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窑头除尘器电改袋后烟气降温方式的探讨

  北极星大气网讯:由于袋除尘器具备低排放、无事故排放和不受粉尘比电阻影响的性能,使得许多水泥厂在对原电除尘器进行改造时采用电改袋的方式(包括改为电袋复合)。本文就其中窑头电除尘器改造为袋除尘器后的烟气降温方式进行探讨。

  1)风量变化大。篦冷机的风量随进入篦冷机熟料量多少变化,尤其出现窑内结圈和堆积等恶劣工况时,一旦窑圈崩塌使窑内黄心料在极短的时间内进入篦冷机,将导致风量迅速增加。

  2)温度和含尘浓度变化大。正常情况下,出篦冷机末端余风温度在200~260℃,标态下含尘浓度约为20g/m3,随着篦冷机内熟料量的增加,余风温度相应升高,一旦出现“跑黄心料”的情况,温度很快达到450℃以上,标态下含尘浓度也在50g/m3以上。

  3)粉尘颗粒较粗、密度大且磨蚀性强以及干燥比电阻高。生产线增加余热发电设备以后,烟气温度降低到100℃左右,且粉尘湿度小、比电阻太高,电除尘器易形成反电晕现象,即从收尘极向电晕空间释放大量的正电荷,这种倒流的电荷与负电荷快速中和,随气流逸出电除尘器,破坏正常的收尘作用,不但降低除尘效率,而且还白白消耗大量的电晕功率。

  以上特性不论是在除尘工艺设计和设备选型还是在后期除尘设备改造时都必须充分考虑。尤其是烟气温度,就目前的技术水平,电除尘器和袋除尘器均无法对此类烟气直接进行净化处理。同时,根据近几年窑头电除尘器改造成袋除尘器项目来看,无论采用玻纤覆膜滤料,还是采用复合毡类滤料,耐温均不超过260℃。因此,需要增加降温设备或提供降温途径。

  这种冷却器是由一定数量的传热钢管排列组合而成,所以也称多管冷却器。高温气体在管束内通过,同时在管束外壁用轴流风机强制通风进行冷却,由于钢管壁的热传导作用,使高温气体的温度降低而冷风的温度升高。在图1中处于篦冷机余风与除尘器进口之间的位置,与余热锅炉是并联关系。

  由于环境空气的温度和湿度是变化的,需要处理烟气的气体量和温度也是变化的,而一定规格的冷却器其散热面积是固定的,为使冷却器适应这种变化,确保高温烟气被冷却至一个允许的范围内,在距冷却器进、出气口适当的距离上(由现场工艺决定,越远越好)分别安装进口和出口测温装置。每个测温装置有几个测温元件组成以防误差和个别损坏,测温元件必须反应灵敏,检测温度真实可靠,保证测试数据与实际工况一致。在冷却器上安装了相当数量的轴流风机,以便在情况发生变化时启动这些风机进行强制通风,增加冷却效果。同时根据现场测温装置提供4~20mA的模拟信号控制轴流风机的启停数量,也可采用变频调速装置进行控制,保证了冷却器出口温度的稳定可靠。

  实例:我公司在某企业窑头除尘器电改袋项目中提供了强制风冷冷却器,其设计参数见表1。

  该冷却设备经过现场安装调试完毕后,窑点火成功,并同步运行与窑头袋除尘器配套的冷却器,系统正常运行后,测篦冷机末端取风口管道处(即冷却器进口测温点)温度为260~280℃,袋除尘器进口(即冷却器出口测温点)温度为90~110℃,根据起始调节情况温降时间大约在5~10min。完全满足袋除尘器使用的工况要求,并且还有约三分之一的风机未运行,如出现异常工况可启动所有风机保证袋除尘器进口温度控制在滤料可承受的温度210℃以下。

  强制风冷冷却器的稳定性和管理简单等优点非常明显,冷却效果可完全达到设计要求。在改造项目中,因使用该冷却器,降低了工况温度,减少了袋除尘器工况下处理的烟气量,并且烟气经过冷却器后,部分粉尘得到了预沉降,又因未采用喷雾降温,烟气含水量小,清灰效果好,加之使用了诺麦克斯滤料,滤袋寿命长达5~6年,工况阻力基本在1000Pa以下,运行第6年阻力仍能保证在1200Pa以下。