李志国,闫雪梅,宋肖盼,程子防
(河南心连心化肥有限公司, 河南新乡 453731)
河南省地方标准DB 41/1066—2015《工业炉窑大气污染物排放标准》中规定现有工业炉窑从2017年1月1日起执行颗粒物为30 mg/m3(标态)的排放要求。河南心连心化肥有限公司(以下简称心连心化肥)一条生产线中1#吹风气炉出口烟尘最大量为150 mg/m3(标态),烟气除尘装置为水膜除尘器,吹风气炉除尘效果较差,外排烟气中烟尘超标。心连心化肥通过技术改造,优化了烟气除尘流程、增加了布袋除尘设备,外排烟尘质量浓度低于10 mg/m3(标态),并且稳定运行。
心连心化肥采用离线脉冲袋式除尘器[1-2],该除尘器为外滤式除尘器,即含尘气体在滤袋外,洁净空气在滤袋内,袋口向上。含尘气体经导流管进入各单元灰斗,在灰斗导流系统的引导下,大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗,其余粉尘随气流进入中箱体过滤区,过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、提升阀、排风管排出。随着过滤工况的进行,当滤袋表面积达到一定量时,由清灰控制装置按设定程序关闭提升阀,控制当前单元离线,并打开电磁脉冲阀喷吹,抖落滤袋上的粉尘;落入灰斗中的粉尘借助气力输送系统送出。
从余热炉燃烧室来的高温烟气在尾部烟道内经过蒸汽过热器,将烟气温度从750 ℃降至430 ℃,并副产蒸汽;降温后的烟气经过水加热器,温度降至280 ℃,并将锅炉水加热至200 ℃;降温后的烟气再经低温空气预热器,温度降至88 ℃,将空气预热后入炉,排出的低温烟气在引风机的作用下进入新增加的布袋除尘器,过滤后的洁净烟气进入水膜除尘器进一步除尘,使烟气中粉尘质量浓度达到<10 mg/m3(标态)的排放指标,经烟囱排出。为克服布袋除尘器的阻力,改造时需增大引风机功率。改造工艺流程见图1。
图1 改造工艺流程图
在布袋除尘器投运前后,分别检测燃烧炉出口压力、布袋除尘器出口压力、水膜除尘进口压力,5次检测结果见图2~图4。
从图2可以看出,改造后燃烧炉出口压力变化不大,其原因一是改造后增加了布袋除尘,系统阻力升高;二是引风机改造后,在运行过程中系统负压增高。
图2 燃烧炉出口压力的变化
从图3可以看出,改造后布袋除尘器出口压力变化较大,表明引风机改造效果较明显。
从图4可以看出,布袋除尘器投运后,因更换了引风机,出口风量有所增加,水膜除尘器进口压力有所上升。
布袋除尘器投运前后总耗电情况统计见表1。
表1 布袋除尘器投运前后总耗电量比较
从表1可以看出,布袋除尘器的增加以及引风机的改造使耗电量平均每天增加3 856 kW·h左右。
布袋除尘器投运前后水膜除尘器用水情况统计见表2。
表2 布袋除尘器投运前后水膜除尘器用水量比较
从表2可以看出,布袋除尘器投运后用水量约减少29 m3/h。
布袋除尘器投运后,对烟尘含量进行检测,结果见表3。
由表3可以看出,布袋除尘器投入使用后,吹风气炉烟尘质量浓度<10 mg/m3(标态),满足环保要求。
表3 烟尘含量检测结果
(1)除尘效率高,可捕捉0.3 μm以上的粉尘,吹风气炉增加布袋除尘后,经过调试装置整体运行稳定,排放烟气粉尘质量浓度均在10 mg/m3(标态)以下,完全实现了烟尘达标排放。
(2)能够保证粉尘排放浓度,不受入口烟尘浓度、比电阻的影响,所有运转设备均设有检测报警装置,能在第一时间发现故障并报警。
(3)袋式除尘器可设计成多个独立单元,实现在线检修和维护。故障检修均在机外执行,无需进入除尘器内部。主要维护滤袋的更换,仅需两人就能完成。
(1)用水情况
每小时节水约29 m3/h,心连心化肥使用二次水作为冲水,二次水成本为1.1元/m3,每年节约成本为:
29×24×1.1×300≈23万元
(2)用电情况
每天增加用电3 856 kW·h ,每度电0.54元左右,增加成本为:
0.54×3 856×300≈62万元
心连心化肥对生产线吹风气炉烟气除尘进行改造,增加了布袋除尘设备,使改造后的吹风气外排烟尘质量浓度<10 mg/m3(标态),烟尘排放达到了环保要求,具有推广价值。