水泥熟料生產線窯頭電收塵器的改造

古金華

1 前言

我公司1號、2號水泥熟料生產線窯頭原用電收塵器，由于運行時間長，電源電器部分老化，設備構件腐蝕失效，極板高溫變形，系統漏風嚴重。在窯頭系統增加了余熱發電后，進入電收塵器的煙氣溫度在100～200℃之間，正處于窯頭粉塵比電阻相對較高的范圍，使得各電場電壓電流均達不到理想狀態，收塵效率逐漸下降。為使排放達到國家越來越高的環保排放要求，我公司決定將電收塵器改造為電袋復合收塵器，其中1號生產線在2017年系統大修時改造完成，2號生產線在2018年系統大修時改造完成。

2 電袋復合收塵器的主要技術特點

（1）能捕集高比電阻粉塵，除塵效率高，穩定性好。

電袋復合收塵器的除塵性能不受粉塵特性、煤種的影響，對高比電阻粉塵捕集能力強，可實現微量排放。

（2）運行阻力比常規布袋收塵器低，風機耗電小。

當含塵氣體通過氣流均布裝置后先進入前級電除塵器區，電收塵器可高效除去80%～90%的高濃度、大顆粒粉塵，濾袋的粉塵負荷量小，帶電粉塵沉積在布袋表面形成空隙率高、排列有序的粉塵層，系統的阻力相對布袋收塵器運行阻力低，風機耗電小。

（3）濾袋粉塵量少，清灰周期長，氣源耗電小。

與常規布袋收塵器相比，電袋復合收塵器的清灰周期是布袋收塵器的3～5倍，壓縮空氣消耗量不到常規袋收塵器的1/3。

（4）延長濾袋使用壽命，運行維護費用低。

煙塵中的粗顆粒粉塵通過前級電場沉降和收集后，剩余10%～20%的細粉塵再隨煙氣經電區出口緩慢進入后級布袋除塵區，避免了煙氣中粗顆粒磨損濾袋；運行阻力低，降低了濾袋的負荷壓力；清灰周期長，減少了濾袋清灰次數。這些都是延長濾袋使用壽命的有利因素。

3 改造工程范圍

（1）原電收塵器1號電場內部件除陰極懸吊架，陰、陽極振打軸，陽極振打傳動，絕緣子加熱裝置等利舊外，其余全部拆除更換。更換后將原1號電場頂部陰極振打裝置改為側部振打裝置，同時1號電場增設旁路煙道。

（2）原電收塵器2號、3號、4號電場內部件、振打及傳動裝置、防雨蓋、密封蓋、變壓器等全部拆除，保留其電場殼體、頂梁、灰斗下料及輸灰系統，將原電場改造為袋區、大凈氣室結構，兩列共6個室，氣包放置在頂部兩側平臺。

（3）增加篦冷機噴霧系統，根據濾袋材質及耐高溫情況，檢測布袋入口的溫度，通過噴水系統調節、控制入袋收塵風溫，保護濾袋，有效提高濾袋壽命；收塵器入口管道增加冷風閥，與篦冷機噴霧系統形成雙保險，有效降低收塵器運行溫度。

（4）由于改為電袋復合收塵器后，收塵器阻力變大，窯頭排風機的全壓需要增加，所以將窯頭排風機更換為高效風機，風機效率達到80%以上。

（5）管路系統安裝，從儲氣罐進氣端到氣源接入點管道的安裝以及儲氣罐出氣端到各氣動元件部分的安裝。

（6）配套完成該項目附屬電氣、熱工、儀表安裝，保溫、防腐、防雨棚等。

4 改造施工流程

前期設備拼裝→拆除→1號電場吊裝→桁架安裝→花板安裝→殼體安裝→氣包安裝→噴吹管安裝→凈氣室安裝→煙道吊裝及提升閥安裝→出氣口煙道吊裝→旁路吊裝及提升閥安裝→欄桿等輔助設備安裝→電控柜安裝→測溫、測壓元件清灰系統安裝→濾袋及袋籠安裝→熒光粉檢漏→調試。

5 改造過程關鍵點控制及技術要求

5.1 1號電場吊裝

檢查極板各條帶相扣是否牢固，陰極框架管吊裝注意區分吊裝正位及錯位框架管，保證與極板的對應，正位錯位框架依次交叉排布，并保證各極板、框架的同極與異極間距。

放電極懸吊架及放電極框架在地面組對焊接、調整好后，整體吊裝。框架與放電極線組裝后兩對角線之差≯對角線長度的1/1 000，平面度為10mm，異極間距安裝誤差≯±20㎜，在框架上的放電極線張緊度應均勻一致。

陰極框架組對高度尺寸偏差≯±8mm，組對寬度尺寸≯±6mm，組對后對角線之差＜對角線長度/1 000，組對后平面度公差＜10mm，極線與框架的焊接必須采用E5015或E5016焊條進行焊接，放電極振打砧子必須采用507焊條進行焊接。

5.2 殼體、凈氣室、新增袋室、旁路系統及煙道安裝

殼體、凈氣室、新增袋室拼裝完成后吊裝面積大重量輕，吊裝工作需在風力小于三級以下時作業，并用繩索拉住極板，防止風吹飄動發生事故；風力大于三級，停止吊裝。

壁板制作要求平整，不得扭曲，對角線誤差±5mm，現場安裝時，柱子和壁板的垂直度允差：H/1 000（H為殼體板高度）＜5mm，保證殼體漏風率＜1%。

殼體、凈氣室及煙道等板類件，在地面拼裝，所有焊縫要求氣密焊，凈氣室焊接要求在各個凈氣室單元內部全部連續焊接，并保證氣密性；煙道上氣缸安裝注意對稱安裝，保證氣缸的進氣管路均在氣缸一側，便于管路連接。

5.3 花板安裝

吊裝花板前，先在地面完成花板底面加強筋的焊接，并在焊接前仔細調整焊接電流，防止焊接變形。

桁架安裝長度及寬度允差：±5mm，內側對角線尺寸允差：±8mm，平面度落差要求小于2mm，整體落差要求＜6mm；

花板平面度要求安裝后整體平面度≤5mm。

花板的存儲、轉運及吊裝應防止花板產生變形，同時注意保護濾袋安裝孔邊沿，防止濾袋安裝孔邊沿產生毛刺等。鋪放花板時，應注意板的方向。花板鋪放后，應仔細調整花板與花板之間的距離，保證相鄰花板之間的濾袋安裝孔的間距。

5.4 清灰系統

5.4.1 噴吹系統安裝前的準備工作

檢查氣包的脈沖閥座、聯接管表面是否存在因運輸、吊裝過程產生的疵疤和變形，若有則修平或校正以保證聯接氣密性；對氣包焊渣及鐵銹等顆粒物進行清除。

5.4.2 噴吹系統的定位

氣包的定位必須與噴吹管定位同時進行。噴吹管必須用專用工裝并采取四點定位方式定位，以保證噴吹孔與花板的濾袋安裝孔同軸（同軸度要求為±1mm）以及氣包的平直。

5.4.3 噴吹系統安裝要求

噴吹系統的安裝首先要將噴出管定位安裝到凈氣室內，然后將脈沖閥和中心管裝置與儲氣罐安裝組合，再與噴吹管連接，最后將儲氣罐與支撐固定。氣路、脈沖閥聯接后必須做充壓試驗，空氣壓力≮0.6MPa，充壓時間≮12h，在充壓過程中用肥皂水檢查氣路、氣包聯接處，不得有氣泡泄露現象。管路系統安裝螺紋處必須使用生料帶進行密封，管路安裝完后要對管道進行清掃，打開各管道末端，使用清掃管路進行吹掃，清渣時必須關閉過濾減壓系統截止閥和氣源三聯體球閥。

5.5 濾袋及袋籠安裝

濾袋裝置的安裝順序為：濾袋→下節袋籠→上節袋籠。

濾袋裝置的安裝應按照《濾袋安裝說明書》要求進行，防止損壞濾袋。

5.5.1 濾袋安裝

安裝時將濾袋袋身套入花板孔，將彈性袋口壓扁折曲，使袋口凹槽嵌入花板邊緣，再將折曲的袋口部分恢復原狀，使袋口凹槽處與花板貼緊、不松動。濾袋安裝后應對濾袋和殼體、濾袋和分隔板之間的底部進行檢查，不得搭碰。

5.5.2 袋籠安裝

安裝前檢查袋籠是否完好，不合格的不得安裝。

表1 兩線電收塵器改電袋復合收塵器前后關鍵數據的對比

袋籠分為上下2節，安裝時先將下節袋籠小心套入濾袋，留一段長度露出濾袋，將事先準備的鋼筋穿過袋籠，使下節袋籠能臨時放置在花板上，接著使用專用鉗將卡環套入下節濾袋，再將上節袋籠套入卡環使上下兩節濾袋連接，并保證連接可靠和直線度要求，最后檢查袋籠頭與花板的接觸是否良好。

6 改造的效果

（1）由于在窯頭電收塵改為電袋復合收塵器時對1號電場進行了改造升級，所以在設備正常運行過程中未再出現因電場掉針等問題引起的設備故障；

表2 電袋復合收塵器中袋收塵的技術性能及結構性能參數

（2）改造時考慮到對袋收塵濾袋使用壽命的影響，在收塵器入口管道增加冷風閥與篦冷機噴霧系統形成雙保險，有效降低收塵器運行溫度，兩條生產線改造完成至今，在設備檢修檢查過程中尚未發現有濾袋損壞的現象。

（3）改造后系統運行阻力比改造前有所提高，但因同時進行了風機高效節能改造，單機平均噸熟料電耗還是有所下降，收塵效率大幅度提高。表1為兩線電收塵器改電袋復合收塵器前后關鍵數據的對比情況，表2為電袋復合收塵器技術性能參數。

本次項目改造改善了周邊的環境，取得了較好的經濟效益、環境效益及社會效益。■