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【环保热点】:技术 | 水泥厂除尘系统管路的设计与维护

作者:
2018/07/04 16:31
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  水泥厂的除尘系统,一般包括除尘器、风机、管网及工艺设备等。在除尘系统的设计和维护运行过程中,往往对除尘器、风机本身比较重视,而对管路系统中存在的问题则常常是分析不透彻、解决不彻底,从而导致许多除尘系统运行状况不佳,甚至不能正常运行,乃至报废。

  除尘系统中管路设计与维护的好坏,几乎要影响到除尘系统高效运行中的各个因素,即影响到:

    ①处理风量、风压;

    ②粉尘浓度;

    ③气体温度、湿度及露点;

    ④粉尘的比电阻;除尘效率。

  在有些情况下,还直接影响到工艺设备的正常工作。

  目前,水泥厂凡因管网因素影响系统除尘的问题,一般都不是由于管网不符合其布置原则所致,而主要的问题是:

    ①所需处理的含尘气体不能高效进入管网;

    ②管网漏风严重。

  为此,我们将水泥厂有关工艺环节上的收尘系统,分类论证说明其处理好上述问题的重要性。

  1、破碎机的除尘系统

  在物料破碎系统中,除破碎兼烘干系统(我国极少)外,其含尘气体的主要特点是:无温差、不结露,粉尘分散度高。管网设计中的关键问题是含尘气体能否高效进入管网。

  

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  目前,水泥厂常用的破碎设备主要有颚式、圆锥、锤式、反击式破碎机。其中,前两种破碎机一般转速较低。主要是以挤压的方式来破碎物料的,动作本身产生的尘化气体量小,且其流速也小,故尘化范围不大,其收尘问题较易解决。而锤式、反击式破碎机则不然,它们的工作特点是:主轴转速高,机壳内的转子带动锤子(或打击板)的转动类似于离心风机中叶轮的转动,在机壳内形成较高的气体静压(正压10mmH2O左右),向出料口方向鼓出,由于鼓出的气流方向与卸料方向一致,所以产生大量高速含尘气体。有时我们在水泥厂石灰石二次破碎(600×800锤式)现场看到,出料口气体含尘浓度之高、流量之大,致使人距扬尘点7~8m就看不见设备和人。所以,一般来说含尘气体有效进入管网是该类除尘系统设计、维护的重点(难点)之一。

  在设计中主要有以下解决办法:

  在出料溜子内设置单板阻流阀,以减少气体排出量(可减少1/4~l/3),同时设置密闭罩,这样,既能减少抽风量,又可使含尘气体有效进人除尘设备,使除尘效果明显提高。

  2、给料、运输设备中多个扬尘点共用1台除尘器的收尘系统

  水泥厂给料,运输设备中多个扬尘点除尘系统的实例,有生料、水泥磨头(或库底)电子皮带秤(或斗式秤)配料系统,物料(粒状或粉状出、入库系统等扬尘点的收尘。该类扬尘点含尘气体的特点是:气体量小(一般都是由于物料落差而产生的诱导风量)、无温差、粉尘分散度高。此类收尘管网设计与维护中的关键问题仍然是含尘气体能否高效进入管网。根据以上特点,设计中必须做到以下几点。

  一、设备卸料落差尽量小。

  设备卸料落差小,不仅诱导风量小,而且气体含尘浓度也小,这样就减小了除尘系统的负荷,给搞好除尘创造了一个较好的先决条件。

  1、密闭罩壳(钢板制作)

  2、遮尘帘(废皮带制作)

  3、密闭皮带条(废皮带制作)

  4、输料皮带

  二、各扬尘点设置吸尘效率高、密闭性能良好的吸尘罩。

  要使吸尘罩抽吸含尘气体效率高、密闭性能好,关键是设计时要使吸尘罩与给料、运输设备本体间的间隙尽量小,能连成一体时应连成一体。在影响该处设备维护检修时,则采取易拆、易装的螺栓加密封垫的连接方式。另,因其风量、风压均小,罩壳磨损也小,故可采用较薄的钢板(1~1.5mm厚钢板)制作。这样,既易制作(罩壳形状及与设备的间隙易达要求),又省材料。

  罩子密闭性能愈好,所需的抽取风量就愈小(有关手册中所给出的设计抽风量,仅是个参考数值而已)。

  三、依据各扬尘点所需抽取风量,平衡管网节点管内气体压力。

  节点(一般指并联管路中的三通或四通处)压力平衡是设计时必须要考虑的重要问题,否则就保证不了各扬尘点应抽取的风量。

  平衡后,2支管阻力之差应小于5%。否则,需作二次平衡计算。此外,在设计时尚需设置调节阀门,以利在实际使用时加以调节。

  除按上述管路设计原理设计以外,当连接的收尘点超过5~6个时,可采用集合管。适用于不同层内或相邻两层中的比较集中的尘源点上。此外,还有立式(适用于垂直方向上比较集中,且穿越几层楼面或平台尘源点的收尘)、圆筒式集合管等。集合管的优点是系统阻力小,动力消耗少,各支管容易做到压力平衡,有较大的调节能力(当一支管上风量变化时,对其他支管的影响比较小)。可根据尘源点的不同位置情况、集中程度,选择不同形式的集合器。另外,粗粒粉尘会在集合管中初步分离,所以无论哪种集合管都必须考虑清灰。可采用螺旋铰刀连续或定期清灰。在清灰下料处必须高效密封(锁风),否则,会影响各支管的抽风效果。

  对于含尘气体量、流速不大的尘源点,如选粉机粗粉、成品卸料处尘源,生料(或水泥)库底卸料处尘源,可采用在加强螺旋输送机密封的基础上增设压力袋,进行除尘。原料、生料、熟料、水泥圆库顶的收尘,可采用无动力(或有动力)压力式布袋除尘器收尘。

  3、球磨机粉磨系统的除尘

  在现代水泥厂的球磨机粉磨系统中,为提高粉磨效率,—般均采用机械通风(提高磨机产量10%~15%),磨内风速可达0.7~1.0m/s。该系统含尘气体的特点是:粉尘分散度高,气体含尘浓度高,露点温度为30~55℃。

  在设计与维护球磨机系统的除尘中要严防磨尾卸料管及磨尾罩壳漏风—般可采取下列措施:

  ①不在磨尾罩壳和卸料管上开设取样孔或观察孔。

  ②在卸料管内设置挡风、卸料闸板。

  ③设置溢流式料封卸料装置。

  ④改变磨尾排风管吸风口设计。

  4、温度、湿度较高,且其变化较频繁工艺环节的除尘

  在温度、湿度较高,且变化较频繁的工艺环节中,回转烘干机、烘干兼粉磨(球磨)系统的漏风位置,原理与前述球磨机粉磨系统完全类同。仅是这里的结露问题更为突出,以前述措施解决烘干机、烘干磨尾的漏风,防止其除尘管道内气体的结露非常有效。废气温度、湿度均不稳定,给系统除尘带来较大的困难。相应的解决办法一是设计旁路管道,供系统开停时使用;二是加强管路系统保温;三是加强生产管理,尽量使设备能有较长的连续运转时间(比如连续运转几天,停几天。这样,防结露效果要比两班或一班生产好)。另,要选用防、抗结露的除尘设备。

  5、回转窑系统

  回转窑系统的主要漏风部位是窑头,窑尾及预热系统。这些部位均属窑炉中的管路系统。这些部位的漏风,不仅影响了除尘,更重要的是增加了熟料的热耗,这是我国熟料热耗与世界先进水平存在较大差距的主要原因之一。

  窑头漏风,使熟料冷却风量减少,在影响熟料质量的同时入窑二次风温度降低,这时,必须采取增加窑内用煤量的办法,才能使窑内煅烧温度达到要求。同样,窑尾及预热系统漏风亦降低了预热系统内气体的温度,为达到物料的预热要求,也必须用增加燃料的办法来解决。这样,是终导致出预热器的废气量大增。此时,若废气温度高,则熟料热耗就更大。输送大量的过剩废气,排风机电耗的增量亦非常可观。由于排风机前或预热器管路系统内气体负压甚大,所以,在这些管路上若有开孔(或密闭不严处),则漏风量十分惊人(在现场开口处,拳头大的石块可被气体吸进管路),生产中务必注意关闭、密封。