方案介紹
西山煤電股份公司太原選煤廠幾年來,先后進行了重介工藝系統改造、配煤系統改造、快裝系統改造、輸煤系統改造和卸車系統改造,進一步理順了生產環節,擴大了生產能力?,F有選煤工藝為跳汰—重介—浮選聯合工藝流程,年處理能力為500萬t的中央型選煤廠,年生產精煤300萬t,實現了選前任意比例不同煤種的配洗,和選后產品的配裝。隨著生產能力的不斷擴大,產品質量不斷提高,構建綠色環保企業是太原選煤廠可持續發展的唯一選擇,為此,該廠更加注重清潔生產,改善職工作業環境,減少粉塵污染。2006年率先引進了氣箱脈沖袋式除塵器,通過3年的實踐證明,氣箱脈沖袋式除塵器對車間內部產生的粉塵除塵效果顯著。
1 原有水膜除塵器存在的問題
太原選煤廠411精煤皮帶原來采用的是2臺水膜除塵器,但因設備陳舊、技術落后,早已達不到國家標準。
1)除塵效果差,除塵后車間環境粉塵濃度大于10mg/m3。
2)故障率高,噴頭易堵,如被堵后,水的壓力小,形不成霧狀,水膜面積小,影響除塵效果。
3)對水質要求高,要求是清水或濃度低的澄清水。
4)易跑、冒、滴、漏,造成二次污染。
針對水膜除塵器除塵效率低,在太原選煤廠重介二期改造期間將其全部拆除,在沒有除塵設施的這段時間里車間粉塵濃度高達70mg/Nm3,工人的工作環境受到了極大的粉塵污染,為此太原選煤廠通過考察研究、技術比較、用戶訪問,最后確定選用新鄉市百盛機械有限公司生產的氣箱脈沖袋式除塵器。
2 除塵器的構造及工作原理、技術性能、特點
1)構造及工作原理。氣箱脈沖袋式除塵器由殼體、灰斗、排灰裝置、脈沖清灰系統和支架等部分組成。當含塵廢氣從進風口進入除塵器后,首先碰到進出風口中間的斜隔板,氣流變轉向流入,隨后折而向上,通過內部裝有金屬骨架的濾袋。粉塵被捕集在濾袋外表面,凈化后的氣體進入濾袋室上部清潔室,匯集到出風口排出。殼體用隔板分成若干個獨立的收塵室,按照給定的時間給每個收塵室輪流進行清灰。每個收塵室裝有一個提升閥,清灰時提升閥關閉,切斷通過該收塵室的過濾氣流,隨即脈沖閥開啟,向濾袋內噴入高壓空氣,以清除濾袋外表面上的粉塵。
2)技術參數。
型號:PPCS64-6
總過濾面積:372m2,凈過濾總面積:310m2
收塵室數:6個,濾袋條數:384條
處理風量:18000~46500m3/h,收塵器阻力:1170~1770Pa
進氣口允許含塵濃度<1000g/Nm3,出氣口允許排放濃度<0.1g/Nm3
收塵器承受負壓:5000Pa
清灰壓縮空氣壓力:(5~7)×105Pa,耗氣量1.2~1.5m3/min。
3)特點。a)除塵率高。凈化后排放氣體含塵濃度≤50mg/m3。b)能處理達1300g/m3的高濃度含塵氣體。c)自動化程度高。采用微機自動控制技術,分室清灰,自動卸灰、排灰。其電控系統采用了PLC自動控制清灰,定時分室輪換自動噴吹清灰,且清灰時間間隔可根據現場情況進行調節,實現自動化運行,清灰徹底,性能穩定。d)技術先進。該技術保留和吸收了各袋式收塵器的優點,對每箱濾袋數量以及濾袋的長、徑比進行優化組合,滿足最佳使用。e)使用壽命長。采用優質脈沖閥,高效、穩定,使用壽命100萬次以上;配備優質針刺氈濾料,濾袋平均使用壽命1年以上。f)經濟環保。氣箱脈沖袋式除塵器比水膜除塵器除塵方便、干凈,收集的煤塵返回系統,不會形成二次污染。g)適用范圍廣。不僅用于煤炭、水泥行業,在電力、化工、冶金、鋼鐵等行業也被廣泛采用。
3 氣箱脈沖袋式除塵器的使用
1)安裝調試。太原選煤廠411精煤皮帶有14個落料點,首先將有落料點的這部分皮帶密封,再在各落料點旁加密閉罩,用風管收集,分成2個系統,分別送至氣箱脈沖袋式除塵器,粉塵被捕集在濾袋外表面,凈化后的氣體進入濾袋室上部清潔室,匯集到出風口排出,濾袋外表面的粉塵經高壓氣流沖擊脫落后,由4臺螺旋輸送機返送回411精煤皮帶,設備明細見表1。
序號 | 設備名稱 | 設備型號 | 數量 |
1 | 氣箱脈沖袋式除塵器 | PPCS-64-6 | 2臺 |
2 | 螺旋輸送機 | d300×5.5m,N=2.2kW | 2臺 |
3 | 螺旋輸送機 | LS200×10m | 2臺 |
4 | 降塵風機 | 4-72N:8C | 2臺 |
5 | 手動蝶閥 | d200 | 14個 |
6 | 鎖氣卸料閥 | 2臺 |
該項目投產時正值冬季,室外風管內冷凝水積聚,含塵氣體夾雜著水氣進入除塵器,使除塵器內布袋變潮,嚴重影響噴吹效果,同時除塵器箱體內表面聚集水珠,時間久了,會嚴重影響箱體。經分析,主要原因是411精煤水分在10%~12.50%,導致煤塵水分高,氣溫太低,使部分氣體凝結所致。氣箱脈沖袋式除塵器適宜于被除塵作業的粉塵水分為6%以下,而太原選煤廠現有除塵作業粉塵水分至少在8%以上,經查閱有關資料,除塵作業粉塵水分超過8%時氣箱脈沖袋式除塵器根本起不到噴吹效果。針對以上問題,該廠工程技術人員通過技術攻關,進行了改進:
a)在室外DN650的風管上安裝4條防爆自控電熱帶,防爆自控電熱帶是一種電熱功率隨溫度自調的帶狀限溫伴熱器,它的電熱元件是用具有電阻正溫度系數效應的高分子復合材料制成。在實際運用中,含塵氣體進入高壓除塵風管后,首先在防爆自控電熱帶的作用下保證含塵氣體不被冷凝,然后進入箱體的濾袋,粉塵被捕集在濾袋外表面,凈化后的氣體進入濾袋室上部的凈氣室并匯集到出風口排出;當濾袋外側的粉塵達到一定量時,阻力增大,此時利用凈氣室一側的壓縮空氣管道所提供的高壓脈沖氣流從濾袋上方向濾袋內噴入,將附著在濾袋外表面的粉塵吹落,完成除塵過程,并且有效解決了除塵風管受環境溫度影響而使含塵氣體凝結的問題,而濾袋室上方的電磁閥可控制氣流的通斷。b)在高壓風風管最低端裝有泄水閥,保證了凝結的少量水及時排放。c)在防爆自控電熱帶外加裝保溫層,對管道進行二次保溫,同時起到固定和保護管外防爆自控電熱帶的作用。d)壓縮空氣管道上加裝油水分離器,可使所提供的高壓脈沖氣流清潔無污染,延長了電磁閥的使用壽命。采取以上措施后,氣箱脈沖袋式除塵器正式投入使用。
2)監測結果統計對比與分析。
a)監測結果對比。水膜除塵器和脈沖袋式除塵器主要指標監測結果對比見表2。
b)監測結果分析。由表2可以看出,脈沖袋式除塵器除塵率遠高于水膜除塵器。411精煤運輸皮帶經脈沖袋式除塵器除塵后,車間內濃度最低的4.4mg/m3,最高的8.6mg/m3,粉塵出口濃度最低10.2mg/m3,最高14.4m3,遠遠低于《煤炭工業污染物排放標準》中規定的自大氣排放濃度120mg/m3;車間內濃度低于標準10mg/m3;除塵率最高95%,最低93%;監測結果說明脈沖袋式除塵器除塵效果較為顯著。在此基礎上,太原選煤廠先后在配煤皮帶、準備車間、原煤筒倉等地安裝了氣箱脈沖袋式除塵器,并且仍在進一步的推廣與研究。
除塵器 | 粉塵進口平均濃度/mg/m3 | 車間內濃度/mg/m3 | 粉塵出口平均濃度/mg/m3 | 除塵效率/% |
脈沖袋式除塵器 | 207 | 7.6 | 4.3 | 98 |
208 | 6.2 | 2.2 | 99 | |
210 | 6.9 | 3.4 | 98 | |
205 | 7.5 | 12.0 | 94 | |
206 | 4.4 | 4.1 | 98 | |
水膜除塵器 | 208 | 10.3 | 40.0 | 81 |
210 | 15.8 | 45.4 | 78 | |
203 | 28.6 | 50 | 75 | |
212 | 19.4 | 46.8 | 78 | |
211 | 26.0 | 52.3 | 75 |
4 效益分析
脈沖袋式除塵器運行3年來,設備運行正常,性能可靠,效果理想。
1)經濟效益。a)除塵系統回收精煤18kg/h,按每天生產16h計,約回收精煤8.25萬元/年。b)除塵系統回收原煤27kg/h,按每天生產16h計,約回收原煤3.65萬元/年。c)節約清水。2)社會效益。a)改造前粉塵濃度為18mg/m3,改造后濃度為8mg/m3,效果顯著。b)袋式除塵器的投入極大地改善了工人的作業環境,工人的身體健康有了保障。c)實現了清潔生產,為太原選煤廠的質量標準化工作再上新臺階奠定了良好的基礎。d)消除了粉塵積聚造成爆炸事故的隱患。
5 主要創新點
1)411精煤皮帶安裝大型袋式除塵設施,既改善車間工作環境,又回收了精煤,沒有二次污染,還可以在線清灰,該技術在國內處于領先地位。2)袋式除塵器應用在選煤行業太原選煤廠為首例,實現清潔生產,走在同行的前頭,其他選煤廠也相繼引進該項技術。
6 結語
氣箱脈沖袋式除塵器3年來的實踐證明,用于粉塵大、水分大的作業環境除塵效果明顯,車間煤塵濃度最低4mg/m3,自大氣排放濃度達14.4mg/m3,低于《煤炭工業污染物排放標準》的規定。對氣箱脈沖袋式除塵器的創新改進,順利通過了中華人民共和國國家知識產權局的審核,于2007年11月28日頒發了氣箱脈沖袋式除塵裝置實用新型專利證書。隨著構建綠色環保企業理念的日益增強,對職工身體健康的日益關注,對作業環境粉塵治理的要求越來越高,對于一個企業來說,環保、職業安全衛生必須符合國家要求,因此,除塵設備的應用是選煤行業的必要環節。