水泥厂除尘器设备处理风量低于设计要求的原因及技改

wangeng

0 引言
我站曾对辖区内多家水泥厂的100多台套各种类型的除尘设备进行了竣工验收监测。结果表明，有相当部分除尘设备的实际处理风量远低于设计风
量，有些仅为设计风量的40%～50%左右。
1　部分水泥厂除尘器实测结果
部分水泥厂除尘器实测结果见表1。由表1可见，实际处理风量远低于设计风量。据分析，处理风量偏低是除尘设备的技术质量问题，与除尘系统的设计、制造、安装和运行管理的各个环节有关。
表1部分水泥厂除尘器处理风量实测结果统计
序号　除尘器名称与型号规格　主机设备名称　设计处理风量/(m3/h)　实测处理风量/(m3/h)　实测/设计
1　LFEF6×365玻纤布袋除尘器 φ3.0m×10m塔式机立窑　60000　56807　0.95
2　56袋机械振打玻纤布袋除尘器　石灰石破碎机　6600　3350　0.51
3　56袋机械振打玻纤布袋除尘器　φ1.83m×7.0m生料磨　6600　4913　0.74
4　56袋机械振打玻纤布袋除尘器　机立窑卸料口　6600　3650　0.55
5　48袋机械振打玻纤布袋除尘器　φ1.83m×7.0m水泥磨　5600　3450　0.62
6一级六筒旋风、二级8m2三电场高压静电除尘器φ2.2m×14m粘土烘干机 16000　8356　0.52
7　2m2立式高压静电除尘器　φ1.83m×7.0m水泥磨　5000　2533　0.51
8　56袋机械振打玻纤布袋除尘器　φ1.83m×7.0m水泥磨　6600　3024　0.46
2　监测实例
2.1　系统概况
表1中的6号除尘系统的主风管为φ400mm圆形管道，长度25m，管路中有6个R/D＝1.0的直角弯头。系统设计处理风量为16000m3/h，除尘效率应
大于99%，烟尘排放浓度应小于标况下150mg/m3。
除尘器运行后，粘土烘干机出现了不正常现象，首先是粘土产量仅4-5t/h，为设计台时产量的60%左右；其次是热风炉呈正压燃烧状态，炉膛火焰向炉口喷出，容易烧坏炉门。
2.2　监测结果
1）旋风除尘器进口平均风速为18.5m/s，烟气平均流量为8365m3/h，折合标态流量为5915m3/h。
2）电除尘器出口平均风速为21.2m/s，烟气平均流量为9586m3/h，折合标态流量为7316m3/h。
3）入旋风除尘器烟尘浓度为68654mg/m3，电除尘器排放浓度为45.8mg/m3；该除尘器系统总除尘效率为99.91%(其中，旋风除尘器的除尘效率为
70.5%，电除尘器的除尘效率为99.7%)。
4)电除尘器出口处的烟气全压为-1440Pa，旋风除尘器进口全压为-150Pa,静压为-160Pa。由全压测试结果可计算出该除尘系统阻力为1290Pa。
3 工艺设备运转不正常原因分析
上述监测结果表明，该除尘系统总除尘效率和烟尘排放浓度均能达到设计要求，但其实际处理风量却远低于设计处理风量。旋风除尘器和电除尘器的热态处理风量分别是8365和9586m3/h，即分别为设计处理风量的52.3%和59.9%。由于除尘系统是串联工作，因此，该系统实际处理的工艺设备排放的烟气量仅为8356m3/h，造成粘土烘干机不能正常运转，台时产量降低。此外，由于引风机不能将热风炉燃烧产生的高温烟气全部引入烘干机中，以致热风炉出现正压燃烧现象，不但影响设备正常操作，还可能烧坏炉门。因此，除尘系统处理风量是否达到设计要求是一项重要技术指标，当处理风量严重偏低时，必须予以改进或维修，以满足工艺设备的技术要求。
4 除尘系统处理风量偏低的原因分析
4.1 通风管路存在问题分析
根据通风除尘系统设计技术要求，水泥行业通风管道中烟气设计风速一般应在14-18m/s左右。本除尘器的设计处理风量为16000m3/h，管道的实际直径仅为φ400mm，若按此管径计算当达到设计风量时，烟气风速将达到35.4m/s，大大超过设计技术规定的要求，其结果必然导致除尘系统阻力增加。可见该通风管路直径的确定缺乏必要的设计依据，带有一定的随意性。实际调查结果表明，这种随意确定风管直径的现象在小水泥厂普遍存在。因此是一个不容忽视的技术问题。
4.2 风机选型技术问题
除尘系统的阻力与烟气速度的平方成正比，当风速增加1倍时，系统的阻力将增加到原来的4倍。就本例而言，在进行测试前，已经对除尘系统进行了比较全面的维护和清理，因而实测的系统阻力（1290Pa）,可视为改造前的系统阻力。当该除尘系统的处理风量由8356m3/h增加至16000m3/h时，风量(或风速)增加至原来的1.91倍，因此该除尘系统的阻力将达到实测阻力的3.66倍，约为4700Pa左右。
风机选型原则是根据设计计算值，风量附加10%，风压附加15%，计算需配用风机的风量Ｑ和全压Ｈ：
根据风机产品手册，须选用M7-29型11-3号风机，该型号风机量为17200m3/h、全压为5350Pa,风机配用电动机功率为55kW。而实际上该系统配用风机的全压仅为1647Pa，与设计要求相差甚远，所以在实际运行中，该除尘器处理风量只能达到8000m3/h左右，远低于设计风量的要求，从而使烘干机的粘土产量低于设计产量。同时，由于旋风除尘器进口处烟气全压较小，已不能克服旋风除尘器前面管路(包括粘土烘干机)的阻力，其结果造成热风炉的正压燃烧现象。
5 改进方案
为使烘干机系统能正常工作，有如下3种改进方案可供选择：
1）选用风量相同、风压在5400Pa左右的高压引风机代替现有风机；
2）对通风管路系统进行全面改造，按设计计算要求更换通风管道和引风系统；
3）拆除旋风除尘器，用φ550mm的通风管更换原通风管路，使含尘烟气直接进入电除尘系统。
据分析，方案1）的改造费用高，且由于使用高压风机，其运行费用也将大幅度提高；方案2）的改造费用较高，运行费用也相应提高；方案3）的改造费用较低，运行费用与原除尘系统持平，而处理风量则可以大幅度提高。根据方案技术经济比较，鹏鹤环保除尘器制造厂采用方案3）进行该除尘系统改造。
改造后的除尘系统监测结果表明，除尘器的实测处理风量为14768m3/h，烟尘进口浓度为48035mg/m3，烟尘排放浓度为134.5mg/m3，除尘效率为
99.72%。同时热风炉燃烧状况正常，干粘土产量已从改造前的4-5t/h提高到7-8t/h，基本达到设备正常生产能力。
6 结束语
调查和监测结果表明，除尘系统实际处理风量大幅度偏低的现象在小水泥厂普遍存在。究其原因，主要是由于没有按设计规范要求对除尘系统进行必要的设计计算和设备选型不当所致。此外，除尘器本体因结构或制造、安装工艺等问题也会造成除尘器本体严重漏风，从而导致实际处理风量偏低现象。本文转自：鹏鹤环保网http://www.btpenghe.com.cn/

lushicai

不错啊

k99fengjh

我在监测过程中也发现此类现象，进口风量大于出口风量，在重新复测后还是这样，判定设备本体有漏风。