本袋式除塵器改造項目的主要目標是使粉塵濃度 <10mg/m3,同時要求減少灰斗進風煙道堵灰情況,并保證除塵器本體密封性良好。本項目工期緊張,由于垃圾焚燒發(fā)電廠每年停爐有時間限制,且停爐后經(jīng)濟損失較高,公司要求只停爐 22 天。因此,設計時必須考慮安裝方便、質量可靠等因素。
1 煙氣參數(shù)的選定
1.1 濾袋材質的選擇垃 圾 焚 燒 發(fā) 電 廠 余 熱 鍋 爐 出 口 煙 溫 為190℃~ 210℃,經(jīng)過半干法反應塔噴石灰漿液及冷卻水降溫后,除塵器進口溫度降至 150℃~ 160℃。布袋選用 PTFE+PTFE 覆膜材質,其中纖維 100%PTFE,基布 100%PTFE,連續(xù)工作溫度 <240℃,后處理采用穿透式高溫熱定型覆膜工藝。PTFE 材質抗腐蝕、抗氧化性能優(yōu)異,聚四氟乙烯合成纖維濾袋自潤性極佳、不吸潮,適用于垃圾焚燒行業(yè)布袋除塵器內(nèi)的惡劣工況。
1.2 袋籠的選擇
袋籠的制作尺寸需要和濾袋尺寸配套并且相互配合。工作狀態(tài)下,袋籠支撐濾袋,使濾袋在過濾及清灰過程中保持一定的形狀。袋籠材質使用Q235B,外表面經(jīng)有機硅處理。20 根豎筋均勻分布,橫向每隔200mm 左右內(nèi)側設置圓形支撐環(huán),表面鍍有有機硅 ;豎筋 φ3.8mm。圈筋 φ4mm,圈筋間距 200mm,袋籠喉部帶文丘里管。目前部分資料里寫到袋籠使用 20#鋼材質,相比于 Q235B 在相同規(guī)格下 20# 鋼韌性更強,焊接一定時間后,橫向的圓形支撐環(huán)會在焊縫處崩裂開,難以達到 4 年使用壽命的行業(yè)要求。
1.3 過濾風速及過濾面積的選擇
過濾風速是除塵器的重要參數(shù)之一,過濾風速的大小影響除塵器的過濾效率。垃圾焚燒行業(yè)的袋式除塵器過濾風速一般選擇為 0.6~0.9m/min,本項目初選過濾風速為 0.8m/min。因Sv Q60= (v 為過濾風速,Q 為工況煙氣量,S 為過濾面積),把標況煙氣量換算為工況煙氣量后,計算出過濾面積為2420m2
。本項目選擇 φ150mm×6000mm 的濾袋,每個倉室長寬方向各用 12 條布袋,共6 個倉室,過濾面積為 2443m2。本除塵器過濾風速為0.793m/min,一室清灰時過濾風速為 0.951m/min。
2 改造方案
本除塵系統(tǒng)改造項目的主要目標是消除除塵器局部漏風,并使粉塵濃度 <10mg/m3。本項目系離線改造,工期要求 22 天。整體下部鋼架系統(tǒng)利舊、平臺及樓梯利舊、電氣儀表利舊、保溫系統(tǒng)利舊。這樣既可降低投資,也可縮短工期。由于考慮到工期緊張及運輸方便,在圖紙設計中,把中箱體、清潔室、進風系統(tǒng)等部件按照模塊化設計。整個中箱體按照上下兩層每層高度 3m 設計,共設計為8 個框狀結構,其次用12 塊鋼板把 8 個框狀結構現(xiàn)場焊接固定(見圖
1、圖 2)。進風系統(tǒng)錐斗部分、進風管部分也按照模塊化設計,盡量減少現(xiàn)場安裝工作量。每個倉室對應的清潔室在加工車間組裝、焊接好后發(fā)至現(xiàn)場拼裝。
2.1 中箱體設計
#1、#2、#5、#6 倉室上下兩層用鋼板拼接成 8 個框狀模塊,#3、#4 倉室由 8 塊 3500mm×2900mm 板塊相鄰模塊對焊形成 ;煙氣進出側板塊由四塊
2400mm× 290mm 板塊與相鄰模塊對焊形成(2 塊帶進出口法蘭2280mm×1500mm);進風煙道底板由三塊 2400mm× 3500mm 板塊(帶法蘭 1400
mm×1000mm)對焊形成。
2.3 清潔室設計
清潔室設計是除塵器設計的關鍵,花板孔間距過大,則浪費成本 ;花板孔間距過小,則氣流上升速度過快,濾袋擺動過快,少數(shù)項目還會出現(xiàn)濾袋被吹進
清潔室的情況。本項目濾袋規(guī)格為 φ150mm×6000mm,花板間距為 240mm×240mm,計算氣流上升速度為)π(2260 rlnQv-= (Q 為工況煙氣量,
n 為濾袋條數(shù),l 為相鄰花板孔中心距,r 為花板孔半徑),計算出氣流上升速度為 60.18m/min,在 60~80m/min 的合理范圍內(nèi)。中箱體壁板與相鄰花板孔中心安全距離為 250mm,可避免濾袋在工作狀態(tài)下氣流與箱體內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦。本項目清潔室同樣根據(jù)模塊化設計思路,兼顧改造現(xiàn)場空間緊張。把每個倉室對應的清潔室單獨設計、單獨加工制造。整個清潔室部件由 6 個分清潔室和 1 個提升閥箱體組成(見圖 3)?,F(xiàn)場安裝用時不到 2 0天,極大地減少了現(xiàn)場工作量。除塵器頂部蓋板雖結構簡單,但此處影響清潔室的密封性,容易被安裝單位甚至維保單位忽視。除塵器運行狀態(tài)下,清潔室外頂蓋未擰固定螺栓的現(xiàn)象較常見。時間久了,清潔室蓋板易漏風,是使清潔室內(nèi)部腐蝕的重要原因。清潔室檢修門使用雙層結構,頂部檢修門與密封框架設計成圓弧形可避免蓋板硅橡膠的密封間隙,消除原矩形密封結構存在的死角。