冶材公司#1石灰回转窑除尘系统改造

时间：2015-02-10

冶材公司#1石灰回转窑除尘系统改造

　　中图分类号：TF325 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）06（a）-0097-01

　　冶材公司#1石灰回转窑电除尘系统建于1997年，主要设备是1台75m2卧式三电场电除尘器（2006年改造为四电场除尘器）、1台W6-2×29№19.5高温风机（L=204000 m3/h，H=5500 Pa，N=500 kW/6kV）及1套输、储灰系统，处理风量204000 m3/h（280℃）。

　　2013年6月检测外排粉尘浓度83 mg/Nm3，超过《炼钢工业大气污染物排放标准》中“现有企业自2015年1月1日起，石灰窑外排粉尘浓度≤30 mg/Nm3”的规定。需对#1回转窑现有电除尘系统进行改造，确保外排粉尘浓度≤30 mg/Nm3。

　　1 设计参数

　　（1）烟气量：204000 m3/h（200℃工况）。

　　（2）烟气温度（布袋除尘器入口）：200 ℃，最高：230 ℃。

　　（3）电除尘器进口粉尘浓度：20～30 g/Nm3。

　　（4）粉尘堆积密度：1.0～1.1 t/m3。

　　2 改造方案

　　在现有75 m2卧式四电场电除尘器后增加一台脉冲布袋除尘器（5064 m2），架空布置于现有耐火材料库房位置，现有电除尘器作为一级除尘，出风口前管道不改造，新建脉冲布袋除尘器作为二级除尘，保留现有高温风机及烟囱，新增锅炉引风机（H=8000 Pa，N=800 kW），置于新建风机房。

　　风机房内设5 t电动单梁起重机1台，用于风机及电机检修。建设布袋除尘系统期间，现有电除尘系统正常运行作为保产措施。为防止烟气温度过高损伤布袋，布袋除尘器入口管道设置混风阀，当除尘器入口烟气温度高于200 ℃时，联锁开启混风阀，温度降至190 ℃以下后关闭混风阀，除尘灰通过输灰机进入现有输灰、储灰系统。

　　3 滤料选择

　　石灰回转窑废气粉尘为亲水性、粘结性粉尘。西昌钢钒冶材公司石灰回转窑除尘系统滤袋采用PTFE，正常使用耐温220 ℃，瞬时耐温260 ℃，保证滤袋寿命达到1年，使用效果良好，本设计滤料采用PTFE。

　　4 主抽烟机能力核算

　　与现有除尘系统相比，增加脉冲布袋除尘器阻力1500 Pa，风机出口消声器阻力200 Pa，管道阻力800 Pa，共增加阻力2500 Pa，现有高温风机全压5500 Pa，不满足改造后的要求，需更换为全压8000 Pa，风量20.4万 m3/h（200 ℃工况）锅炉引风机。

　　5 除尘系统

　　5.1 工艺流程

　　当回转窑开工烘窑时，烟气量少、温度低、含湿量大。为防止烟气经过袋式除尘器时结露板结滤袋，开启预热机烟帽装置，用于烘窑期间水汽排放。

　　#1石灰回转窑产生的烟气，经过现有电除尘器处理后，进入新建脉冲布袋除尘器处理达到国家规定的排放标准后，通过锅炉引风机送入烟囱外排，其流程为：

　　窑尾烟气→预热机→管式冷却器（利旧）→电除尘器（利旧）→脉冲布袋除尘器→锅炉引风机→烟囱外排（φ2.8 m，H=40 m）。

　　5.2 输灰流程

　　烟气中的粉尘经滤袋过滤后附着于滤袋表面，经脉冲清灰后进入除尘器灰斗，通过卸灰阀、链式输灰机、集合链式输灰机输送至现有输灰、储灰系统。

　　5.3 系统控制

　　现有电除尘器系统配电控制利旧，新增布袋除尘系统设一套S7-300控制系统，风机采用变频调速，所有设备均具备机旁及计算机集中操作功能。

　　5.4 系统布置

　　根据现场条件，拆除现有耐火材料库房及转运站斗提机及料仓，为满足输灰及保存现有配电室要求，架空5.5 m布置脉冲布袋除尘器，风机布置在新建风机房内，在皮带通廊和围墙之间新建烟囱。

　　5.5 管道

　　烟气主管道（φ1900）直接与电除尘器出口对接；管道风速-20 m/s；壁厚8 mm。

　　5.6 主要设备选型

　　（1）长袋低压脉冲布袋除尘器。

　　数量：1台；风量：20.4万 m3/h；过滤面积：5064 m2；净过滤风速：0.76 m/min。

　　（2）锅炉引风机。

　　数量：1台；风量：20.4万 m3/h；全压：8000 Pa；电机功率：800 kW/6 kV。

　　6 系统优势

　　回转窑出口粉尘浓度高（20～30 g/Nm3），若直接采用脉冲布袋除尘器对滤料磨损大，降低滤料使用寿命。保留现有电除尘系统作为一级除尘，新建脉冲布袋除尘系统作为二级除尘，有效降低布袋除尘器入口烟气含尘浓度，满足外排粉尘浓度≤30 mg/Nm3；利用#1石灰回转窑检修时间（7天），连接电除尘器出口至脉冲布袋除尘器进口管道，不影响#1回转窑生产。

　　7 投资及效益分析

　　7.1 工程投资

　　本工程投资（含设备增值税）：773.75万元。

　　7.2 年成本及效益分析

　　（1）新增用电：0.62元/kW?h×213.84×104 kW?h=132.58万元。

　　（2）压缩空气：0.111元/Nm3×2.85×106 Nm3=31.64万元。

　　（3）滤料：滤料使用寿命1年，每年滤料更换费用150.91万元。

　　（4）折旧费。

　　综合折旧率按8%计算，年折旧额为；773.75万元×8%=61.9万元。

　　（5）修理费。

　　修理费按3%计算，年修理费为773.75万元×3%=23.21万元。

　　年成本费用合计：400.24万元。