焦爐煤氣余熱鍋爐除塵方案

1、 余熱鍋爐脫硫除塵系統(tǒng)布袋除塵器設 計 方 案 一、工程概況*公司，是一家集煉焦、發(fā)電、供熱于一體的新型環(huán)保能源企業(yè)，公司擁有目前國際最先進技術的熱回收搗固式機焦爐4座，具有年產40萬噸鑄造焦。對煉焦過程中產生的焦爐煤氣進行發(fā)電、供熱，焦爐煤氣發(fā)電工藝。根據國家環(huán)境保護的總體要求，計劃對余熱鍋爐進行除塵改造，配套布袋除塵器設備, 包括提供6臺鍋爐布袋除塵器設備的設計、選型、制造、供應、運輸及現場安裝、儀控、電氣安裝、調試試驗、檢查、檢驗、試運行、現場組織培訓和最終交付商業(yè)運行等。根據此項目的布袋除塵器技術規(guī)范書文件的要求制定本技術方案。二、設計依據2.1工程規(guī)模36t/h余熱鍋爐：2臺 配用2

2、套低壓脈沖袋式除塵器。25t/h余熱鍋爐：4臺 配用4套低壓脈沖袋式除塵器。2.2廠址是一家集煉焦、發(fā)電、供熱于一體的新型環(huán)保能源企業(yè)。2.3工程地質條件按國家地震局的劃分，根據GB500112002圖A-1建筑抗震設計規(guī)范，抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.15g。2.4設計及運行條件2.5.1安裝位置：室外。2.5.2：布袋除塵器入口煙氣參數參 數36t/h鍋爐25t/h鍋爐最大實際煙氣量(濕) m/h120000100000煙氣溫度 180200160180運行壓力 Pa-1000-6000-1000-6000O2含量 V%1515H2O含量 V%-SO2濃度 mg/Nm500

3、600500600SO3濃度 mg/Nm-HCL濃度 mg/Nm-HF濃度 ppm-NH3濃度 mg/Nm3-NOx含量 mg/Nm3-焦油含量 mg/Nm3-粉塵濃度 g/Nm812812布袋除塵器出氣口處的粉塵排放 mg/Nm30302.6、設備主要技術規(guī)范及標準除塵系統(tǒng)設計、制造、安裝及驗收執(zhí)行標準（1) 工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準（GB9078-1996）（2) 工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范（GBJ87-85）（3) 大氣污染物綜合排放標準 GB16297-1996 （4) 冶金工業(yè)環(huán)境保護設計規(guī)定（YB9066-95）（5) 工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準 GBZ1-2002 （6) 工業(yè)金屬管道

4、設計規(guī)范 GB50316-2000 （7) 建筑設計防火規(guī)范 GB50016-2006 （8) 袋式除塵器性能測試方法（GB12138-96）（9) 脈沖噴吹類袋式除塵器技術條件（JB/T8532-1997）（10) 鋼結構設計規(guī)范（GBJ17-88）（11) 機械加工通用技術要求（JB/ZQ4000.2-86）（12) 焊接H型鋼（YB3301-92）（13) 焊接件通用技術條件JB/ZQ4000.3-86（14) 手工電弧焊焊接接頭的基本型式與尺寸（GB985）（15) 公差與配合，未注公差尺寸的極限偏差（GB1804）（16) 裝配通用技術條件（JB/ZQ4000.9-86）（17) 袋

5、式除塵器用濾袋框架技術條件（JB/T5917-91）（18) 袋式除塵器用濾料及濾袋技術條件（GB12625-90）（19) 袋式除塵器安裝技術要求與驗收規(guī)范（JB/T8471-96）（20) 燃煤電廠除塵器技術條件 DL/T514-93（21) 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范 GBJ232-82（22) 建筑鋼結構荷載規(guī)范 GBJ9-87（23) 固定式鋼斜梯 GB4052.2-83（24) 固定式工業(yè)鋼平臺 GB4052.2-83（25) 火力發(fā)電廠保溫油漆設計規(guī)程 DL/T5072-1997（26) 工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范 GBJ78-85（27) 焊接接頭的基本型式與尺寸 GB985

6、-986-88（28) 碳素結構鋼和低合金鋼冷軋薄板及鋼帶 GB1153-89（29) 普通碳素結構鋼低合金結構鋼熱軋厚鋼板技術條件 GB3274-83（30) 優(yōu)質碳素結構鋼鋼號和一般技術條件 GB699-88（31) 發(fā)電廠、變電所電纜選擇與敷設設計規(guī)程 SDJ26-89（32) 火力發(fā)電廠大氣污染物排放標準 GB13223-2003（33) 鍋爐大氣污染物排放標準 GWPB31999（34) 鍋爐煙塵測試方法 GB/T5468-91（35) 工業(yè)企業(yè)照明設計標準 GB 50034-92（36) 鍋爐煙塵測試方法 GB/T5468-91（37) 袋式除塵器用電磁脈沖閥 JB/T5916-2

7、004三、性能保證4.1采用技術先進、成熟、經濟、可靠、實用的環(huán)保工藝；4.2滿足國家、行業(yè)及本地區(qū)對環(huán)保的達標排放要求。4.3除塵系統(tǒng)結合現場實際布置方便生產和維護檢修，節(jié)省占地、節(jié)省投資，性價比優(yōu)。即一次投資省，二次運行費低，效果好。4.4排放濃度15mg/Nm34.5除塵器系統(tǒng)確保濾袋不板結，保證濾袋透氣良好。4.6除塵器外殼使用年限20年4.7除塵器運行阻力：1500Pa4.8除塵器漏風率：2%4.9濾袋使用壽命：12個月四、方案除塵設備綜合說明4.1工作原理本方案設備采用長袋低壓脈沖袋式除塵器的凈化方式，為外濾式，含塵氣體由導流管進入各單元過濾室，由于設計中袋底離進風口上口垂直距離有

8、足夠、合理的空間，氣流通過適當導流和自然流向分布，大顆粒粉塵隨氣流達到整個過濾室后直接落入灰斗，其余粉塵在導流系統(tǒng)的引導下，隨氣流進入中箱體過濾區(qū)，吸附在濾袋外表面。過濾的潔凈氣體透過濾袋經上箱體凈氣室至排風管排出。隨著過濾工況的進行，當濾袋表面積灰達到一定量時，由清灰控制裝置（差壓、定時或手動控制模式）按設定程序打開電磁脈沖閥噴吹機構并利用壓縮空氣進行噴吹清灰。清灰機構由氣包、噴吹管和電磁脈沖閥組成。過濾室內每排濾袋出口頂部裝配有一根噴吹管，噴吹管下側正對濾袋中心設有噴吹口，每根噴吹管上設有一個脈沖閥并與壓縮空氣分氣包相通。清灰時，電磁先導閥接受電控系統(tǒng)信號動作并打開脈沖閥，壓縮空氣經脈沖閥

9、至噴吹管下側的噴吹口并噴向濾袋，與其引射的周圍氣體一起射入濾袋內部，引發(fā)濾袋全面抖動，同時形成由里向外的反吹氣流作用力使濾袋由吸癟狀態(tài)向外膨脹變形，清除附著在濾袋外表面的粉塵，達到清灰的目的。因為壓縮氣體是以極短促的時間，順序通過各個噴吹管上的噴嘴并誘導數倍于噴射氣量的空氣進入濾袋，形成沖擊空氣波，使濾袋由袋口至袋底產生急劇的膨脹和振動，所以這種方式具有很強的清灰作用，屬于強清灰模式，能夠有效抖落濾袋上的粉塵，使濾袋重新恢復過濾功能。落入灰斗中的粉塵經卸灰閥鎖氣排至氣力輸灰裝置，進行集中處理。除塵器具有離線狀態(tài)清灰功能。離線清灰方式，是指在進行脈沖噴吹時，濾袋不進行塵氣過濾。在對某個氣室進行清

10、灰時，需要首先控制離線閥使這個氣室關閉，不再進行煙氣過濾，然后由噴吹裝置進行逐行噴吹，直至此單獨過濾室全部清灰完畢后，離線閥開啟，使此過濾室重新進行煙氣過濾，下一過濾室又進行同等情況的離線清灰。除塵器具有在線狀態(tài)檢修功能。在線檢修方式，需要把除塵器內部區(qū)分成若干個密封氣室，每個氣室的花板上出氣口獨立安裝擋板并設置由氣缸和電磁換向閥及壓縮空氣控制系統(tǒng)組成的離線閥。在對某個氣室進行檢修時，需要首先控制離線閥使這個氣室關閉，不再進行煙氣過濾，然后手動關閉進氣閥，使該室完全脫離工作系統(tǒng)，對該室進行相關檢修與保養(yǎng)。對布袋、袋籠及其附件的檢修維護工作都在除塵器上部凈氣室中完成，只需打開頂部便掀蓋即可操作，

11、無須進入除塵器內部。除塵器設置有差壓及定時清灰裝置。除塵器的控制（包括清灰控制）采用PLC控制。整套除塵系統(tǒng)的控制實行自動化無人值守控制。4.2系統(tǒng)主要構成系統(tǒng)主要由本體、壓縮空氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輸灰系統(tǒng)等組成。4.2.1本體組成1）結構框架及箱體結構框架用于支撐除塵器本體、灰斗等；包括上箱體、中箱體和灰斗等。2）濾袋、籠骨和花板濾灰系統(tǒng)由濾袋和籠骨組成；花板用于支撐濾袋組件和分隔過濾室（含塵段）及凈氣室，并作為除塵器濾袋組件的檢修平臺；濾袋組件從花板裝入。3）進氣系統(tǒng)包括進風導流總管、導流板、進風口的手動調節(jié)閥。 4）排氣系統(tǒng)包括由排氣管道等組成的除塵器凈化氣體排放系統(tǒng)。5）卸灰系統(tǒng)灰斗出灰

12、口插板閥、卸灰閥組成，倉壁振打器輔助卸灰。6）平臺、欄桿、爬梯及手（氣）動閥門的檢修平臺。7）除塵器頂部防雨棚用于保護脈沖閥、氣缸閥及機旁操作箱等設備。4.2.2壓縮空氣系統(tǒng)：包括儲氣罐、分氣包噴吹裝置、氣缸離線閥裝置、壓縮空氣管道、安全閥、減壓閥、壓力表、氣源三聯體等。4.2.3輸灰系統(tǒng)：包括刮板輸灰機、儲灰倉、插板閥、卸灰閥等。4.2.4控制系統(tǒng)：包括PLC控制柜、現場操作柜等除塵器本體所需電氣控制的總成。4.2.5設備本體照明系統(tǒng)及配套電纜橋架。4.2.6保溫裝置：殼體為巖棉保溫，灰斗底部電加熱。4.3選型優(yōu)勢與主要技術特點我公司設計生產的長袋低壓脈沖布袋除塵器是一種處理風量大、除塵效率

13、高、清灰效果好、運行阻力低、過濾風速低、運轉可靠、維護方便、占地面積小的單元組合式除塵設備。它廣泛應用于電力、冶金、建材、化工等行業(yè)的爐窯煙氣除塵及物料回收、粉塵治理等行業(yè)，其基本選型優(yōu)勢與技術特點表現在以下幾個方面：4.3.1在線檢修便于維護保養(yǎng)，可以實現除塵器不停機檢修。4.3.2 離清灰方式能確保除塵器高效率。4.3.3覆膜濾料的選用： 覆膜材料追求孔隙率降低、孔徑縮小，是提高排放效果的有效保證。本次用于該工程的布袋除塵器濾料采用氟美斯+PTFE+防水+覆膜，具有耐高溫、高密面層、抗酸堿等特點。可使除塵器排放濃度達到15mg/Nm3以下，從而能保證除塵效率達到99.9%以上。4.3.4低

14、阻文氏管的選用，公司設計的籠骨為高架文氏管形式，過濾后的氣體從布袋內部可經文氏管內口與外側籠骨的空隙流出，我公司設計的籠骨為圓型結構。4.3.5低壓噴吹技術中由低壓、高效、長壽命、膜片式、淹沒型電磁脈沖閥的運用及噴吹管的獨特設計和加工手段，使除塵器的清灰方式得到徹底的改變，使清灰更加徹底完全，使布袋的原始阻力恢復到最低。4.3.6漏風率是決定除塵效率的關鍵因素，在降低漏風率方面，我公司采取了一系列有效措施。進出風法蘭、檢查門、離線閥等所有法蘭連接處均用耐高溫、抗老化橡膠墊或毛氈條密封。布袋口采用彈性漲圈結構，與花板口緊密配合，使塵氣與凈氣徹底分離，確保無串氣性漏風。所有這些措施，能有效保證除塵

15、器漏風率小于2%。4.3.7 PLC可編程控制器的運用，各運行工況點狀態(tài)及故障高頻自動巡檢，保證了除塵器運行的操控自動化與無人值守，更能及時發(fā)現、排除故障。定阻與定時清灰以及在設備結構上一系列獨到的設計、自動化控制和濾料等方面來保證設備整體阻力運行在安全的設定范圍內。4.4保護技術布袋除塵器的保護涉及到除塵器本體阻力的控制和除塵器核心部件濾袋的保護。我公司設計的布袋除塵器圍繞上述目的采用了一系列的保護技術：4.4.1除塵器的阻力控制除塵器的阻力分為兩部分。本設備的設計阻力為1500Pa；一部分是設備的固有阻力（即原始阻力），這是由設備的各個煙氣流通途徑造成的。除塵器進出風方式、進風管道各部位的

16、煙氣流速選擇是否妥當，除塵器各倉室進風的均勻度；導流系統(tǒng)設計是否合理；進風口距離濾袋底部的水平高度導致的含塵氣體穩(wěn)流空間是否足夠；濾袋直徑和濾袋間距決定的濾袋間煙氣抬升速度的合理性；出口管道風速的合理選定等都將影響除塵器的固有阻力值。設備的原始阻力都在300Pa左右，第二部分是設備的運行阻力。設備的運行阻力是由除塵器在運行過程中濾袋表面形成的掛灰層的厚度導致的一個循環(huán)值。一般我們對這個值的上限設定在1500Pa，在設備達到這個阻力值時，系統(tǒng)啟動清灰，將設備阻力回復到原始阻力，進入下一循環(huán)。這個循環(huán)時間的長短，取決于塵氣含塵濃度、濾料的品種規(guī)格等。4.4.2料位計：通過裝置在除塵器灰斗上的高料位

17、計顯示灰斗中的存灰情況并通過PLC指揮卸灰系統(tǒng)和輸灰系統(tǒng)的工作。4.5導流系統(tǒng)我們對除塵器各塵氣流經過管道途徑中的風速進行了分段化設計，除塵器的進風采用了氣體導流系統(tǒng)并充分利用了氣體的自然分配原理，保證各單元進風均勻、通順，得以提高過濾面積利用率。含塵氣體由導流管進入各單元過濾室，由于設計中袋底離進風口上口垂直距離有足夠合理的凈空間，濾袋間距亦進行了專門設計，氣流通過前部導流后，依靠阻力分配原理自然分布，達到整個過濾室內氣流及各空間阻力分布均勻，保證合理的煙氣抬升速度，最大限度地減少紊流，防止二次飛揚。設計合理的進風導流系統(tǒng)將箱體、過濾室和系統(tǒng)阻力降至最小并盡可能地減少進風系統(tǒng)的灰塵沉積現象，

18、避免濾袋的晃動、碰撞、磨擦，延長了系統(tǒng)及濾袋的使用壽命。在除塵器進風分配系統(tǒng)前，我們還設置了手動風量調節(jié)閥、進風管、出風管，氣流分配系統(tǒng)的設計保證了各單元室入口流量不均勻度小于10%。4.6濾袋布置和花板除塵器濾袋采用縱橫直列的矩陣布置方式。設計合理的除塵器上箱體結構為工人以花板作為操作平臺進行除塵器檢修、維護創(chuàng)造了條件。除塵器的花板作為除塵器凈氣室和過濾室的分隔，用于懸掛濾袋除塵器組件，同時作為除塵器濾袋組件的檢修平臺。除塵器花板采用數控沖壓方法加工花板孔，保證了花板孔的形位公差要求，花板孔洞制成后,焊接加強筋板時,筋板選材適當且布置合理。焊接后通過整形確?；ò迤秸?無折曲、凹凸不平等缺陷。

19、濾袋與花板的配合合理，用專用工具安裝，使濾袋安裝后嚴密、牢固不掉袋并保證便于拆裝。采用精密工藝加工的花板和高精度定位的噴吹管保證了噴吹管軸線和濾袋組件軸線的重合，從而保證了整套噴吹清灰系統(tǒng)的可靠、有效運行。4.7清灰系統(tǒng)除塵器的清灰采用壓縮空氣低壓脈沖清灰。除塵器采用在線、離線二狀態(tài)清灰方式，清灰功能的實現是通過PLC利用差壓（定阻）、定時或手動功能控制提升閥關閉清灰倉室（離線清灰狀態(tài)、在線清灰不關閉倉室），啟動脈沖噴吹閥噴吹，使濾袋徑向變形膨脹，抖落灰塵。清灰系統(tǒng)設計合理，脈沖閥動作靈活可靠；在設備出廠前，對清灰系統(tǒng)等主要部件進行預組裝測試，以保證質量。分氣包有足夠容量，滿足噴吹氣量。要求在

20、每閥脈沖噴吹后氣包內壓力降不超過原來儲存壓力的30%。氣包的進氣管口徑盡量選大，滿足補氣速度。閥門安裝在氣包的上部，避免氣包內的油污、水分經過脈沖閥噴吹進入濾袋，每個氣包底部都帶有自動或手動油污排水閥，周期性的把容器內雜質向外排出。分氣包在加工生產后，用壓縮空氣連續(xù)噴吹清洗內部焊渣，然后再安裝閥門。4.8電磁脈沖閥清灰系統(tǒng)的關鍵設備是電磁脈沖閥，它的選用關系到除塵器的造價及清灰效果。我們?yōu)殚L袋低壓脈沖布袋除塵器選用的是噴灰壓力為0.3-0.4Mpa的3淹沒式電磁脈沖閥,DC24V電壓,膜片經久耐用,壽命大于100萬次,滿足了電磁脈沖閥的高效運行要求,極大的減少了維護工作量。4.9離線閥離線閥采

21、用氣動快開蝶閥形式，0型雙向密封圈采用耐高溫的氟橡膠，一般的耐溫達到達200度，使用壽命至少為3年。采用動作簡單可靠的氣動閥門，故障率低，維修方便。離線閥（或稱氣動閥）每室配備一個，可使除塵器具有在線檢修功能。離線閥為薄板型結構。由氣缸控制，閥門氣缸主要部件選用優(yōu)質產品，二位五通電磁閥電壓等為DC24V。整套閥門結構簡單、可靠、啟閉速度快，關閉時能達到零泄漏要求，通過PLC能控制一個或多個同時工作，關閉一個或多個倉室用于離線檢修。離線閥及手動切換閥關閉時，能確保該倉室的完全離線，實現了除塵器工作狀態(tài)下的單倉檢修（手動切換閥亦可兼做調節(jié)進風量之用），離線閥上的限位及到位指示裝置可使操作人員及時檢

22、測其運行狀況。4.10材質4.10.1除塵器采用型鋼、鋼板結合材料為Q235（交貨時提供鋼板材料質量證明書）。箱體所用的型鋼、鋼板進廠后應首先進行打磨除銹，以備制作除塵器用。4.10.2除塵器本體壁板厚度5mm，灰斗5mm，氣包壁厚度6mm。4.11本體和灰斗4.11.1除塵器設排水設施、檢修平臺、上箱體的上檐設計有突出部分，可避免雨水下衍損壞材料。各項設施的設計采用人性化理念，保護除塵器頂部裝置、方便人員檢修、使用和維護管理。4.11.2除塵器頂蓋采用剪沖密封頂蓋，重量及大小適合人工開啟。所有孔、門制作及裝配結束后，進行密封試驗，確保無變形、無泄漏。4.11.3除塵器的灰斗能承受長期的溫度、

23、濕度變化和振動，并考慮防腐性能。4.11.4除塵器灰斗設檢修門、人孔門采用快開式，開啟靈活，密封嚴密。灰斗側斜壁與水平方向的交角不小于60以保證灰的自由流動。4.11.5在每個灰斗出口附近設計安裝檢修孔，灰斗及排灰口的設計保證灰自由流動并排出灰斗，灰斗出灰口處設有震動器，避免了蓬灰與灰沙搭橋，確保排灰順暢。4.12電氣及儀表、控制4.12.1電源除塵器屬類負荷設備，我方將按貴方提供的二路分開的獨立電源考慮設計。電源為交流380V/220V，50Hz，三相四線制。我方提出所需電源的總負載.4.12.2我方在產品電路設計時盡量使電源的三相負載保持平衡；4.12.3除塵器現場設施，采用必要的防水防塵

24、措施，達到設備露天放置的要求。4.12.4我方的電器及控制設備將明確提出接地方面要求，并在需要接地的設備上留出接地用的連接端子；4.12.5除塵器設有照明（100W）及照明配電箱，并設有檢查所需用的電源插座。4.12.6儀表和控制除塵器控制系統(tǒng)采用西門子PLC就地控制柜，減少布線，做到投資省、能耗低、操作簡便、運行費用低。脈沖清灰自動控制采用差壓及定時（時間可在操作臺上設定）兩種控制方式。五、除塵器的主要技術參數5.1 36/h余熱鍋爐 布袋除塵器項目單位工藝參數備注型號LCMD-2740處理煙氣溫度180-200（正常）除塵器入口含塵濃度g/Nm38-12除塵器出口含塵濃度mg/m315漏風

25、率%2設備阻力Pa1500處理風量m3/h120000 m3/h過濾面積2743在線過濾風速m/min0.73m/mim除塵器承壓Pa-7000濾袋規(guī)格mm160*6500（FMS+PTFE+覆膜）濾袋數量條840濾袋壽命月12骨架規(guī)格mm150*6480（鍍鋅）骨架數量根840脈沖閥數量套60（3寸淹沒)清灰壓縮空氣MPa0.3-0.4清灰方式離線清灰除塵器布置方式長x寬矩形室數個5排數排1灰斗數量個5卸灰高度m2.2(灰倉出灰口)電氣控制PLC西門子除塵器鋼架基礎標高米+6.3保溫層材料巖棉=100mm5.2 25/h余熱鍋爐 布袋除塵器項目單位工藝參數備注型號LCMD-2194處理煙氣溫

26、度160-180（正常）除塵器入口含塵濃度g/Nm38-12除塵器出口含塵濃度mg/m315漏風率%2設備阻力Pa1500處理風量m3/h100000 m3/h過濾面積2190在線過濾風速m/min0.76m/mim除塵器承壓Pa-7000濾袋規(guī)格mm160*6500（FMS+PTFE+覆膜）濾袋數量條672濾袋壽命月12骨架規(guī)格mm150*6480（鍍鋅）骨架數量根672脈沖閥數量套48（3寸淹沒)清灰壓縮空氣MPa0.3-0.4清灰方式離線清灰除塵器布置方式長x寬矩形室數個4排數排1灰斗數量個4卸灰高度m2.2(灰倉出灰口)電氣控制PLC西門子除塵器鋼架基礎標高米+6.3保溫層材料巖棉=100mm六、供貨設備明細表 6.1 36t/h余熱鍋爐 布袋除塵器序號名 稱單位數 量備 注1除塵設備除塵器本體（LCMD-2740）套1自產濾袋（160x6500）條840FMS+PTFE+覆膜袋籠（150x6480）只840鍍鋅處理脈沖閥(3淹沒)，24V個60上海袋配提升閥（850）套5浙江均風閥（1200*500）臺5