焦炉煤气余热锅炉除尘方案

1、 余热锅炉脱硫除尘系统布袋除尘器设 计 方 案 一、工程概况*公司，是一家集炼焦、发电、供热于一体的新型环保能源企业，公司拥有目前国际最先进技术的热回收捣固式机焦炉4座，具有年产40万吨铸造焦。对炼焦过程中产生的焦炉煤气进行发电、供热，焦炉煤气发电工艺。根据国家环境保护的总体要求，计划对余热锅炉进行除尘改造，配套布袋除尘器设备, 包括提供6台锅炉布袋除尘器设备的设计、选型、制造、供应、运输及现场安装、仪控、电气安装、调试试验、检查、检验、试运行、现场组织培训和最终交付商业运行等。根据此项目的布袋除尘器技术规范书文件的要求制定本技术方案。二、设计依据2.1工程规模36t/h余热锅炉：2台 配用2

2、套低压脉冲袋式除尘器。25t/h余热锅炉：4台 配用4套低压脉冲袋式除尘器。2.2厂址是一家集炼焦、发电、供热于一体的新型环保能源企业。2.3工程地质条件按国家地震局的划分，根据GB500112002图A-1建筑抗震设计规范，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g。2.4设计及运行条件2.5.1安装位置：室外。2.5.2：布袋除尘器入口烟气参数参 数36t/h锅炉25t/h锅炉最大实际烟气量(湿) m/h120000100000烟气温度 180200160180运行压力 Pa-1000-6000-1000-6000O2含量 V%1515H2O含量 V%-SO2浓度 mg/Nm500

3、600500600SO3浓度 mg/Nm-HCL浓度 mg/Nm-HF浓度 ppm-NH3浓度 mg/Nm3-NOx含量 mg/Nm3-焦油含量 mg/Nm3-粉尘浓度 g/Nm812812布袋除尘器出气口处的粉尘排放 mg/Nm30302.6、设备主要技术规范及标准除尘系统设计、制造、安装及验收执行标准（1) 工业炉窑大气污染物排放标准（GB9078-1996）（2) 工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）（3) 大气污染物综合排放标准 GB16297-1996 （4) 冶金工业环境保护设计规定（YB9066-95）（5) 工业企业设计卫生标准 GBZ1-2002 （6) 工业金属管道

4、设计规范 GB50316-2000 （7) 建筑设计防火规范 GB50016-2006 （8) 袋式除尘器性能测试方法（GB12138-96）（9) 脉冲喷吹类袋式除尘器技术条件（JB/T8532-1997）（10) 钢结构设计规范（GBJ17-88）（11) 机械加工通用技术要求（JB/ZQ4000.2-86）（12) 焊接H型钢（YB3301-92）（13) 焊接件通用技术条件JB/ZQ4000.3-86（14) 手工电弧焊焊接接头的基本型式与尺寸（GB985）（15) 公差与配合，未注公差尺寸的极限偏差（GB1804）（16) 装配通用技术条件（JB/ZQ4000.9-86）（17) 袋

5、式除尘器用滤袋框架技术条件（JB/T5917-91）（18) 袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件（GB12625-90）（19) 袋式除尘器安装技术要求与验收规范（JB/T8471-96）（20) 燃煤电厂除尘器技术条件 DL/T514-93（21) 电气装置安装工程施工及验收规范 GBJ232-82（22) 建筑钢结构荷载规范 GBJ9-87（23) 固定式钢斜梯 GB4052.2-83（24) 固定式工业钢平台 GB4052.2-83（25) 火力发电厂保温油漆设计规程 DL/T5072-1997（26) 工业企业噪声控制设计规范 GBJ78-85（27) 焊接接头的基本型式与尺寸 GB985

6、-986-88（28) 碳素结构钢和低合金钢冷轧薄板及钢带 GB1153-89（29) 普通碳素结构钢低合金结构钢热轧厚钢板技术条件 GB3274-83（30) 优质碳素结构钢钢号和一般技术条件 GB699-88（31) 发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程 SDJ26-89（32) 火力发电厂大气污染物排放标准 GB13223-2003（33) 锅炉大气污染物排放标准 GWPB31999（34) 锅炉烟尘测试方法 GB/T5468-91（35) 工业企业照明设计标准 GB 50034-92（36) 锅炉烟尘测试方法 GB/T5468-91（37) 袋式除尘器用电磁脉冲阀 JB/T5916-2

7、004三、性能保证4.1采用技术先进、成熟、经济、可靠、实用的环保工艺；4.2满足国家、行业及本地区对环保的达标排放要求。4.3除尘系统结合现场实际布置方便生产和维护检修，节省占地、节省投资，性价比优。即一次投资省，二次运行费低，效果好。4.4排放浓度15mg/Nm34.5除尘器系统确保滤袋不板结，保证滤袋透气良好。4.6除尘器外壳使用年限20年4.7除尘器运行阻力：1500Pa4.8除尘器漏风率：2%4.9滤袋使用寿命：12个月四、方案除尘设备综合说明4.1工作原理本方案设备采用长袋低压脉冲袋式除尘器的净化方式，为外滤式，含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有

8、足够、合理的空间，气流通过适当导流和自然流向分布，大颗粒粉尘随气流达到整个过滤室后直接落入灰斗，其余粉尘在导流系统的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外表面。过滤的洁净气体透过滤袋经上箱体净气室至排风管排出。随着过滤工况的进行，当滤袋表面积灰达到一定量时，由清灰控制装置（差压、定时或手动控制模式）按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹机构并利用压缩空气进行喷吹清灰。清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲阀组成。过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管上设有一个脉冲阀并与压缩空气分气包相通。清灰时，电磁先导阀接受电控系统信号动作并打开脉冲阀，压缩空气经脉冲阀

9、至喷吹管下侧的喷吹口并喷向滤袋，与其引射的周围气体一起射入滤袋内部，引发滤袋全面抖动，同时形成由里向外的反吹气流作用力使滤袋由吸瘪状态向外膨胀变形，清除附着在滤袋外表面的粉尘，达到清灰的目的。因为压缩气体是以极短促的时间，顺序通过各个喷吹管上的喷嘴并诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋，形成冲击空气波，使滤袋由袋口至袋底产生急剧的膨胀和振动，所以这种方式具有很强的清灰作用，属于强清灰模式，能够有效抖落滤袋上的粉尘，使滤袋重新恢复过滤功能。落入灰斗中的粉尘经卸灰阀锁气排至气力输灰装置，进行集中处理。除尘器具有离线状态清灰功能。离线清灰方式，是指在进行脉冲喷吹时，滤袋不进行尘气过滤。在对某个气室进行清

10、灰时，需要首先控制离线阀使这个气室关闭，不再进行烟气过滤，然后由喷吹装置进行逐行喷吹，直至此单独过滤室全部清灰完毕后，离线阀开启，使此过滤室重新进行烟气过滤，下一过滤室又进行同等情况的离线清灰。除尘器具有在线状态检修功能。在线检修方式，需要把除尘器内部区分成若干个密封气室，每个气室的花板上出气口独立安装挡板并设置由气缸和电磁换向阀及压缩空气控制系统组成的离线阀。在对某个气室进行检修时，需要首先控制离线阀使这个气室关闭，不再进行烟气过滤，然后手动关闭进气阀，使该室完全脱离工作系统，对该室进行相关检修与保养。对布袋、袋笼及其附件的检修维护工作都在除尘器上部净气室中完成，只需打开顶部便掀盖即可操作，

11、无须进入除尘器内部。除尘器设置有差压及定时清灰装置。除尘器的控制（包括清灰控制）采用PLC控制。整套除尘系统的控制实行自动化无人值守控制。4.2系统主要构成系统主要由本体、压缩空气系统、控制系统、输灰系统等组成。4.2.1本体组成1）结构框架及箱体结构框架用于支撑除尘器本体、灰斗等；包括上箱体、中箱体和灰斗等。2）滤袋、笼骨和花板滤灰系统由滤袋和笼骨组成；花板用于支撑滤袋组件和分隔过滤室（含尘段）及净气室，并作为除尘器滤袋组件的检修平台；滤袋组件从花板装入。3）进气系统包括进风导流总管、导流板、进风口的手动调节阀。 4）排气系统包括由排气管道等组成的除尘器净化气体排放系统。5）卸灰系统灰斗出灰

12、口插板阀、卸灰阀组成，仓壁振打器辅助卸灰。6）平台、栏杆、爬梯及手（气）动阀门的检修平台。7）除尘器顶部防雨棚用于保护脉冲阀、气缸阀及机旁操作箱等设备。4.2.2压缩空气系统：包括储气罐、分气包喷吹装置、气缸离线阀装置、压缩空气管道、安全阀、减压阀、压力表、气源三联体等。4.2.3输灰系统：包括刮板输灰机、储灰仓、插板阀、卸灰阀等。4.2.4控制系统：包括PLC控制柜、现场操作柜等除尘器本体所需电气控制的总成。4.2.5设备本体照明系统及配套电缆桥架。4.2.6保温装置：壳体为岩棉保温，灰斗底部电加热。4.3选型优势与主要技术特点我公司设计生产的长袋低压脉冲布袋除尘器是一种处理风量大、除尘效率

13、高、清灰效果好、运行阻力低、过滤风速低、运转可靠、维护方便、占地面积小的单元组合式除尘设备。它广泛应用于电力、冶金、建材、化工等行业的炉窑烟气除尘及物料回收、粉尘治理等行业，其基本选型优势与技术特点表现在以下几个方面：4.3.1在线检修便于维护保养，可以实现除尘器不停机检修。4.3.2 离清灰方式能确保除尘器高效率。4.3.3覆膜滤料的选用： 覆膜材料追求孔隙率降低、孔径缩小，是提高排放效果的有效保证。本次用于该工程的布袋除尘器滤料采用氟美斯+PTFE+防水+覆膜，具有耐高温、高密面层、抗酸碱等特点。可使除尘器排放浓度达到15mg/Nm3以下，从而能保证除尘效率达到99.9%以上。4.3.4低

14、阻文氏管的选用，公司设计的笼骨为高架文氏管形式，过滤后的气体从布袋内部可经文氏管内口与外侧笼骨的空隙流出，我公司设计的笼骨为圆型结构。4.3.5低压喷吹技术中由低压、高效、长寿命、膜片式、淹没型电磁脉冲阀的运用及喷吹管的独特设计和加工手段，使除尘器的清灰方式得到彻底的改变，使清灰更加彻底完全，使布袋的原始阻力恢复到最低。4.3.6漏风率是决定除尘效率的关键因素，在降低漏风率方面，我公司采取了一系列有效措施。进出风法兰、检查门、离线阀等所有法兰连接处均用耐高温、抗老化橡胶垫或毛毡条密封。布袋口采用弹性涨圈结构，与花板口紧密配合，使尘气与净气彻底分离，确保无串气性漏风。所有这些措施，能有效保证除尘

15、器漏风率小于2%。4.3.7 PLC可编程控制器的运用，各运行工况点状态及故障高频自动巡检，保证了除尘器运行的操控自动化与无人值守，更能及时发现、排除故障。定阻与定时清灰以及在设备结构上一系列独到的设计、自动化控制和滤料等方面来保证设备整体阻力运行在安全的设定范围内。4.4保护技术布袋除尘器的保护涉及到除尘器本体阻力的控制和除尘器核心部件滤袋的保护。我公司设计的布袋除尘器围绕上述目的采用了一系列的保护技术：4.4.1除尘器的阻力控制除尘器的阻力分为两部分。本设备的设计阻力为1500Pa；一部分是设备的固有阻力（即原始阻力），这是由设备的各个烟气流通途径造成的。除尘器进出风方式、进风管道各部位的

16、烟气流速选择是否妥当，除尘器各仓室进风的均匀度；导流系统设计是否合理；进风口距离滤袋底部的水平高度导致的含尘气体稳流空间是否足够；滤袋直径和滤袋间距决定的滤袋间烟气抬升速度的合理性；出口管道风速的合理选定等都将影响除尘器的固有阻力值。设备的原始阻力都在300Pa左右，第二部分是设备的运行阻力。设备的运行阻力是由除尘器在运行过程中滤袋表面形成的挂灰层的厚度导致的一个循环值。一般我们对这个值的上限设定在1500Pa，在设备达到这个阻力值时，系统启动清灰，将设备阻力回复到原始阻力，进入下一循环。这个循环时间的长短，取决于尘气含尘浓度、滤料的品种规格等。4.4.2料位计：通过装置在除尘器灰斗上的高料位

17、计显示灰斗中的存灰情况并通过PLC指挥卸灰系统和输灰系统的工作。4.5导流系统我们对除尘器各尘气流经过管道途径中的风速进行了分段化设计，除尘器的进风采用了气体导流系统并充分利用了气体的自然分配原理，保证各单元进风均匀、通顺，得以提高过滤面积利用率。含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够合理的净空间，滤袋间距亦进行了专门设计，气流通过前部导流后，依靠阻力分配原理自然分布，达到整个过滤室内气流及各空间阻力分布均匀，保证合理的烟气抬升速度，最大限度地减少紊流，防止二次飞扬。设计合理的进风导流系统将箱体、过滤室和系统阻力降至最小并尽可能地减少进风系统的灰尘沉积现象，

18、避免滤袋的晃动、碰撞、磨擦，延长了系统及滤袋的使用寿命。在除尘器进风分配系统前，我们还设置了手动风量调节阀、进风管、出风管，气流分配系统的设计保证了各单元室入口流量不均匀度小于10%。4.6滤袋布置和花板除尘器滤袋采用纵横直列的矩阵布置方式。设计合理的除尘器上箱体结构为工人以花板作为操作平台进行除尘器检修、维护创造了条件。除尘器的花板作为除尘器净气室和过滤室的分隔，用于悬挂滤袋除尘器组件，同时作为除尘器滤袋组件的检修平台。除尘器花板采用数控冲压方法加工花板孔，保证了花板孔的形位公差要求，花板孔洞制成后,焊接加强筋板时,筋板选材适当且布置合理。焊接后通过整形确保花板平整,无折曲、凹凸不平等缺陷。

19、滤袋与花板的配合合理，用专用工具安装，使滤袋安装后严密、牢固不掉袋并保证便于拆装。采用精密工艺加工的花板和高精度定位的喷吹管保证了喷吹管轴线和滤袋组件轴线的重合，从而保证了整套喷吹清灰系统的可靠、有效运行。4.7清灰系统除尘器的清灰采用压缩空气低压脉冲清灰。除尘器采用在线、离线二状态清灰方式，清灰功能的实现是通过PLC利用差压（定阻）、定时或手动功能控制提升阀关闭清灰仓室（离线清灰状态、在线清灰不关闭仓室），启动脉冲喷吹阀喷吹，使滤袋径向变形膨胀，抖落灰尘。清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠；在设备出厂前，对清灰系统等主要部件进行预组装测试，以保证质量。分气包有足够容量，满足喷吹气量。要求在

20、每阀脉冲喷吹后气包内压力降不超过原来储存压力的30%。气包的进气管口径尽量选大，满足补气速度。阀门安装在气包的上部，避免气包内的油污、水分经过脉冲阀喷吹进入滤袋，每个气包底部都带有自动或手动油污排水阀，周期性的把容器内杂质向外排出。分气包在加工生产后，用压缩空气连续喷吹清洗内部焊渣，然后再安装阀门。4.8电磁脉冲阀清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，它的选用关系到除尘器的造价及清灰效果。我们为长袋低压脉冲布袋除尘器选用的是喷灰压力为0.3-0.4Mpa的3淹没式电磁脉冲阀,DC24V电压,膜片经久耐用,寿命大于100万次,满足了电磁脉冲阀的高效运行要求,极大的减少了维护工作量。4.9离线阀离线阀采

21、用气动快开蝶阀形式，0型双向密封圈采用耐高温的氟橡胶，一般的耐温达到达200度，使用寿命至少为3年。采用动作简单可靠的气动阀门，故障率低，维修方便。离线阀（或称气动阀）每室配备一个，可使除尘器具有在线检修功能。离线阀为薄板型结构。由气缸控制，阀门气缸主要部件选用优质产品，二位五通电磁阀电压等为DC24V。整套阀门结构简单、可靠、启闭速度快，关闭时能达到零泄漏要求，通过PLC能控制一个或多个同时工作，关闭一个或多个仓室用于离线检修。离线阀及手动切换阀关闭时，能确保该仓室的完全离线，实现了除尘器工作状态下的单仓检修（手动切换阀亦可兼做调节进风量之用），离线阀上的限位及到位指示装置可使操作人员及时检

22、测其运行状况。4.10材质4.10.1除尘器采用型钢、钢板结合材料为Q235（交货时提供钢板材料质量证明书）。箱体所用的型钢、钢板进厂后应首先进行打磨除锈，以备制作除尘器用。4.10.2除尘器本体壁板厚度5mm，灰斗5mm，气包壁厚度6mm。4.11本体和灰斗4.11.1除尘器设排水设施、检修平台、上箱体的上檐设计有突出部分，可避免雨水下衍损坏材料。各项设施的设计采用人性化理念，保护除尘器顶部装置、方便人员检修、使用和维护管理。4.11.2除尘器顶盖采用剪冲密封顶盖，重量及大小适合人工开启。所有孔、门制作及装配结束后，进行密封试验，确保无变形、无泄漏。4.11.3除尘器的灰斗能承受长期的温度、

23、湿度变化和振动，并考虑防腐性能。4.11.4除尘器灰斗设检修门、人孔门采用快开式，开启灵活，密封严密。灰斗侧斜壁与水平方向的交角不小于60以保证灰的自由流动。4.11.5在每个灰斗出口附近设计安装检修孔，灰斗及排灰口的设计保证灰自由流动并排出灰斗，灰斗出灰口处设有震动器，避免了蓬灰与灰沙搭桥，确保排灰顺畅。4.12电气及仪表、控制4.12.1电源除尘器属类负荷设备，我方将按贵方提供的二路分开的独立电源考虑设计。电源为交流380V/220V，50Hz，三相四线制。我方提出所需电源的总负载.4.12.2我方在产品电路设计时尽量使电源的三相负载保持平衡；4.12.3除尘器现场设施，采用必要的防水防尘

24、措施，达到设备露天放置的要求。4.12.4我方的电器及控制设备将明确提出接地方面要求，并在需要接地的设备上留出接地用的连接端子；4.12.5除尘器设有照明（100W）及照明配电箱，并设有检查所需用的电源插座。4.12.6仪表和控制除尘器控制系统采用西门子PLC就地控制柜，减少布线，做到投资省、能耗低、操作简便、运行费用低。脉冲清灰自动控制采用差压及定时（时间可在操作台上设定）两种控制方式。五、除尘器的主要技术参数5.1 36/h余热锅炉 布袋除尘器项目单位工艺参数备注型号LCMD-2740处理烟气温度180-200（正常）除尘器入口含尘浓度g/Nm38-12除尘器出口含尘浓度mg/m315漏风

25、率%2设备阻力Pa1500处理风量m3/h120000 m3/h过滤面积2743在线过滤风速m/min0.73m/mim除尘器承压Pa-7000滤袋规格mm160*6500（FMS+PTFE+覆膜）滤袋数量条840滤袋寿命月12骨架规格mm150*6480（镀锌）骨架数量根840脉冲阀数量套60（3寸淹没)清灰压缩空气MPa0.3-0.4清灰方式离线清灰除尘器布置方式长x宽矩形室数个5排数排1灰斗数量个5卸灰高度m2.2(灰仓出灰口)电气控制PLC西门子除尘器钢架基础标高米+6.3保温层材料岩棉=100mm5.2 25/h余热锅炉 布袋除尘器项目单位工艺参数备注型号LCMD-2194处理烟气温

26、度160-180（正常）除尘器入口含尘浓度g/Nm38-12除尘器出口含尘浓度mg/m315漏风率%2设备阻力Pa1500处理风量m3/h100000 m3/h过滤面积2190在线过滤风速m/min0.76m/mim除尘器承压Pa-7000滤袋规格mm160*6500（FMS+PTFE+覆膜）滤袋数量条672滤袋寿命月12骨架规格mm150*6480（镀锌）骨架数量根672脉冲阀数量套48（3寸淹没)清灰压缩空气MPa0.3-0.4清灰方式离线清灰除尘器布置方式长x宽矩形室数个4排数排1灰斗数量个4卸灰高度m2.2(灰仓出灰口)电气控制PLC西门子除尘器钢架基础标高米+6.3保温层材料岩棉=100mm六、供货设备明细表 6.1 36t/h余热锅炉 布袋除尘器序号名 称单位数 量备 注1除尘设备除尘器本体（LCMD-2740）套1自产滤袋（160x6500）条840FMS+PTFE+覆膜袋笼（150x6480）只840镀锌处理脉冲阀(3淹没)，24V个60上海袋配提升阀（850）套5浙江均风阀（1200*500）台5