防水之家讯:我公司4台Φ3.3m/3.0m/3.3m/3.5m×118m回转窑窑尾18/2×4/350×7.0(立式、双室单程)40m2电除尘器为原民主德国产品。1994年曾对1号、2号窑除尘系统进行了改造,其中2号窑尾采用国产ADT-70m2卧式除尘器;原1号、2号立式除尘器并联,处理1号窑尾烟气。 1 窑尾除尘系统工艺流程
系统的工艺流程见图1、图2。
图2 1号窑工艺流程及除尘示意
运行初期窑尾粉尘排放符合国家4类标准。但随着使用年限的增加,标况下窑尾排放烟气含尘浓度在324.6~3130mg/m3范围内逐渐攀升。2002年在水泥窑大修和中修时先后对1号、2号、3号窑电除尘器技术改造,改造后3台窑均实现了达标排放。
2 系统存在的问题
2.1 立式电除尘器
1)生产能力不匹配
回转窑经过40多年不间断的技术改造,台时产量由原设计的13.9t/h提高到17.5t/h;处理的废气量由设计时的1.2×105m3/h增加到目前1.62×105m3/h;标况下入口含尘浓度由容许值的40g/m3增加到107.54g/m3;系统漏风率的增加使电场风速由设计时的0.833m/s上升到1.125m/s;收尘效率降至90%以下。电除尘器出口烟气成分见表1。
注:以上数据为1号、2号、3号窑平均值。
2)内部结构受损
除尘器内部混凝土结构(+21.595m)损害严重,尤其是上部锥体部位混凝土钢筋锈蚀严重,钢筋外露,墙体时常掉块撞击沉淀极极板、电晕线,使之变形,甚至块状物体掉入电场内部造成短路。
3)极板腐蚀严重
边排沉淀极极板腐蚀变形严重,电场放电、烟气急速膨胀造成变形、锈蚀开裂,极间距发生变化,工作电压无法保证,电场短路停车的情况经常出现。
4)供电电压偏高
供电电压可达55~75kV,电流20~100mA。电场电压偏高,闪络频繁,电场击穿现象严重,火花放电导致电场燃烧和轻度爆炸;电容电流密度很小,电场强度低,粉尘迁移速度降低。供电系统经常出现击穿高压电缆绝缘的故障;供电柜的供电性能不佳,不能满足电场供电及操作要求。
5)振打装置失灵
电场振打清灰装置生锈失灵,振打冲击力弱,无法及时剥离片状粉尘,极板捕捉粉尘能力降低。
6)电场温度低
1号、2号立式除尘器并联后,分流风量不均,电场温度低,除尘效率时高时低,难以稳定。
7)未设置温度报警装置
系统电场没有装设相应的温度报警装置,时常出现煤粉燃烧、烟气爆炸现象,造成电场间距变化。
8)未采取保温措施
高压真空室没有采取保温措施,冬季温度低、湿度大,放电现象严重。
高压穿墙石英套管不但未采取保温措施,且密封存在缺陷,影响供电等级的提高。
2.2 卧式电除尘器
卧式电除尘器主要技术参数见表2。
1)极板锈蚀变形严重
除尘器超过维修期限,电场内部两侧壳体锈蚀穿孔;两极大面积发生不同程度的变形,极间距减小,影响电场供电性能和粉尘驱进速度。
2)管道长且漏风
烟气管道长,压力损失大,冷烟室、风机至烟囱进出口管道无保温层,尾温降低幅度大,导致两极及壳体锈蚀严重,烟气管道穿孔,系统漏风严重,不但增加了风机的负荷与耗电量,工艺操作难度逐年加大。
3)振打装置变形严重
阴极振打为底部传动,振打锤及锤头严重变形,传递力弱,电场内两极积灰厚,形成“包灰”,使得电晕线放电不良,导致电压、电流下降。
4)供电装置落后
电场供电系统装置相对落后(户内式变压器),电缆击穿故障多、供电不稳定,供电等级低;高、低压控制装置容量小、故障频率高;振打控制系统电缆绝缘老化,故障率高。
5)自控配置低
原CO分析仪自动控制配置较低,且年久失修、失灵,除尘器长期存在事故隐患。电场没有装设温度报警装置。
6)保温层厚度不够
原设计本体保温层厚150mm,未考虑系统热耗大、温度降幅大等因素,致使三电场温度过低,冬季灰仓、卸料器及螺旋输送机时常出现结露堵塞。
2.3 燃烧器
窑头单通道燃烧器相对落后,操作难度较大,跑煤或给煤不足现象时有发生;导致窑尾温度变化大,除尘运行不稳定。
3 设备及流程的改造
3.1 立式除尘器
1)+21.595m混凝土结构采取内部表面处理,内植筋加固,内层钢板焊接,钢板与混凝土墙体之间采用拉铆焊接,中间浇注细石混凝土,钢板表面进行耐温耐腐蚀涂料处理。植筋、拉结筋剖面见图3、图4。
经此处理,增强了除尘器混凝土结构的整体强度,解决了以往墙体脱落掉块造成电场短路的问题,减少或降低了电除尘器故障率。
2)整修阴极小框架,采用BS电晕线,更新变形、锈蚀严重和靠近墙体的4排极板。
3)更新振打装置和控制线路。
4)改造1号、2号、3号除尘器烟气分流管道、风量调节闸板阀,3号窑的一部分废气分流到2号除尘器进行处理。这样,相当于扩大了3号窑立式电除尘器收尘面积(原40m2增加为60m2),见图5。
5)改进电气设备,利用L-C恒流电源,提高了电气设备的功率因数,减少了电网污染。
6)立式除尘器内部增设2层折流板,加高双室隔墙,更换恢复所有检查门、采取堵漏措施,改造后漏风率≤3%,温度提高了20℃左右。
7)1号、2号、3号电除尘器出口处安装温度数字报警仪(热电偶),设置温度报警值>158℃时,系统自动掉闸,有效防止跑煤、流煤情况下电场内部出现燃烧及爆炸现象。
8)立式电除尘器高压真空室采取2kW电加热器,使温度显著提高、湿度减小,放电次数降低。
9)高压穿墙石英套管采取保温措施,改善了密封结构,提高了供电等级。
3.2 卧式除尘器
1)顶部、侧面及进出喇叭口敷设3mm钢板,内加150mm保温岩棉,壳体保温厚度达到300mm;更新检查门、增设防爆阀,改进后系统密闭性及安全性大大提高。
2)更新沉淀极极板,采用480“C”板,修复极板悬挂梁,更换沉淀极撞击杆;调整极间距,电场一律采用390mm宽间距,极板、电晕线共减少7排,有效除尘面积降低了8.7%,但不影响除尘效率。
3)更新电晕线,一律采用BS电晕线。
4)阴极振打由底部改为中部振打。
5)恢复CO分析仪及窑头二次显示与报警装置;在除尘器入口处安装了温度数字报警仪(热电偶),设置温度报警值为158℃,超过该温度自动掉闸,防止跑煤、流煤情况下电场内部出现燃烧及爆炸现象。
6)改进电气设备,利用L-C恒流电源,提高了电气设备的功率因数,减少了电网污染;卧式电除尘器3个电场分别由内式改为户外式高压硅整流变压器(并进行扩容改造),输出电压直接进入电场,提高供电等级,有效解决了电缆击穿故障和供电不稳定的问题;高、低压控制一律采用PLC自动控制装置,自动化程度提高。
7)改变除尘器烟气进出口管道走向,并敷设150mm厚岩棉保温层。经改造,降低了系统阻力,电除尘器进出口温度分别提高10~20℃,高出露点温度50~65℃,冷凝结露现象消失。改造后工艺流程见图6。
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