除尘器

滤筒除尘器在烘干机除尘中的运用

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-03-13 16:03:34

某分院于2000年上半年总承包了某照明有限公司技改工程中的石英砂水份控制系统与原料车间安装工程,本工程中的技术难点为烘干机的除尘与LPC强制配风燃烧系统的变频自动控制。本文将介绍在烘干机除尘系统的设计工作中的体会作一探讨。

烘干机除尘

1.工程概况与原有除尘系统

某照明有限公司系中外合资企业,主要生产荧光灯,已通过IS09001与ISO14000质量体系认证,对产品质量与原料质量要求很严。为了提高产品质量,控制从马蹄焰窑拉出的玻璃灯管品质,在技改工程中对原料系统作了重大改进,新建一原料车间主要目的是控制配料精度。设计与主要工艺设备及配件为外方提供,主要原料中的石英砂采用气力输送,其它原料采用人工上料,其中气力输送设备及弯头等重要配件为外方提供,而气力输送前的石英砂水份控制及输送系统由中方承担。石英砂水份控制即采用烘干机烘干湿砂。以满足控制原料水份及气力输送的要求。该厂湿砂经烘干机烘干再输送至老原料车间的系统早已建成。并在使用过二三年后于1993年左右由于种种原因停用,其中一个重要的原因就是原有烘干机除尘系统中使用的DMC一36型脉冲布袋除尘器糊袋情况严重,基本失去了除尘能力,导致工作环境恶劣,被环保部门停用一现在要求新设计的除尘系统必须解决原来的问题,以达到满足国家排放标准及工艺生产的要求。

2.工艺流程及主要参数

新设计的石英砂水份控制及输送系统工艺流程如下:

新设计的石英砂水份控制及输送系统工艺流程

主要参数:

石英砂初水份:6~8%;终水份:≤1%

烘干机产量:Φ12x6m顺流式回转烘干机,最大6t/h

尾气量:4160N m³/h

尾气温度:≤l30℃

尾气初始含尘浓度:~25g/m³

排放标准:60mg/m³(排气筒高度25ml)

排放量40kg/h

由以上参数可以分析出除尘系统必须具有抗高温高湿而同时又要有很高除尘效率,结合此工程是本院总承包项目的实际情况,也需要控制总投资,同时业主希望管理尽量简单,设备可靠因此必须拿出一个切实可行的设计方案。

工业滤筒除尘器

3.设计方案的比较

设计方案必须达到同时满足排放标准与工艺生产要求的目的,同时需要解决高温、高湿、高效、投资、管理、安装等各个方面的问题,其中解决高湿、高效、投资问题是重点。高湿度是烘干机烘干湿砂过程中带来的必然结果,经计算尾气的露点温度约为45℃,运行时一旦尾气温度低于其露点温度,除尘系统就会出现结露现象,严重时粉尘沾结在一起堵塞除尘器和管道,致使系统无法运行而失效;另一个重点问题是除尘系统需要达到很高的效率,根据粉尘的初始含尘浓度和排放标准,经计算除尘效率需要达到99.76%,这样一来普通的单级除尘系统几乎无一能满足要求,必须两级甚至三级除尘才能满足要求。另外投资方面也不能任意突破,技术、经济缺一不可。经过多方查找资料与调查,做了四个设计方案,即水力除尘器方案、电除尘器方案、布袋除尘器方案、滤筒除尘器方案。

工业滤筒除尘器

方案A:水力除尘方案采用三级过滤,即一级水浴除尘、二级文氏管除尘、三级旋风水膜除尘,主要优点是效率高、阻力低、投资省,缺点是能耗高、泥浆难以处理,容易二次污染,给业主造成很大的管理难度。

方案B:电除尘方案采用两级过滤,即一级CLK扩散式旋风除尘器、二级管式电除尘器,电除尘器较适应高温、高湿的工况。而本项目中烘干机并不大,尾气量也小,无法使用在水泥厂普遍应用的较大型板电除尘器,而管式电除尘器开发出很长时间一直没有很大的技术突破,使用情况并非都很理想。如SZD型组合电除尘器等,其它如悬伞式高效电除尘器等又非常高,能达到十几米高,在厂房中无法安装,另外投资也不低,管理有一定难度。

方案C:布袋除尘器方案采用两级过滤,即一级CLK扩散式旋风除尘器、二级布袋除尘器,布袋除尘器有很多种类,除尘效率较高,安装管理较容易,但从抗结露方面考虑,普通滤料难以胜任,无法根本解决问题,若采用处理过的玻纤袋。虽然抗结露性能较好但一则其过滤风速低(一般小于0.5/min),势必过滤面积较大,二则耐磨性能不好易损耗.而且由于烘干机较水泥厂常用的小而暂时找不到小风量的定型产品。

方案D:滤筒除尘器方案采用两级过滤,即一级CLK扩散式旋风除尘器、二级滤筒除尘器,但因滤筒除尘器属新引进产品,不广为人知,故到目前为止国内应用实例很少车工程设计中最终采用了方案D,以下将加详细分析。

工业滤筒除尘器

4.滤筒除尘器的结构及运行分析

滤筒除尘器是由美国唐纳森公司发明的一种新型除尘器,其核心部件是由覆膜滤料制成的滤筒及相应的脉冲喷吹系统。覆膜滤料即在普通滤料(如棉布、尼龙、聚脂等)的表面覆着一层超亚微米级的膨体聚四氟乙烯(特富隆)纤维从而形成表面过滤原理,具体兑就是因其表面覆着的超细纤维之问的隙极小(0.12~0.6微米),从而使绝大部分粉尘被挡在滤抖之外无法穿透,使其保持低阻(小于1000Pa)高效便于清灰;而且这层超细纤维具有耐高温(不高于200℃)、抗结露(不吸水)、耐腐蚀、超高技(理论上可达99.99%以上)等许多优点,而普通滤料采用深层过滤原理。具体说就是因其纤维之问的间隙较大(12~60微米),粉尘易深人纤维内部,在滤料表面积聚形成残留粉尘层作为过滤层,因此清灰不能过于彻底,运行阻力通常为1200~1500Pa。覆膜滤料在实际运行时做成滤筒(星形多摺式)结构以

加强刚性,内外均设金属保护网,使其过滤面积大大增加,过滤风速为0.5~2m³/min,和一般布袋除尘器基本相同,因此在相同的处理风量下,滤筒除尘器的体型和占地面积均较小。滤筒按标准尺寸制作,可在水平方向快速安装更换,大大减轻了工人的劳动强度,滤筒除尘器的清灰方式采用脉冲清灰,这点上和普通脉冲布袋除尘器无本质差别。同样需要压缩空气源,本工程采用的滤筒除尘器就采用上述的覆膜滤料,其基布材质为针刺毡(此时其长期耐温115,最高耐温130℃)。

5.除尘系统的设计及运行

烘干机尾气除尘系统的流程如下

烘干机尾气除尘系统的流程

除尘系统主要设计参数:

系统风量5440/h³(110℃设计工况下),CLK扩散式旋风除尘器人口风速18m/s,除尘救率90%(考虑到厂里测定的粉尘分散度中10~40微米粒径的粉尘占95%),滤筒式除尘器过滤面积120n/,过滤风速076m³/min,除尘效率99.9%,整个系统除尘效率经计算为99.99%,理论计算排放粉尘浓度可达到2.5mg/,排放量0.014kg/h,排气筒高度25m,系统阻力4000Pa,风机功率22kW。

在安装方面,为了减少尾气在进入滤筒除尘器前因环境温度较低而导致水份析出的可能性,滤筒除尘器之前的管道及旋风除尘器采用60mm岩棉毡保温;在控制方面,除尘系统与工艺系统联锁,在工艺系统动作之前除尘系统开启5分钟,然后烘干机及输送系统设备、LPG燃烧系统投人运行当尾气温度上升至110℃设计工况时(尾气出口处设有热电偶),给料机动作投人湿砂,之后通过可编程控制器变频调节助燃风与给料机,使尾气温度稳定,这样可以保证尾气在进入滤筒除尘器时水份不致析出且高于露点温度20~40℃,有利于除尘系统的运行,保护滤筒式除尘器,生产也能连续稳定进行。

停机时,首先停给料机,逐渐减小燃烧系统投人量直至停止,再停烘干机及输送系统设备,之后10分钟除尘系统停止,以利于清除系统中的粉尘及水份在投资方面,通过多方努力,除尘系统概算造价控制在要求范围内。在运行方面,整个除尘系统经过制作安装调试后投人使用,近一年半来运行情况良好,已经通过了地方环保部门的验收。在管理方面,因除尘器运动部件很少,故相应维修保养量较小;因除尘器的滤筒采用水平方向布置,用手轮压紧,故换筒方便,仅需1~2分钟,大大降低了管理人员的劳动强度,因此业主比较满意。

工业滤筒除尘器

6.存在的问题

经过一段时间的运行,本除尘系统较好地解决了烘干机尾气高温、高湿工况下的粉尘治理问题,但这也不意味着就可以一劳永逸了,管理工作也应能跟得上。存在的主要问题是实际压缩空气压力较设计大(实际6kg/cm²,设计4kg/cm²。),曾经吹破过覆膜滤料,当然石英砂对滤料的磨损性较大也是一方面原因;另外存在的隐患是除尘器长时问工作在高温环境下,保持滤筒与壳体紧密的耐高温橡胶材料难确定其老化程度而及时更换,而且由于烘干物料过程不太可能始终保持同一工况,存在着由于燃烧系统或配风系统设备、部件故障而引起尾气突然升高进而损坏滤筒的可能,此时虽有自动控制系统及尾气出口处设的冷风阀的保护,但也难免万一。

工业滤筒除尘器

7.应用总结

综上所述,滤筒除尘器特有的表面过滤机制使其具有耐高温高湿、高教低阻、安装管理方便、体积小重量轻等一系列优点,通过合理设计可以在烘干机除尘方面得到令人满意的效果以满足各方面的要求。同时也希望有关行业部门展开深人研究开发,降低成本,使其在国内得到进一步的推广应用。

有关更多滤筒除尘器在烘干机除尘中的运用的信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。