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脈沖袋式除塵器在各除塵設(shè)備中的實踐與使用

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    在廢氣處理過程中,除塵器的作用性不言而喻。作為粉塵處理回收的設(shè)備,防爆型低壓脈沖袋式除塵器具有其他幾種金屬粉塵凈化回收設(shè)備無法比擬的特點,譬如維修方便、效果高、投資省等。本文就脈沖袋式除塵器在各種除塵設(shè)備中的實踐經(jīng)驗與使用進行詳細解讀,以饗讀者。
    除塵器的選擇從國內(nèi)外文獻及國內(nèi)工業(yè)實踐經(jīng)驗來看,目前用于金屬粉塵凈化回收的設(shè)備主要有以下四種:①袋式除塵器;②靜電除塵器;③高能濕式文氏管除塵器;④多管旋風(fēng)除塵器。通過從技術(shù)、經(jīng)濟等方面對上述幾種除塵設(shè)備進行比較,并針對本工程中煙氣的特點,選用防爆型低壓脈沖袋式除塵器作為粉塵處理回收的設(shè)備,并選用防靜電尼龍針刺氈作為濾料。該類除塵器有如下特點:①運行穩(wěn)定,易于清灰,維修方便;②噴吹裝置阻力小,處理能力大,除塵效率高;③設(shè)備重量輕、投資省、造價低、占地少。

   稀土貯氫合金粉煙氣量的計算稀土貯氫合金粉熔煉系統(tǒng)產(chǎn)生的煙氣量就是中頻真空感應(yīng)熔煉爐開爐過程中由真空狀態(tài)恢復(fù)到常壓狀態(tài)進入的空氣量。按照《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GBJ19-87)規(guī)定,吸風(fēng)口的風(fēng)速值取0.6m/s,吸風(fēng)口的截面積為0.314㎡,其風(fēng)量為:Q1=0.6×0.314×3600=678m3/h;共有4臺熔煉爐,所以總風(fēng)量為:Q2=678×4=2712m3/h,考慮到系統(tǒng)的漏風(fēng)量,乘以1.1~1.15的安全系數(shù)作為除塵系統(tǒng)的總處理煙氣量及引風(fēng)機選型的依據(jù)。

   因此,袋式除塵系統(tǒng)處理煙氣量為:Q=2712×1.1=2983m3/h.除塵器過濾面積及過濾風(fēng)速除塵器過濾面積可根據(jù)下式計算:F=Q60V(1)式中:F為除塵器過濾面積,㎡;Q為系統(tǒng)處理煙氣量,m3/h;V為過濾風(fēng)速,m/min。過濾風(fēng)速的大小與清灰方式、清灰制度、粉塵特性、入口含塵濃度等因素有密切的關(guān)系。根據(jù)經(jīng)驗,過濾風(fēng)速取V=1.0m/min,則除塵器的過濾面積為F=49.7㎡。

   根據(jù)以上計算,設(shè)計中選用LDM-50防爆型低壓脈沖袋式除塵器,其處理煙氣量為3000m3/h,過濾面積為50㎡。工藝流程說明及主要技術(shù)措施熔煉爐煙氣通過不銹鋼風(fēng)管進入布袋除塵器,再通過引風(fēng)機高空排放,除塵器料斗收集的粉塵進入料桶,放入料庫貯存,可作為原料再次使用。在每臺熔煉爐的吸風(fēng)罩頂端安裝一個電動閥,其信號與變頻器的相連,使得變頻器可根據(jù)電動閥的開啟數(shù)量自動調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量,且操作系統(tǒng)與熔煉爐操作系統(tǒng)合用一個控制柜,操作起來十分方便。在稀土貯氫合金粉煙氣除塵系統(tǒng)中,關(guān)鍵是要解決稀土貯氫合金粉粉塵在空氣中易燃易爆的問題,對此系統(tǒng)設(shè)計采取了以下技術(shù)措施加以防范:

  ?、儆貌讳P鋼管作為通風(fēng)管道,不會引起燃燒。

   ②采用防爆型低壓脈沖袋式除塵器,在除塵器中箱體設(shè)有防爆門,發(fā)生爆炸時可迅速開啟卸壓,保障設(shè)備安全。

  ?、圻x用防靜電尼龍針刺氈作為濾料,從而避免靜電放電產(chǎn)生的火花引起的粉塵爆炸。

   ④由于用壓縮N2作為脈沖噴吹氣體,從而避免了粉塵與空氣摩擦引起的爆炸。 


   袋式除塵系統(tǒng)工藝特點在本系統(tǒng)中,由于貯氫合金粉為易燃易爆的金屬粉塵,所以采用局部通風(fēng)的方式進行除塵。本工程中采用壓縮N2為保護性氣體,并配置了一臺產(chǎn)能為40m3/h的制氮機組,所以在本系統(tǒng)中采用壓縮N2作為脈沖清灰氣體。選用防靜電尼龍針刺氈作為濾料,從而避免了因靜電放電產(chǎn)生火花引起的粉塵爆炸,另外,在中箱體設(shè)有防爆門,提高了設(shè)備正常使用的安全性和可靠性。同時采用可編程控制器(PLC)進行自動控制及遠程操作,使本系統(tǒng)操作起來非常方便。

  ?、贋V料過慮效率高、性能穩(wěn)定針刺氈是一種三維結(jié)構(gòu)(立體型結(jié)構(gòu))濾料,過濾單元是單纖維,無數(shù)單纖維交錯在一起,孔隙很小,而且它的過濾過程不僅發(fā)生在表面層,還可發(fā)生在濾料內(nèi)部。因此針刺氈濾料的過慮效率高,在本工程中過慮效率可達到99.0%以上。而且工作穩(wěn)定,不受生產(chǎn)工藝設(shè)備運行情況變化的影響,出口濃度一直小于20mg/Nm3,有效地確保了煙塵的環(huán)保達標排放。

  ?、谧詣踊潭雀咦詣涌刂剖潜WC除塵系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵措施之一,本系統(tǒng)采用BMC型袋式除塵系統(tǒng)電腦控制柜,采用日本原裝可編程控制器(PLC)為主機,工作性能穩(wěn)定,自動化程度高。可編程控制器(PLC)能根據(jù)爐體閥門的開合,通過變頻器自動控制風(fēng)機的轉(zhuǎn)速及引風(fēng)量,以實現(xiàn)對進入除塵器的風(fēng)量進行自動控制,有效地節(jié)約能源。同時,可編程控制器可根據(jù)除塵器進出口的壓差變化情況,自動控制清灰時間和清灰間隔。

    除塵系統(tǒng)的經(jīng)濟效益

    ①回收粉塵的經(jīng)濟效益按每小時回收粉塵6kg計,則每年回收的粉塵量為:6×24×300=如每公斤價值按70元計,則每年回收粉塵的經(jīng)濟效益為:43200×70=3024000元。

   ②袋式除塵系統(tǒng)運行費用按每度電0.50元計,則每年袋式除塵系統(tǒng)運行費用為:7.8×0.50×24×300=28080元

    ③袋式除塵系統(tǒng)設(shè)備維修費用按每1年更換一套濾袋計算,假設(shè)每套濾袋價格1萬元,則每年濾袋維修費用增加1萬元;按每年機械維修費用增加0.2萬元。則每年系統(tǒng)維修費用增加1.2萬元。

  ?、苋甏匠龎m系統(tǒng)總經(jīng)濟效益根據(jù)以上計算,則全年袋式除塵系統(tǒng)經(jīng)濟效益為(不含設(shè)備折舊費):3024000-28080-12000=2983920(元)3.3社會效益本工程除帶了非??捎^的經(jīng)濟效益外,還可以帶了明顯的社會效益。在本工程系統(tǒng)中,設(shè)備過濾效率高(>99.0%),經(jīng)環(huán)保部門監(jiān)測,煙氣入口含塵在3523.72mg/Nm3的條件下,出口煙氣排放濃度僅為19.73mg/Nm3,遠低于《大氣污染物綜合排放標準》(GB16927-1996)中的二級標準。特別是對人體危害**大的小于5μm的顆粒去除效率較高,既保護了周邊環(huán)境,又保障了職工的身體健康。

   結(jié)論經(jīng)過一段時間的運行使用,系統(tǒng)設(shè)備均運行正常,還考慮了能在一定程度上起到稀釋室內(nèi)VOC的作用,該標準充分的理論依據(jù)使得室內(nèi)空氣品質(zhì)問題能得到更好的保證。因此可以看到,若干盤管技術(shù)中采用人均新風(fēng)量取為35m3/(h人)雖在一定程度上加大了系統(tǒng)的能耗,但從充分保證室內(nèi)空氣品質(zhì)的角度,其仍然是“有理”、“有節(jié)”的。

   ②關(guān)于新風(fēng)再熱過程中能量回收的問題。   如前文中所提到的,在有些工況下,經(jīng)冷凍除濕后的新風(fēng)必須經(jīng)過再熱送入室內(nèi),由于新風(fēng)量較大,做好新風(fēng)再熱過程中的能量回收工作將影響到整個系統(tǒng)的節(jié)能性??梢钥紤]在新風(fēng)機房設(shè)置顯熱換熱器,利用它將新風(fēng)機組處理后的新風(fēng)去預(yù)冷一部分尚未進入新風(fēng)機組有待處理的新風(fēng),從而使自身得以再熱。這種方法既滿足了干盤管技術(shù)對于新風(fēng)送風(fēng)的溫度要求,又能降低新風(fēng)機組所需的處理冷量,還可以減少新風(fēng)送風(fēng)管道的保溫層厚度,做到“一舉三得”。 

    ③關(guān)于干盤管技術(shù)中應(yīng)用冷凍除濕方法的問題。


    冷凍除濕作為現(xiàn)階段應(yīng)用得**成熟的熱濕處理手段,人們總會對它在干盤管技術(shù)中的應(yīng)用前景“寄予厚望”,然而從干盤管技術(shù)的本質(zhì)來看,能實現(xiàn)熱、濕分離處理才是解決該技術(shù)問題的**佳途徑。由于冷凍除濕本身具有熱、濕處理過程耦合的特點,使得其應(yīng)用于干盤管技術(shù)時會遇到種種限制。因此,其他形式的除濕手段對冷凍除濕方法的補充和替代,將在技術(shù)上進一步推動干盤管技術(shù)的發(fā)展,增強其可實施性。

   結(jié)論與展望通過上述分析可以看到,利用冷凍除濕手段來實現(xiàn)干盤管技術(shù)存在著許多制約條件,在應(yīng)用該技術(shù)前必須進行詳細的計算分析,充分認識到由于在系統(tǒng)之間的負荷重新分配而帶來的各種問題。干盤管技術(shù)只是一種新設(shè)備研發(fā)的思想是不恰當?shù)?,準確地說,它更是一種系統(tǒng),是一種實現(xiàn)重新分配負荷的技術(shù),而某些設(shè)備的研發(fā)只是為了保證該種形態(tài)的負荷分配技術(shù)實現(xiàn)的可能性。

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