10T/h生物質(zhì)鍋爐煙塵布袋除塵治理技改工程

工程概況

由于生產(chǎn)需要,廣西南寧化工制藥有限公司旗下10T/h燃生物質(zhì)鍋爐采用的是簡易的濕式水浴除塵器，除塵效率較低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到日趨嚴(yán)格的鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)要求。為了滿足當(dāng)前環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)所要求的除塵效率，因此該公司特決定委托成都常源機(jī)械設(shè)備有限公司對此技改工程項(xiàng)目提供治理方案。本公司根據(jù)治理同類鍋爐廢氣的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)以及該公司的實(shí)際情況，做出以下生物質(zhì)鍋爐廢氣治理設(shè)備選型和除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)

1、《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996
2．《袋式除塵器安裝要求驗(yàn)收規(guī)范》JB/T8471-96
3．《袋式除塵器用濾料及濾袋技術(shù)條件》GB12625
4．《袋式除塵器性能測試方法》GB12138
5．《鍋爐煙塵測試方法》GB/T5468-91
6．《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ17-88
7、《脈沖噴吹類袋式除塵器》JB/T8532-1997
8、《袋式除塵器安裝技術(shù)要求與驗(yàn)收規(guī)范》JB/T8471-1996
9．《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ78-85
10.《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271-2014）

設(shè)計(jì)原則

1. 嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，確保各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國家及地區(qū)有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；
2. 采用當(dāng)前***運(yùn)行成熟、可靠、穩(wěn)定的處理工藝，穩(wěn)定可靠地達(dá)到治理目標(biāo)要求，且操作簡單、管理方便；
3. 設(shè)備的構(gòu)件需經(jīng)濟(jì)合理、投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低；
4. 在工藝設(shè)計(jì)中，有較大的靈活性，可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)煙氣量的周期變化；
5. 為了提高處理設(shè)備的管理水平,實(shí)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)代化管理,方案設(shè)計(jì)中要充分考慮我國國情,采用**、可靠的自動化控制技術(shù)及儀表監(jiān)測系統(tǒng)；
6. 利用現(xiàn)有地形,使設(shè)備總平面布局合理,減少占地面積。

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及排放標(biāo)準(zhǔn)

1．設(shè)計(jì)煙氣量

根據(jù)廠方提供的數(shù)據(jù)結(jié)合我公司在治理各型鍋爐煙塵的實(shí)際，確定該兩臺鍋爐的煙氣量為；4T/h生物質(zhì)鍋爐運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生約為11000～13000m³/h的煙氣量。我們按風(fēng)機(jī)的最大負(fù)荷13000m³/h風(fēng)量計(jì)算。6T/h生物質(zhì)鍋爐運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生約為18000～20000m³/h的煙氣量。我們按風(fēng)機(jī)的最大負(fù)荷20000m³/h的風(fēng)量計(jì)算。

2．排放標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)處理后所要求的指標(biāo)達(dá)到《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13271-2014) 的要求；
表1： 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

污染物	煙塵排放濃度 mg/m3	煙氣黑度（林格曼黑度,級）
排放標(biāo)準(zhǔn)	≤50	≤1

煙塵處理工藝流程及其說明

1、工藝選擇

鍋爐煙氣是鍋爐燃料遇熱揮發(fā)、分解、燃燒時(shí)產(chǎn)生的微粒。這些微粒分散在空氣中形成飄浮煙型氣溶塵，微粒中大部分為細(xì)微炭粒，粒徑在0.01-10μm之間，比重：3-10g/cm³。根據(jù)其重度、顆粒度，可采用噴淋沉降、旋風(fēng)分離、袋式過濾等常規(guī)方法去除。
燃生物質(zhì)鍋爐排放的煙塵，按環(huán)保排放要求需粉塵濃度、煙色濃度指標(biāo)同時(shí)達(dá)標(biāo)，但由于燃燒效率、除塵器的選型和效率等原因，使得鍋爐煙塵排放不同程度上存在著粉塵排放超標(biāo)、煙色排放超標(biāo)或煙色排放超標(biāo)的現(xiàn)象。因?yàn)槿忌镔|(zhì)工業(yè)爐排放的煙塵就如我們?nèi)庋鬯姩D―是黑煙，其組成大部分為直徑在1微米以下的黑色微粒炭黑和煤焦油及硫化物等氣體，（也含有少量大顆粒的飛灰），這些物質(zhì)顆粒小且多為憎水性，七十至八十年代常見的工藝大多是采用單級麻石水膜除塵器，但由于水膜除塵的技術(shù)制約，除塵效率有限，即使在水膜中再添加表面活性劑，其排放時(shí)煙氣中的含塵濃度和黑度都難以達(dá)標(biāo)排放；旋風(fēng)除塵器專用于收集粒徑較大、比重較大的粉塵，除塵效率也較低，屬于初級除塵設(shè)備，若單一用一級旋風(fēng)除塵器處理一般難以達(dá)標(biāo)排放；本方案的設(shè)計(jì)思想，是以盡量節(jié)省投資為原則，采用目前國內(nèi)常用的脈沖布袋除塵技術(shù)，達(dá)到消除黑煙、回收粉塵的目的，使得各排放指標(biāo)均達(dá)到穩(wěn)定排放要求。

2、設(shè)備選型及本除塵系統(tǒng)設(shè)置特點(diǎn)

2.1、設(shè)備選型
PPCS系列氣箱脈沖布袋除塵器是我廠在總結(jié)*****脈沖閥技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)研制開發(fā)的一種高效脈沖布袋除塵器,它次用高壓（0.5-0.7MPa） 、大流量脈沖閥逐排濾袋噴吹清灰,具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、清灰能力大、清灰效果高、收塵效率高的特點(diǎn)
該系列除塵器可廣泛適用于冶金、礦山、林業(yè)、化工、建材、電力、輕工、機(jī)械等行業(yè)的塵氣凈化與回收。本設(shè)備具有以下主要特點(diǎn)：
可靠、實(shí)用：無論是用于煙塵凈化還是產(chǎn)品收集，該除塵器具有較高的使用可靠性，維護(hù)工作和維護(hù)費(fèi)用大大降低。提高了整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
節(jié)能：凈化含塵濃度為1000g/m3，只要單級系統(tǒng)除塵同樣實(shí)現(xiàn)了99.9%以上的高效率。單級系統(tǒng)使系統(tǒng)獲得**的阻力損失和漏風(fēng)率，能耗更低、更安全。過濾風(fēng)速（氣布比）是袋除塵器重要的指標(biāo)之一。因?yàn)楦叩臍獠急纫馕吨偷脑O(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，也意味著能節(jié)省更多的工作空間。除塵器的過濾風(fēng)速達(dá)到1.5m/min，而設(shè)備的阻力、除塵效率和濾袋壽命仍然能夠保持較好的水平。系統(tǒng)的處理風(fēng)量可以根據(jù)主機(jī)的工藝狀況的變化實(shí)時(shí)自動調(diào)整，如降低風(fēng)機(jī)的負(fù)荷、調(diào)整清灰周期等等。
線上清灰:除塵器工作具有連續(xù)性,噴吹清灰在不停止系統(tǒng)抽風(fēng)的狀態(tài)下進(jìn)行。采用高壓、大流量脈沖閥逐排濾袋清灰技術(shù),清灰效果好。
簡便的濾袋固定方式：濾袋以縫在袋口的彈性漲圈嵌在花板上，拆裝濾袋極為方便，人在凈箱中換袋，可不與灰塵接觸。
**的控制技術(shù)：以全智能化控制清灰，功能齊全，可靠性強(qiáng)。每隔一個(gè)周期，脈沖噴吹清灰一次，自動化程度高。
強(qiáng)大的處理能力：本除塵設(shè)備最大的處理風(fēng)量達(dá)200萬米3/小時(shí)。
結(jié)構(gòu)和工作原理：脈沖布袋式除塵器由灰斗、中箱體、上箱體、進(jìn)出風(fēng)管、濾袋與框架、噴吹裝置、排料機(jī)構(gòu)、電控系統(tǒng)等部分組成，中箱體可為分室或分組結(jié)構(gòu)。工作時(shí)，含塵氣體由進(jìn)氣口進(jìn)入灰斗通過濾袋時(shí),塵氣得以分離,粉塵阻流在布袋外表面,凈氣則經(jīng)過濾袋進(jìn)入上箱體,再經(jīng)上箱體上部出口、由風(fēng)機(jī)排出.粉塵積附在濾袋內(nèi)表面，且不斷增厚,使收塵器的阻力不斷上升。當(dāng)控制柜時(shí)間繼電給出清灰信號時(shí),脈沖閥按事先設(shè)定的程序逐排啟動電磁脈沖閥,脈沖閥得到信號后,瞬間釋放壓縮空氣,并引射周圍空氣形成強(qiáng)大的氣流對布袋進(jìn)行反向清灰,清除附在濾袋外表面的粉塵,粉塵在重力的作用下沉入灰斗料倉,由卸灰閥排出。清灰結(jié)束后,濾袋又進(jìn)入過濾狀態(tài)。
根據(jù)需要進(jìn)行除塵治理的兩臺鍋爐的煙氣量所選擇的除塵器均為PPCS系列氣箱脈沖布袋除塵器，其規(guī)格,是；
10T/h生物質(zhì)鍋爐煙氣量為30000～35000m³/h的煙氣量，配置一臺PPCS64-8氣箱脈沖布袋除塵器。
2.2、除塵系統(tǒng)設(shè)置特點(diǎn)
（1）．過濾材料的耐熱問題
由于采用布袋除塵器,受過濾材料耐熱性能的制約，鍋爐排煙溫度成為重要的考慮因素。在系統(tǒng)采用自動排煙溫度控制系統(tǒng)及野風(fēng)閥補(bǔ)充冷風(fēng)以控制進(jìn)入除塵器的煙氣溫度的條件下，我們采用具有防水拒油功能耐溫180^。C 的過濾材料，其瞬時(shí)耐溫可達(dá)210^。C的高品質(zhì)濾袋，保證其過濾效果。
（2）、袋籠
為防止袋籠腐蝕而影響濾袋壽命，采用外表鍍鋅八根冷撥鋼絲，制造采用骨架專用設(shè)備生產(chǎn)，骨架成形后本體及焊接強(qiáng)度大，垂直度好，光滑、美觀、耐用。
（3）．使用壽命
根據(jù)我公司的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，一般布袋在連續(xù)運(yùn)行的場合使用二年，但采用了旋風(fēng)處理器和火花捕集器能消除熾熱飛灰直接進(jìn)入布袋燒壞布袋的情況發(fā)生，減少塵進(jìn)入布袋除塵器的粉塵量，有利于減輕磨損，延長布袋使用壽命。
（4）、噴吹系統(tǒng)
①所選用的脈沖閥能夠提供3年以上使用壽命保證。電磁導(dǎo)閥適用于DC24V電壓，提供簡單有效的連接方式、人性化設(shè)計(jì)的連接附件及安裝工具，方便檢修；
②獨(dú)到的壓氣管路設(shè)計(jì)，使壓縮空氣實(shí)際消耗量大為減少。設(shè)備自帶儲氣柜，滿足了設(shè)備間歇需要大量壓縮空氣的需要，同時(shí)使平均壓縮空氣供應(yīng)量降至較低水平，達(dá)到節(jié)能的目的；
（5）．涂裝與保溫
凈化燃生物質(zhì)煙氣的除塵器比在其它場合更需注意保溫，煙氣溫度下降較大，會有水汽凝結(jié)。箱體內(nèi)的**溫度與煙氣平均溫度之差應(yīng)小于5℃。焊接處做好防腐涂裝處理，外殼敷設(shè)50mm保溫棉，外殼采用0.8mm的鍍鋅板折壓成型。
（6）．清灰方式
除塵系統(tǒng)采用脈沖噴吹清灰.壓縮空氣（0.4~0.64MPa）誘導(dǎo)被凈化的氣體組成脈沖氣流清灰,.清灰控制設(shè)計(jì)采用定時(shí)噴吹,噴吹周期為760s。
（7）、防止積灰
鍋爐煙塵流動性很差，箱體和灰斗內(nèi)采用了防止積灰的措施，以減少脫酸生成物在箱體內(nèi)的堆積和附著?；叶匪谋谂c水平面的夾角成60℃，四角圓弧化，以利于卸灰?；叶吩O(shè)有加熱裝置，防止四壁過冷所導(dǎo)致的粉塵黏結(jié)。袋式除塵器運(yùn)行過程中，卸灰和輸灰裝置連續(xù)運(yùn)行，灰斗內(nèi)盡量不存積粉塵。
（8）、除火花裝置
通風(fēng)除塵系統(tǒng)管道上設(shè)置火花捕集器,以防止火花進(jìn)入除塵器內(nèi)燒壞濾袋。
（9）. 控制系統(tǒng)
通風(fēng)除塵系統(tǒng)需要配套風(fēng)機(jī)和空氣壓縮機(jī)，驅(qū)動需要三相四線制的電源，除塵器清灰要配用1臺脈沖控制儀。脈沖儀安裝在除塵器的附近?？刂乒瘢ㄏ洌┑碾娫从山ㄔO(shè)方提供相關(guān)。要求將電纜拉至控制柜內(nèi)總開關(guān)上樁。同時(shí)請?zhí)峁┕步拥貥O，方便地線連接。本方案中的兩套通風(fēng)除塵系統(tǒng)需要的配套風(fēng)機(jī)均利用原有的風(fēng)機(jī)。
（10）、壓縮空氣：
脈沖布袋除塵器需要1個(gè)2立方米（PPCS64-4）的貯氣罐及相關(guān)的配氣設(shè)備和管道。一臺空壓機(jī)系統(tǒng)供氣給1套布袋除塵器的清灰工作。
（11）．緊急措施
煙氣溫度控制：我公司設(shè)置一套溫控儀，當(dāng)鍋爐溫度突然升高，超過布袋的**耐溫度時(shí)，為了保護(hù)濾袋并延長其使用壽命，因此在吸風(fēng)口附近和除塵器前的煙氣通道上各設(shè)置一測溫點(diǎn)，測溫點(diǎn)之間裝有野風(fēng)閥，用熱電阻快速測量煙氣溫度。野風(fēng)閥打開時(shí)，管道內(nèi)混入冷風(fēng)，從而達(dá)到控制煙氣溫度的目的。
3、除塵設(shè)備性能參數(shù)表
表1 氣箱脈沖布袋除塵器技術(shù)參數(shù)表

除塵器型號	PPCS64-8
處理風(fēng)量（m3/h）	35000
過濾面積(m2)	496
濾袋材質(zhì)	覆膜防水針刺過濾氈
過濾風(fēng)速(m/min)	1.18
濾袋規(guī)格(mm)	Φ130×2450
濾袋數(shù)量(條)	512
設(shè)備阻力（Pa）	<1470
除塵效率（%）	99.9
粉塵排放濃度(mg/m3)	<50
使用溫度	≤180 ℃
**沖擊溫度	210 ℃
分室數(shù)量	8
脈沖閥規(guī)格	21/2″
脈沖閥數(shù)量	8只
氣動提升閥	φ595
提升閥數(shù)量	8
保溫層面積(m2)	70

注；氣箱脈沖布袋除塵器以三口為界,即進(jìn)出風(fēng)口加灰斗出灰口。

4、PPC64-8型氣箱脈沖布袋除塵器供貨清單
表2 PPC64-8型氣箱脈沖布袋除塵器供貨清單

序號	名 稱	規(guī)格型號	單位	數(shù)量	備 注
	除塵器本體	PPC64-8型	臺	1	含氣包噴管
	濾袋	Φ130×2450	只	512	氟美斯針刺氈覆膜
	濾袋骨架	Φ130×2400	只	512	鍍鋅防腐處理
	脈沖噴吹閥	2 .5″	只	8
	氣動提升閥	φ595	臺	8
	鋼梯、檢修平臺		套	1
7.	脈沖控制儀	LXG-16M	臺	1
8	保溫層	t=50mm	m2	70