出。随着过滤工况的进行，当滤袋表面积灰达到一定量时，由清灰控制装置（差压、定时或手动控制模式）按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹机构并利用压缩空气进行喷吹清灰。清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲阀组成。过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管上设有一个脉冲阀并与压缩空气分气包相通。清灰时，电磁先导阀接受电控系统信号动作并打开脉冲阀，压缩空气经脉冲阀至喷吹管下侧的喷吹口并喷向滤袋，与其引射的周围气体一起射入滤袋内部，引发滤袋全面抖动，同时形成由里向外的反吹气流作用力使滤袋由吸瘪状态向外膨胀变形，清除附着在滤袋外表面的粉尘，达到清灰的目的。因为压缩气体是以极短促的时间，顺序通过各个喷吹管上的喷嘴并诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋，形成冲击空气波，使滤袋由袋口至袋底产生急剧的膨胀和振动，所以这种方式具有很强的清灰作用，属于强清灰模式，能够有效抖落滤袋上的粉尘，使滤袋重新恢复过滤功能。落入灰斗中的粉尘经卸灰阀锁气排至输灰拉链机装置，以确保除尘系统的漏风率。然后经加湿机喷水排出，有效防止二次扬尘污染。除尘器具有在线、离线二种状态清灰功能和离线检修功能。所谓在线清灰方式，是指在进行脉冲喷吹时，滤袋仍然进行尘气过滤。喷吹系统需要采用比较高的喷吹气流阻挡过滤尘气，同时用瞬间的脉冲震荡使尘饼剥落进入灰斗。在线清灰除尘器内部是一个大空间静态气室，气流分布比较均匀，使滤袋所承受的过滤负荷变化不太大，这样可延长滤袋使用寿命。而离线检修方式，需要把除尘器内部区分成若干个密封气室，每个气室的花板上出气口独立安装挡板并设置由气缸和电磁换向阀及压缩空气控制系统组成的离线阀。在对某个气室进行检修时，需要首先控制离线阀使这个气室关闭，不再进行烟气过滤，然后手动关闭进气阀，使该室完全脱离工作系统，对该室进行相关检修与保养。对布袋、袋笼及其附件的检修维护工作都在除尘器上部净气室中完成，只需打开顶部便掀盖即可操作，无须进入除尘器内部。除尘器设置有差压及定时清灰装置。除尘器的控制（包括清灰控制）采用PLC控制。整套除尘系统的控制实行自动化无人值守控制。1.2.系统主要构成系统主要由本体、压缩空气系统、控制系统等组成。1.2.1本体组成1）结构框架及箱体结构框架用于支撑除尘器本体、灰斗及输灰设备等；包括上箱体、中箱体和灰斗等。2）滤袋、笼骨和花板滤灰系统由滤袋和笼骨组成；花板用于支撑滤袋组件和分隔过滤室（含尘段）及净气室，并作为除尘器滤袋组件的检修平台；滤袋组件从花板装入。3）进气系统包括进风导流总管、导流板、进风口的手动调节阀。 4）排气系统包括由排气管道等组成的除尘器净化气体排放系统。5）卸灰系统手动插板阀、卸灰阀等组成了除尘器的卸灰系统。6）平台、栏杆、爬梯及手（气）动阀门的检修平台。7）除尘器顶部防雨棚用于保护脉冲阀、气缸阀及机旁操作箱等设备。1.2.2压缩空气系统：包括储气罐、分气包喷吹装置、气缸离线阀装置、压缩空气管道、安全阀、减压阀、压力表、气源三联体等。1.2.3控制系统：包括PLC控制柜、现场操作柜。1.2.4设备本体照明系统及配套电缆桥架。1.3选型优势与主要技术特点我公司设计生产的高效低阻型长袋低压脉冲布袋除尘器是一种处理风量大、除尘效率高、清灰效果好、运行阻力低、过滤风速低、运转可靠、维护方便、占地面积小的单元组合式除尘设备。它广泛应用于电力、冶金、建材、化工等行业的炉窑烟气除尘及物料回收、粉尘治理等行业，其基本选型优势与技术特点表现在以下几个方面：1.3.1离线检修便于维护保养，可以实现除尘器不停机检修。1.3.2 在线清灰方式能确保除尘器高效率。布袋除尘器的过滤机理是基于表面型过滤模式，运行中灰尘颗粒随气流到达滤袋表面，其中的微细粉尘颗粒会渗透进布袋内层并穿过布袋进入净气室，在这同时外部的相对粒径较大些的粉尘颗粒在滤袋表面形成过滤层，这个过滤层能够将微细粉尘高效过滤。随着尘粒滤层厚度的增加，过滤效果逐渐加强，布袋阻力也逐渐增高，这需要对其进行清灰降阻以恢复其过滤能力。由此可见，布袋每一次清灰都是以先期部分微细粉尘颗粒进入净气室为代价的。单室离线时，是一个室的168条布袋同时处于这种状态，势必容易造成排放超过30mg/Nm3的可能，而在线清灰为14条布袋同时处于这种状态，比离线方式少10倍，所以这种除尘器可称高效。1.3.3覆膜（非覆膜）滤料的选用使除尘器阻力最低。第一：增加设备的原始阻力，缩短运行阻力的循环时间（这已经得到验证），严重的会导致系统阻力增大；第二：各种纤维的粗细、长短都不同，任何混合的不均匀处都将导致滤料的孔隙率的不均匀，导致滤袋表面各部位的受力不均匀，减短滤料使用寿命。 覆膜材料追求孔隙率降低、孔径缩小，是提高排放效果的有效保证，但同时成为运行过程中阻力升高的原因之一。覆膜滤料多用于对高价值微细粉尘的回收，一般不作为环保达标的选用前提。本次用于该工程的布袋除尘器滤料采用拒水、防油、抗板结、高密面层针刺滤料，在传统非织造针刺工艺的基础上采用高密面针刺方法制成，孔隙率合理降低、孔径合理缩小，然后再经过轧光、烧毛、拒水、防油、抗板结等工序处理后，能有效捕捉微细粉尘而且粉尘层易于剥离脱落。可使除尘器排放浓度达到30mg/Nm3以下，从而能保证除尘效率达到99.95%以上，该滤料的长期操作温度为120以下，瞬间操作温度为130，其拒水、防油、抗板结、易清灰以及对微细粉尘的捕集性能优于其它滤料。1.3.4低阻文氏管袋笼的选用使除尘器阻力最低，我公司设计的笼骨为高架文氏管形式，过滤后的气体从布袋内部可经文氏管内口与外侧笼骨的空隙流出，比未改形前的只经文氏管内口向外流，阻力大大降低；我公司设计的笼骨为圆型结构，一方面增大笼骨刚性，另一方面布袋处于过滤状态下，形成合理深度的布袋沟槽，相同花板孔径下与圆型笼骨相比可使布袋有效过滤面积增大，使阻力降低。1.3.5低压喷吹技术中由低压、高效、长寿命、膜片式、淹没型电磁脉冲阀的运用及喷吹管的独特设计和加工手段，使除尘器的清灰方式得到彻底的改变，使清灰更加彻底完全，使布袋的原始阻力恢复到最低。除尘器每个阀喷吹14条布袋，布袋长度为6050mm ,每阀喷吹面积为42，这种最佳匹配有效提高了喷吹清灰效果，从而延长了布袋使用寿命，降低了布袋的阻力。清灰用的喷吹管采用89钢管，借助校直机进行直线度校正。喷嘴统一外径，内径根据需要机加工成不同尺寸。喷嘴与喷吹管的焊接采用工装模具，二氧化碳保护焊接，减少变形，保证喷吹短管间的形位公差。喷吹管借助支架固定在上箱体中，并设置定位销，方便每次拆装后的准确复位，为了保证脉冲气流量进入第一个滤袋和最后一个滤袋的差别在5%以内，同一条喷管上的相邻孔径可能会不同，喷吹孔直径将是确定脉冲喷吹系统的清灰压力和压缩空气气流量的最主要参数。喷吹孔直径、分气包体积、喷吹气压经我公司实际工况测试定出准确值，并根据分气包体积选定出最佳喷吹气压，一方面不会因耗气量过大遭成气源浪费甚至把布袋吹损而减短寿命，另一方面更可以保证彻底清灰所需的气量和最佳力度。采用文氏管或类似结构的零件对压缩空气进行导流，有助于压缩气流方向的稳定，但文氏管或类似零件的结构会导致设备阻力的增加，我们采用的喷嘴及高架型文氏管，几乎没有增加系统阻力。1.3.5漏风率是决定除尘效率的关键因素，在降低漏风率方面，我公司采取了一系列有效措施。进出风法兰、卸灰口检查门、离线阀等所有法兰连接处均用耐高温、抗老化橡胶垫或海棉条密封；箱体关键部位焊缝用X射线无损探伤，非关键部位焊缝用煤油渗透检测，确保无漏焊；卸灰口下设锁气卸料器，低位料位计合理高度安装，确保卸灰完毕时无漏风。灰斗四片合焊后整体吊装再焊于底圈梁，中箱体根据现场情况2-3室地面组焊一体后再吊装（灰斗与中箱体吊装前加焊工艺支撑，在完工时再将其割除），防止高空作业给施工及质检带来的不便，确保焊缝密封质量及安装效率。布袋口采用弹性涨圈结构，与花板口紧密配合，使尘气与净气彻底分离，确保无串气性漏风。所有这些措施，能有效保证除尘器漏风率小于2%。1.3.6 PLC可编程控制器的运用，各运行工况点状态及故障高频自动巡检，保证了除尘器运行的操控自动化与无人值守，更能及时发现、排除故障。定阻与定时清灰以及在设备结构上一系列独到的设计、自动化控制和滤料等方面来保证设备整体阻力运行在安全的设定范围内。1.4性能指标1.4.1我公司提供的设备为当今最成熟技术的应用，并具有良好的启动灵活性、运转可靠性，能充分满足现场工况条件的需要及技术参数的要求，并能在买方所提供的含尘条件和自然条件下长期、稳定、安全地无人值守运行并能达到贵司要求的环保排放标准。1.4.2除尘器设备结构紧凑、占地面积小、工艺合理、密封性强、动作灵活、便于检修、外形美观。除尘器的设计、制造符合“脉冲喷吹类袋式除尘器技术条件”ZB8801199的规定要求。1.4.3除尘器在下列条件下能达到设计效率：1）在贵方提供的气象、地理条件下2）除尘器效率不因入口浓度的变化而降低3）我方不以尘气调质剂作为性能的保证条件4）我方不以进口灰尘粒度作为性能的保证条件1.4.4除尘器按下列荷载的最不利组合进行强度设计；l 除尘器重量：自重、附属设备重量、灰重等取最大值l 工作压力：按最大负压（-8000Pa）设计，并留有充分裕量l 检修载荷l 除尘器露天布置，并考虑防风、防雨、防冻等措施1.4.5性能保证值：1）除尘器粉尘排放浓度保证值为50mg/Nm3以下2）除尘器系统的最大运行阻力1500Pa；3）除尘器漏风率2%；4）滤料2年；5）电磁脉冲阀100万次；6）电机等运转设备按国家相关规定。1.5保护技术布袋除尘器的保护涉及到除尘器本体阻力的控制和除尘器核心部件滤袋的保护。我公司设计的布袋除尘器围绕上述目的采用了一系列的保护技术：1.5.1除尘器的阻力控制除尘器的阻力分为两部分。本设备的设计阻力为1200Pa；一部分是设备的固有阻力（即原始阻力），这是由设备的各个烟气流通途径造成的。除尘器进出风方式、进风管道各部位的烟气流速选择是否妥当，除尘器各仓室进风的均匀度；导流系统设计是否合理；进风口距离滤袋底部的水平高度导致的含尘气体稳流空间是否足够；滤袋直径和滤袋间距决定的滤袋间烟气抬升速度的合理性；出口管道风速的合理选定等都将影响除尘器的固有阻力值。从以往我公司设计生产除尘器来看，设备的原始阻力都在300Pa左右。第二部分是设备的运行阻力。设备的运行阻力是由除尘器在运行过程中滤袋表面形成的挂灰层的厚度导致的一个循环值。一般我们对这个值的上限设定在10001200Pa，在设备达到这个阻力值时，系统启动清灰，将设备阻力回复到原始阻力，进入下一循环。这个循环时间的长短，取决于尘气含尘浓度、滤料的品种规格等。从我公司设计生产的已经投运的布袋除尘器的运行记录显示，该循环时间在60120min之间。1.5.2料位计：通过装置在除尘器灰斗上的高、低料位计显示灰斗中的存灰情况并通过PLC指挥卸灰系统和输灰系统的工作。一系列保护技术的使用保证了除尘器稳定、连续、安全的自动运转。1.6导流系统我们对除尘器各尘气流经过管道途径中的风速进行了分段化设计，除尘器的进风采用了气体导流系统并充分利用了气体的自然分配原理，保证各单元进风均匀、通顺，得以提高过滤面积利用率。含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够合理的净空间，滤袋间距亦进行了专门设计，气流通过前部导流后，依靠阻力分配原理自然分布，达到整个过滤室内气流及各空间阻力分布均匀，保证合理的烟气抬升速度，最大限度地减少紊流，防止二次飞扬。设计合理的进风导流系统将箱体、过滤室和系统阻力降至最小并尽可能地减少进风系统的灰尘沉积现象，避免滤袋的晃动、碰撞、磨擦，延长了系统及滤袋的使用寿命。本公司借助于计算机模拟数据对该型除尘器的进风分配系统进行了改进，波浪形的进风分配系统最大限度地减少紊流、防止二次扬尘，同时保证了含尘气体能在通过进风分配系统的导流后均匀地到仓室截面的每一个地方。除尘器进风气流分配系统的设计保证了各单元室入口流量不均匀度小于5%。1.7滤袋布置和花板除尘器滤袋采用纵横直列的矩阵布置方式，滤袋中心距沿脉冲阀方向加大到220mm，沿喷吹管方向加大到220 mm，这种排列方式使布袋之间的接触距离加大到90 mm ，布袋与箱体及加强筋之间的接触距离大于90 mm。这种排列方式合理地利用了方形的箱体空间，避免了在方形箱体采用同心圆方式排布滤袋造成箱体四角空间的闲置。加大的滤袋中心距及滤袋与箱体之间的接触距保证了含尘气体在滤袋间的抬升空间，同时避免了滤袋晃动可能产生的袋与袋、袋与壁之间的碰撞磨损。设计合理的除尘器上箱体结构为工人以花板作为操作平台进行除尘器检修、维护创造了条件。上箱中部高度设计为750 mm,上箱边侧高度设计为650mm，利于清扫、及排水防腐并便于维修人员进入上箱进行检修、维护。除尘器的花板作为除尘器净气室和过滤室的分隔，用于悬挂滤袋除尘器组件，同时作为除尘器滤袋组件的检修平台。除尘器花板采用6mm钢板数控冲压方法加工花板孔，保证了花板孔的形位公差要求，花板孔冲制后用专用工具倒角，清理各孔的锋利边角和毛刺，以确保花板孔与布袋接触面的光洁度，从而保证良好的密封性能。花板孔冲压位置准确，与理论位置偏差小于0.05mm,确保两孔洞的中心误差在0.3mm.花板孔洞制成后,焊接加强筋板时,筋板选材适当且布置合理。焊接后通过整形确保花板平整,无折曲、凹凸不平等缺陷，花板平面度1/2000，对角线长度误差3mm，内孔加工表面粗糟度为Ra= 3.2 。滤袋与花板的配合合理，用专用工具安装，使滤袋安装后严密、牢固不掉袋并保证便于拆装。采用精密工艺加工的花板和高精度定位的喷吹管保证了喷吹管轴线和滤袋组件轴线的重合，从而保证了整套喷吹清灰系统的可靠、有效运行。1.8滤袋和笼骨1.8.1滤袋对于整台布袋除尘器而言，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费用。我司技供部根据除尘器运行环境和介质情况高效低阻型长袋低压脉冲布袋除尘器选用覆膜拒水、防油、轧光、易清灰、抗板结涤纶针刺呢新型滤料，单位重量500g/m2。此滤料为表面过滤型滤料，清灰彻底，减少了粉尘因渗入而滞留于滤袋过滤层或在滤袋表面形成粉层后板结的可能，滤料寿命长，加上我们在除尘器结构、控制方面的改进，可有效保证滤料30000小时的正常使用寿命。布袋在寿命期内破损率1%。布袋底部采用加强环布和双层底缝制，无毛边裸露，滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝。拼接处，重叠搭接宽度小于10mm，以提高布袋袋底强度和抗冲刷能力。同时滤袋底部距离进风口的距离及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到这些内容，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，安装可靠性高，换袋快捷。仅需12人就能通过机顶便掀式顶盖进行换袋操作。滤袋的装入和取出均在净气室进行，无需进入除尘器过滤室。为保证工期及质量，抚顺工业用布滤料有限公司在我公司备有足够的滤料库存量，我公司自备布袋加工车间。1.8.2笼骨笼骨采用12根筋多角圆形结构，圆角形支撑环比园形支撑环刚性强， 笼骨的纵筋和支撑环分布均匀，使其有足够的强度和刚度以防止损坏和变形（纵筋直径4.5计12根，加强反撑4.5其间距200，1606000），顶部加装“”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。为保证工期及质量，我公司自备两条全自动笼骨流水线，笼骨材料采用20碳钢（冷拔），使用笼骨生产线一次成型，保证笼骨的直线度和扭曲度，笼骨施焊后光滑、挺直、无毛刺，并且有足够的强度，不允许有脱焊、虚焊和漏焊现象。笼骨采用镀锌技术，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而与滤袋黏结现象，保证换袋顺利，同时又减少换袋过程中对布袋的损坏。1.9清灰系统除尘器的清灰采用压缩空气低压脉冲清灰。除尘器采用在线、离线二状态清灰方式，清灰功能的实现是通过PLC利用差压（定阻）、定时或手动功能控制提升阀关闭清灰仓室（离线清灰状态、在线清灰不关闭仓室），启动脉冲喷吹阀喷吹，使滤袋径向变形膨胀，抖落灰尘。清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠；在设备出厂前，对清灰系统等主要部件进行预组装测试，以保证质量。清灰用的喷吹管采用89钢管，借助校直机进行直线度校正。喷吹短管（又称喷嘴）统一外径，内径根据需要机加工成不同尺寸。喷吹短管与喷吹管的焊接采用工装模具，二氧化碳保护焊接，减少变形，保证喷吹短管间的形位公差。喷吹管借助支架固定在上箱体中，并设置定位销，方便每次拆装后的准确复位，为了保证脉冲气流量进入第一个滤袋和最后一个滤袋差别在10%以内，同一条喷管上的相邻孔径可能会不同，喷吹孔直径将是确定脉冲喷吹系统的清灰压力和气流量的最主要参数。由我公司根据实际工况测试定出准确值，并根据分气包体积选定出最佳喷吹气压，一方面不会因耗气量过大遭成浪费或把布袋吹损而减短寿命，另一方面更可以保证彻底清灰所需气量和最佳力度。采用文氏管或类似结构的零件对压缩空气进行导流，有助于压缩气流方向的稳定，但文氏管或类似零件的结构会导致设备阻力的增加，我们采用的喷嘴及高架型文氏管，几乎没有增加设备阻力。清灰系统设置储气罐和分气包、精密过滤器（除油、水、杂质）保证供气的压力和气量品质，清灰力度和清灰气量能满足各种运行工况下的清灰需求以及离线阀的用气要求。分气包钢板厚度12mm有足够容量，满足喷吹气量。要求在每阀脉冲喷吹后气包内压力降不超过原来储存压力的30%。气包的进气管口径尽量选大，满足补气速度。阀门安装在气包的上部，避免气包内的油污、水分经过脉冲阀喷吹进入滤袋，每个气包底部都带有自动或手动油污排水阀，周期性的把容器内杂质向外排出。分气包在加工生产后，用压缩空气连续喷吹清洗内部焊渣，然后再安装阀门。1.10电磁脉冲阀 清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，它的选用关系到除尘器的造价及清灰效果。我们为长袋低压脉冲