钢铁行业除尘设备的诊断与改造方案

1、钢铁行业除尘设备的诊断与改造方案苏州协昌环保科技股份-2017.8 副总工程师 陆亚萍协昌印象 实实 力力 雄雄 厚厚 注注 重重 研研 发发 品品 质质 保保 障障 苏州协昌环保科技股份始建于苏州协昌环保科技股份始建于1992年，属国家级高新技术企业，坐落于年，属国家级高新技术企业，坐落于苏州工业园区，占地公顷，建筑面积达苏州工业园区，占地公顷，建筑面积达6万余平方米。万余平方米。实实 力力 雄雄 厚厚 自主产权厂房万平方米自主产权厂房万平方米 资产总额亿人民币资产总额亿人民币 各种加工设备各种加工设备220220台台 袋式除尘专业委员会理事单位袋式除尘专业委员会理事单位品品 质质 保保 障

2、障 19931993年通过年通过ISO9001ISO9001质量体系认证质量体系认证 产品均通过环保产品认证产品均通过环保产品认证 电控类产品通过电控类产品通过CECE认证认证 江苏省著名商标单位江苏省著名商标单位注注 重重 研研 发发 高新技术企业高新技术企业 环保装备专精特新企业环保装备专精特新企业 江苏省袋式除尘系统工程技术研究中心江苏省袋式除尘系统工程技术研究中心 江苏省企业研究生工作站江苏省企业研究生工作站 有效专利技术有效专利技术3030余项余项, ,其中创造专利其中创造专利9 9项项 苏州平安协会推荐标杆企业苏州平安协会推荐标杆企业 屡次承担国家、省、市科技工程屡次承担国家、省、

3、市科技工程 针对国内在袋式除尘器品质进步上投入的针对国内在袋式除尘器品质进步上投入的开发研究较少，导致国内一些除尘器存在缺陷。开发研究较少，导致国内一些除尘器存在缺陷。为了改变这种现状，苏州协昌环保科技股份建为了改变这种现状，苏州协昌环保科技股份建立了国内一流的脉冲布袋喷吹技术实验室，是立了国内一流的脉冲布袋喷吹技术实验室，是行业内唯一获得行业内唯一获得“袋式除尘系统工程技术研究袋式除尘系统工程技术研究中心。中心。脉冲布袋喷吹技术实验脉冲布袋喷吹技术实验室室自筹资金建立了自筹资金建立了国内领先国内领先实验室突出奉献实验室突出奉献等压喷吹理论等压喷吹理论 使每条滤袋的喷吹压力相等使每条滤袋的喷吹

4、压力相等所有滤袋同时实现正常使用寿命所有滤袋同时实现正常使用寿命 节省人力、能源节省人力、能源非等压喷吹时，每条滤袋的承受力不一样，造成滤袋有非等压喷吹时，每条滤袋的承受力不一样，造成滤袋有5%10%的破损。的破损。即便一条滤袋破损，也需要停机更换。即便一条滤袋破损，也需要停机更换。降低更换滤袋频率降低更换滤袋频率首次提出1气包最佳容积理论气包最佳容积理论实验室突出奉献实验室突出奉献气包容积越大，脉冲阀的喷吹性能值越好；气包容积越大，脉冲阀的喷吹性能值越好；但是容积增大到一定程度后，对脉冲阀的喷吹性能就失去了影响。但是容积增大到一定程度后，对脉冲阀的喷吹性能就失去了影响。气包容积最正确值气包容

5、积最正确值阀值最正确阀值最正确开关性能开关性能喷吹量喷吹量流通系数流通系数 使气量能保证电磁脉冲阀在各种工使气量能保证电磁脉冲阀在各种工况下稳定工作况下稳定工作首次提出2首家推出防爆电磁脉冲阀系列防爆电磁脉冲阀系列防爆电控仪系列防爆电控仪系列实验室突出奉献实验室突出奉献 我们通过大量的实验，积累数据，我们可以为用户提供喷吹清灰系统的设计喷吹清灰系统的设计。实验室突出奉献实验室突出奉献 袋袋 式式 除除 尘尘 器诊器诊 断断 与与 改改 造造强化工业环保系统专业化管理强化工业环保系统专业化管理我们的优势：我们的优势：依托袋式除尘系统工程技术研究中心依托袋式除尘系统工程技术研究中心拥有专业的设计、

6、制造、维修及维护队伍拥有专业的设计、制造、维修及维护队伍钢铁行业环保现状：钢铁行业环保现状： 1. 国家的环保法规及执法力度日趋严格国家的环保法规及执法力度日趋严格 2. 政府去产能及落后污染的企业撤除或搬迁政府去产能及落后污染的企业撤除或搬迁 3. 企业的资金压力较大企业的资金压力较大 4. 企业各个消费工艺的污染点根本采取了环保控制措企业各个消费工艺的污染点根本采取了环保控制措施施 5. 企业的污染源仍没有做到高效控制企业的污染源仍没有做到高效控制 钢铁行业除尘系统常见原因及造成的结果钢铁行业除尘系统常见原因及造成的结果除尘系统常见原因：除尘系统常见原因：设计方面的缺陷设计方面的缺陷制造方

7、面的缺陷制造方面的缺陷管理方面的缺陷管理方面的缺陷造成的结果：造成的结果： 故障频繁。故障频繁。 除尘系统的运行工况点严重偏离，能耗进步。除尘系统的运行工况点严重偏离，能耗进步。排放指标不稳定。排放指标不稳定。工艺岗位粉尘的跑、冒、漏、滴。工艺岗位粉尘的跑、冒、漏、滴。钢铁行业除尘系统常见原因及造成的结果钢铁行业除尘系统常见原因及造成的结果 钢铁行业除尘系统案例调查钢铁行业除尘系统案例调查案例调查案例调查 经调查，某单位在特大钢厂承接了大量的袋式除尘器工程工程，处理风量有的超过百万风量。在1800Pa左右已属较好 一些除尘器在使用一年后，阻力一些除尘器在使用一年后，阻力出现出现居高不下的现象居

8、高不下的现象2500Pa以下算是过得去的 最高的到达4700Pa 设计缺陷设计缺陷01设计上的缺陷是根本缺陷，除尘器的设计者在设计之初，只有尽可能的躲避各设计上的缺陷是根本缺陷，除尘器的设计者在设计之初，只有尽可能的躲避各种可能出现的问题，将设计构造最优化，才能成为除尘器长久高效运行的根底。种可能出现的问题，将设计构造最优化，才能成为除尘器长久高效运行的根底。 案例原因分析案例原因分析-设计缺陷设计缺陷1.1 构造阻力过高构造阻力过高 构造阻力过高现象很普遍。调查数据发现，其中滤袋和构造阻力各占构造阻力过高现象很普遍。调查数据发现，其中滤袋和构造阻力各占50%。 构造阻力过高的主要原因表现如下

9、：1) 1) 进气支管风速过高：过高的风速要经过渐缩、阀门、弯管等构件，构造阻力累积增加，超进气支管风速过高：过高的风速要经过渐缩、阀门、弯管等构件，构造阻力累积增加，超出了正常范围。出了正常范围。2) 2) 进风支管构造设计不合理：进风支管与箱体相接的部位，应当设渐扩管，使风速降低。进风支管构造设计不合理：进风支管与箱体相接的部位，应当设渐扩管，使风速降低。3) 3) 离线阀风速过高离线阀风速过高4) 4) 工艺参数的不合理工艺参数的不合理实际工况比设计工况大。实际工况比设计工况大。进风管过于复杂进风管过于复杂变径管后端管径过小变径管后端管径过小1-进风总管2-变径管3-阀门4-直管5-弯管

10、6-灰斗 案例原因分析案例原因分析-设计缺陷设计缺陷 5灰斗进风设计不合理：灰斗内不具备烟气缓冲功能，且含尘烟气与粉尘沉降方向相反，使得难以沉降的细尘又被吸附到滤袋外表，极大地削弱了清灰效果。而设在灰斗上沿的气流分布装置不能有效地消减气流的动压，极易将灰斗内粉尘重新撩起。 将离线阀与脉冲阀连锁，一旦离线阀出现故障而不能关闭到位，即造成所有脉冲阀都不喷吹工作。 我们曾改造过有上述故障的几台设备，其设备阻力高达4700Pa，当用手动的方法使50%的脉冲阀喷吹后，阻力就下降至2300Pa。1.2 清灰阀门控制程序不合理清灰阀门控制程序不合理 案例原因分析案例原因分析-设计缺陷设计缺陷 过滤风速的设计

11、没有充分考虑粉尘性质和烟气特性，导致设计风速不合理。过滤风速的设计没有充分考虑粉尘性质和烟气特性，导致设计风速不合理。 案例原因分析案例原因分析-设计缺陷设计缺陷供气系统设计的缺陷过滤风速供气管太小，造成脉冲阀工作时供供气管太小，造成脉冲阀工作时供气不足，影响了脉冲阀的性能。气不足，影响了脉冲阀的性能。 案例原因分析案例原因分析-设计缺陷设计缺陷导流板面积缺乏1-进风管道2-挡风板3-滤袋 案例原因分析案例原因分析-设计缺陷设计缺陷制造、安装缺陷制造、安装缺陷02一个好的设计，假如没有制造材料和人工技能上的保障，只能是一个好的设计，一个好的设计，假如没有制造材料和人工技能上的保障，只能是一个好

12、的设计，不能是成为一台好的设备。不能是成为一台好的设备。设备的品质根底就是制造。设备的品质根底就是制造。 喷吹管喷嘴焊接偏向，喷吹管安装位置偏向，喷吹管喷嘴焊接偏向，喷吹管安装位置偏向， 使得喷吹装使得喷吹装置不能有效清灰。置不能有效清灰。 案例原因分析案例原因分析-制造、安装缺陷制造、安装缺陷喷吹气流偏斜被吹破的滤袋 案例原因分析案例原因分析-制造、安装缺陷制造、安装缺陷喷吹管背面穿孔喷吹管背面穿孔(一一)喷吹管背面穿孔喷吹管背面穿孔(二二)弯管的曲率半径过小，喷吹管壁厚太薄，分气箱制作完成后内部的杂物未清除干净。1-脉冲阀脉冲阀2-稳压气包稳压气包 3-弯管弯管4-杂物杂物5-喷吹管喷吹管

13、 案例原因分析案例原因分析-制造、安装缺陷制造、安装缺陷某公司改造工程除尘器中箱体存在较大破绽漏风导致靠近箱壁的滤袋受到冲刷从而出现破洞 案例原因分析案例原因分析-制造、安装缺陷制造、安装缺陷管理缺陷管理缺陷03强兵需要强将带，只有管理措施到位了，才能保证将设备的效能最大强兵需要强将带，只有管理措施到位了，才能保证将设备的效能最大化。化。 1) 提升式离线阀自行关闭提升式离线阀自行关闭当气源波动出现低压时，所有离线阀会自行关闭。除尘器箱体内出现真空度，从而引起风机喘振和除尘器箱体当气源波动出现低压时，所有离线阀会自行关闭。除尘器箱体内出现真空度，从而引起风机喘振和除尘器箱体吸瘪。吸瘪。2) 电

14、磁换向阀故障。电磁换向阀故障。传统的电磁换向阀由内部密封圈的挪动而实现气流方向的转换。杂物的侵入、密封圈的老化及变形，往往导致换向阀漏传统的电磁换向阀由内部密封圈的挪动而实现气流方向的转换。杂物的侵入、密封圈的老化及变形，往往导致换向阀漏气、动作不灵等故障。气、动作不灵等故障。 案例原因分析案例原因分析-管理缺陷管理缺陷 顶盖漏风现象普遍存在，顶盖顶盖漏风现象普遍存在，顶盖密封条老密封条老化，未及时更换，造成漏风渗水。化，未及时更换，造成漏风渗水。 案例原因分析案例原因分析-管理缺陷管理缺陷喷吹管腹部磨损漏粉滤袋不及时更换，漏粉滤袋不及时更换，造成粉尘颗粒长期磨损喷吹管。造成粉尘颗粒长期磨损喷

15、吹管。 案例原因分析案例原因分析-管理缺陷管理缺陷 钢铁行业除尘系统常见问题钢铁行业除尘系统常见问题 常见问题明细列表常见问题明细列表滤袋滤袋破损破损滤袋滤袋腐蚀腐蚀滤袋机滤袋机械损坏械损坏 设设 计计 问问 题题 质质 量量 问问 题题 安安 装装 质质 量量运行阻运行阻力力 高高除尘系统运除尘系统运行工况偏离行工况偏离高温烧毁酸碱腐蚀烟气磨损入口烟气方式滤袋加工安装过程混乱压缩空气压力不稳运行系统缺乏定期调整平衡火星烧穿水解清灰喷吹损坏烟气气流均匀化程度骨架制造质量滤袋安装不良脉冲易损件阀损坏高温收缩氧化烟气速度控制花板选材及加工精度箱体漏风粉尘阴燃烟气运行方向组织喷吹装置加工及安装粉尘爆

16、炸防积水设置EXAMPLE工程理论经历分享工程理论经历分享Experience sharing 两台转炉二次烟气除尘、铁水倒罐、脱硫扒渣共四套除尘系统于两台转炉二次烟气除尘、铁水倒罐、脱硫扒渣共四套除尘系统于20072007年年1111月开场投运。月开场投运。总体来讲，环境得到了明显的改善，但仍有缺乏，主要表如今：总体来讲，环境得到了明显的改善，但仍有缺乏，主要表如今：1 1、除尘器阻力普遍偏高，运行阻力都在、除尘器阻力普遍偏高，运行阻力都在1800Pa1800Pa2400Pa2400Pa之间。其中脱硫、溶剂、铁合金工位除尘器阻力之间。其中脱硫、溶剂、铁合金工位除尘器阻力长期一直接近长期一直接

17、近2400Pa2400Pa，居高不下。，居高不下。2 2、铁水倒罐除尘系统运行时偶尔会出现、铁水倒罐除尘系统运行时偶尔会出现“闭风现象，导致粉尘大量外逸，持续时间大约闭风现象，导致粉尘大量外逸，持续时间大约1010秒左右，此秒左右，此时，该系统除尘器阻力显示高达时，该系统除尘器阻力显示高达2600Pa2600Pa。3 3、袋底破损现象频发。、袋底破损现象频发。城市城市A改造工程改造工程原除尘器的进风方式进风总管进风总管分变径管分变径管阀门阀门弯头弯头灰斗灰斗城市城市A改造工程改造工程灰斗进风(一)和无效的气流分布装置导流设计不合理，极易吹破导流设计不合理，极易吹破滤袋滤袋原除尘器的导流板城市城

18、市A改造工程改造工程经深化分析，主要问题归纳如下：经深化分析，主要问题归纳如下：1 1、除尘器过滤风速偏高：、除尘器过滤风速偏高： 除尘器全过滤风速除尘器全过滤风速1.26 m/min1.26 m/min； 离线过滤风速达离线过滤风速达1.37 m/min1.37 m/min。2 2、灰斗进风方式欠妥：、灰斗进风方式欠妥： 下进风含尘气体与粉尘沉降的方向相反，下进风含尘气体与粉尘沉降的方向相反， 本来就难本来就难 以沉降的细尘粒更易回到滤袋外表；以沉降的细尘粒更易回到滤袋外表； 同时同时, ,易使袋底受高速含尘气流冲刷而快速破损。易使袋底受高速含尘气流冲刷而快速破损。 城市城市A改造工程改造工

19、程设备阻力过高设备阻力过高城市城市A改造工程改造工程方案方案 在许多沿用总管支管阀门弯管进风流程的除尘器中，有的将风速设计为1618m/s，甚至更高。带来的后果是除尘器构造阻力过高，有的阻力甚至到达设备阻力50%以上。风速18m/s 降至 14 m/s 阻力可降低 40% 风速16m/s 降至 12 m/s 阻力可降低 24% 推荐推荐总管： 12m/s 支管： 810m/s 停阀门： 12m/s 城市城市A改造工程改造工程 通常情况下，一般不采用灰斗进风方式，但在条件所限不得已采取通常情况下，一般不采用灰斗进风方式，但在条件所限不得已采取灰斗进风的情况下，其灰斗进风的情况下，其进风方式建议采

20、用如下型式进风方式建议采用如下型式：城市城市A工程设计及改造工程设计及改造采用集群计算机模拟设计 集群计算机模拟流场集群计算机模拟流场-速度模拟速度模拟集群计算机模拟设计 集群计算机模拟流场集群计算机模拟流场-压力模拟压力模拟城市城市A工程设计及改造工程设计及改造城市城市A工程工程-成果成果改造后的除尘器性能测试除尘系统在满负荷状态下运行，设备阻力长期稳定低于国家标准除尘系统在满负荷状态下运行，设备阻力长期稳定低于国家标准.经测算，可节省运行电费经测算，可节省运行电费30%状况描绘：城市状况描绘：城市B B某炼铁厂煤粉车间高浓度煤粉搜集器发现滤袋破损。据业主反映，投运短某炼铁厂煤粉车间高浓度煤粉搜集器发现滤袋破损。据业主反映，投运短那么那么1 1个月，长那么半年滤袋就开场破损。个月，长那么半年滤袋就开场破损。城市城市B改造工程改造工程 现场查看情况：破损的滤袋大多集中在靠近箱体边缘的位置，而位于箱体中心部位的那么少得