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35T锅炉配套布袋除尘方案

2016-04-11 16:03:11 来源：盐城大天力

35锅炉除尘项目

技

术

方

案

设计单位：盐城市大天力环境治理有限公司

目录

一、设计依据
二、制造标准
三、布袋除尘器技术总说明
四、主要技术参数
五、质量保证措施
六、技术服务方案

本设计方案适用于厂方35T锅炉配套布袋除尘器。本公司严格按照所有相关的设计规范与标准，编制本方案。
一、设计依据
设计参数：

序号	参数名称	单位	参数值
1	适用锅炉规格型号		35T
2	数量	台	1
3	燃煤量	Kg/h	6552
4	出口烟气量	m³/h	105000（设计值）
5	出口烟气温度	℃	160
6	烟尘初始浓度	g/Nm³	3
7	烟尘排放浓度	mg/m³	30
8	烟尘排放黑度	级	≤1
10	锅炉年运行时间	小时	7200 h（设计值）

序号	参数名称	单位	参数值
1	适用锅炉规格型号		35T
2	数量	台	1
3	燃煤量	Kg/h	6552
4	出口烟气量	m³/h	105000（设计值）
5	出口烟气温度	℃	160
6	烟尘初始浓度	g/Nm³	3
7	烟尘排放浓度	mg/m³	30
8	烟尘排放黑度	级	≤1
10	锅炉年运行时间	小时	7200 h（设计值）

二、制造标准
除尘器的设计、制造、测试、验收将满足下列规范和标准：
《大气污染物综合排放标准》                     GB13223-2003
《锅炉烟尘测试方法》                           GB/T5468-91
《工业企业噪声控制设计规范》                   GBJ78-85
《钢结构设计规范》                             GBJ17-88
《袋式除尘器安装要求验收规范》                 JB/T471-96
《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》             GB12625
《袋式除尘器性能测试方法》                     GB12138
《分室反吹袋式除尘器技术条件》                 ZBJ88012-89
《电器装置安装工程施工技术条件》               GBJ232-82
《建筑抗震设计规范》                           BJ11-89
《固定式钢斜梯》                               GB4053.4-83
《固定式工业钢平台》                           GB4053.4-83
《火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定》DGJ59-84
三、布袋除尘器技术总说明
1、综述
长袋低压脉冲布袋除尘器是在常规脉冲袋除尘器的基础上发展起来的一种新型、高效袋式除尘器，他不仅综合了分室反吹和脉冲喷吹清灰的优点，而且加长了滤袋，充分发挥低气源压力下，压缩空气强力喷吹灰清灰的作用。克服了分室反吹清灰强度较低，脉冲喷吹清灰与粉尘过滤速度，节省清灰能耗和延长滤袋的寿命，除尘器的电控采用先进的PLC可编程控制器。
TLMC型长袋低压脉冲布袋除尘器处理风量大，清灰效果好，除尘效率高，运行可靠，维护方便，占地面积小，广泛用于钢铁、建电力、化工、碳黑、冶金等行业的粉尘治理和物料回收。
2、系统设备
每台TLMC锅炉布袋除尘器都有结构上独立的壳体，除尘器主要由滤袋室、喷吹清灰装置、进排气风管、灰斗、压缩空气系统、电控装置、阀门、保护系统、控制系统及其它等部分组成。
2.1 TLMC型脉冲袋式除尘器本体
结构框架及箱体------结构框架用于支撑除尘器本体、灰斗及输灰设备等；箱体包括上箱体、中箱体及灰斗等
滤袋、笼骨和花板-----滤袋和笼骨组成了除尘器的滤灰系统；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
进气系统 ------包括进风导流总管、导流板、进风口手动调节阀
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
平台、栏杆、爬梯及手（气）动阀门的检修平台
2.2 保护系统，包括在线检测装置、旁路系统等。
2.3 压缩空气系统，包括储气罐、压缩空气管道等。
2.4 控制系统，包括仪器仪表、以PLC可编程控制器为主体的除尘器主控柜等。

3、工作原理
除尘器由灰斗、上箱体、中箱体、下箱体等部分组成，上、中、下箱体为分室结构，工作时，含尘气体由进风道进入灰斗，粗尘粒直接落入灰斗底部，细尘粒随气流转折向上进入中、下箱体，粉尘积附在滤袋外表面，过滤后的气体进入上箱体至净气集合管—排风道，经排风机排至大气，清灰过程是先切断该室的净化出口风道，使该室的布袋处于无气流通过的状态（分室停风清灰），然后开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰，切断阀关闭时间足以保证在喷吹后从滤袋上剥离的粉尘沉降至灰斗，避免了粉尘在脱离滤袋表面后又随气流附集到相邻滤袋表面的现象，使滤袋清灰彻底，并由可编程序控制仪对排气阀，脉冲阀及卸灰阀等进行全自动控制。
除尘器的清灰功能也可通过设置在控制系统中的定时装置实现。定时控制和定阻控制可以并存，并以先期满足条件的控制方式启动清灰程序。在检修状态下，清灰功能也能通过手动控制的方式实现。
喷吹系统的设计保证了每排滤袋只需要经过一次喷吹清扫就能达到彻底的清灰作用，整台除尘器所有电磁脉冲阀依次完成喷吹后除尘器清灰系统即进入下一个清灰循环。
除尘器的控制（包括清灰控制等）采用PLC可编程控制器进行自动控制。整套除尘系统的控制实行自动化无人值守控制，并可向工厂大系统反馈信息、接受工厂大系统远程控制。
所有的检修维护工作在除尘器净气室及机外执行，无须进入除尘器内部。
4、性能指标
4.1我公司所提供的设备为当代成熟技术制造，并具有良好的启动灵活性和可靠性，能满足机组变负荷的需要及技术参数的要求，并能在贵方所提供的烟气含尘条件和自然条件下长期、安全地无人值守运行并达到排尘要求。
4.2除尘器设备结构紧凑，技术合理。密封性强，动作灵活，便于检修，外形美观，除尘器的设计、制造符合“脉冲喷吹类袋式除尘器技术条件”ZB88011-89的规定要求。
4.3除尘器在锅炉40%～110%负荷时能正常运行。
4.4除尘器在下列条件下能达到保证效率：
a.在提供的气象、地理条件下
b.除尘器效率不因入口浓度的变化而降低
c.不以烟气调质剂作为性能的保证条件
d.不以进口灰粒度作为性能的保证条件
4.5除尘器按下列荷载的*不利组合进行强度设计：
工作压力：按负压设计，按*大正压校核；
除尘器重量：自重、附属设备重量、灰重等取*大值。
地震载荷；
风载和雪载；
检修载荷。
除尘器耐压等级：
除尘器露天布置，按7度地震烈度设防，并考虑防风、防雨、防冻等措施。
4.6性能保证值：
除尘器粉尘排放浓度保证值为30mg/Nm³以下
除尘器本体阻力≤1500Pa
除尘器本体漏风率≤2%
5、设备主要部件的组成及特性
5.1烟气导流装置
为保证烟气均匀进入袋室，我们采用了灰斗上侧部进风的方式，并对除尘器各烟气流经途径中的管道风速进行了分段化设计，除尘器的进风采用了阻流加导流型烟气导流装置，并充分利用了气体的自然分配原理，保证了各单元及每单元的各个点之间进风的均匀性，充分提高了过滤面积利用率。且通过对进入袋室的风向控制，有效控制了二次扬尘的产生，提高了除尘效率。
含尘气体由烟气导流装置进入各单元过滤室，由于设计中各部位均留有足够合理的净空，滤袋间距亦进行了专门设计，气流通过导流装置后，依靠阻力分配及导流原理自然分布，达到整个过滤室内气流以及各空间阻力的分布均匀，保证袋室内合理的烟气流速，*大限度地减少紊流、防止二次扬尘。
为保证烟气导流装置的合理性，本公司借助计算机对该烟气导流装置进行模拟设计，它又类似百叶窗式，能起到机械除尘的效果，对高浓度的烟气有很好的除尘效果且不会有堵灰情况发生。检测结果表明，经过调整后除尘器的气流分布均能达到美国 RMS标准中的优级水平。
设计合理的进风导流系统将箱体、过滤室和系统的阻力降至*小并尽可能地减少进风系统中的灰尘沉降现象，避免了滤袋、碰撞、磨擦，延长了系统及滤袋的使用寿命，保证各单元室入口流量不均匀度＜5%。
5.2过滤系統
滤袋和笼骨固定在花板上，共同组成了除尘器的过滤系统。
5.2.1滤袋
对于整台布袋除尘器而言，滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。本工程滤料选用PPS滤袋。

连续工作温度	120-180℃
*瞬态高温度**	200℃
抗酸性能	优
抗碱性能	优
抗断强度	纵向：800N 横向：1200N
热稳定性	*180℃以下大收缩量小于2%**
耐用性	优

是目前燃煤锅炉尾气应用*广泛的滤料。滤料使用寿命长。布袋底部采用三层包边缝制，无毛边裸露，底部采用加强复合缝制，滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力，滤袋上端采用了弹簧涨圈形式密封性能好、安装可靠性高，换袋快捷。仅需1-2人就能通过除尘器上箱体（净气室）进行换袋操作。滤袋的装入和取出均在（净气室）进行，无须进入除尘器过滤室。
5.2.2笼骨
袋笼采用圆型结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形，顶部加装“η”形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。
笼骨材料采用20#碳钢，使用笼骨生产线一次成型，保证笼骨的直线度和扭曲度，滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺，并且有足够的强度不脱焊，无脱焊、虚焊和漏焊现象。
袋笼采用有机硅喷涂技术，镀层牢固、耐磨、耐腐，其防腐蚀处理满足使用温度、湿度、烟气的要求，并且处理层表面无脱落，避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结，保证了换袋顺利，同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。滤袋笼骨框架制造应按JB/T5917-91标准执行。此外，笼骨框架直径和长度的制造公差应尽量接近上偏差。滤袋框架制作尺寸满足与滤袋紧密配合的要求，起到支撑滤袋并使之在过滤及清灰状态下张紧保持一定形状的作用；滤袋框架采用优质20#冷拔钢丝制作，多点焊接自动生产线生产，保证框架强度，防止焊接毛刺对滤袋的影响，减少与滤袋的磨擦，并采用特种涂层防锈措施，延长滤袋骨架的使用期。袋笼要求以撑环和纵筋分布均匀，并有足够的强度及刚度，能承受滤袋在过滤及清灰状态中的气体压力，焊点无脱焊现象；袋笼所有的焊点均焊接牢固，没有脱焊、虚焊和漏焊。

滤袋组装示意图

5.2.3滤袋、笼骨和花板的布置
除尘器滤袋采用纵横直列的矩阵布置方式。这种排列方式合理地利用了方形的箱体空间，避免了在方形箱体中采用同心圆方式排布滤袋造成了箱体四角空间的闲置。滤袋中心距保证了含尘气体在滤袋间的抬升空间，同时避免了滤袋晃动可能产生的碰撞。
除尘器的花板作为除尘器净气室和过滤室的分隔，用于悬挂滤袋组件，同时将作为除尘器滤袋组件的检修平台。
除尘器花板采用激光切割加工花板孔，保证了花板及花板孔的形位公差要求。

安装完成后的
上箱体及其中的部件

花板
喷吹管

5.3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）、定时或手动功能启动脉冲喷吹阀喷吹，使滤袋径向变形，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了预组装，以保证质量。
清灰用的喷吹管采用无缝管，借助校直机进行直线度校正。喷吹短管（又称喷嘴）与喷吹管的焊接采用了工装模具，二氧化碳保护焊接，减少变形，保证喷吹短管间的形位公差。喷吹管借助支架固定在上箱体中，并设置了定位销，方便每次拆装后的准确复位。
清灰系统设置储气罐和分气包、精密过滤器（除油、水、尘），保证供气的压力、气量和品质，清灰力度和清灰气量能满足各种运行工况下的清灰需求。
5.4 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LMC型长袋低压脉冲布袋除尘器选用的电磁脉冲阀为上海/ACCU公司优质的淹没式电磁脉冲阀，φ3″，喷吹压力可调，膜片经久耐用，寿命大于100万次以上，满足了脉冲电磁阀的高效运行要求、*地减少了维护工作量。

5.5 保护技术
锅炉布袋除尘器的保护与除尘器本体阻力的控制和除尘器核心部件—滤袋的保护密切相关。我公司设计的锅炉布袋除尘器围绕上述目的采用了以下一系列的保护措施：
1）除尘器的阻力控制
本设备的阻力为≤1500Pa。由两部分产生。
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是否合理；出口管道风速的合理选定等都将影响到除尘器的固有阻力值。
从以往我公司设计生产的除尘器来看，按以上思路设计的除尘器原始阻力都在350Pa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1000Pa左右，加上原始阻力，在设备阻力达到阻力值1500Pa左右时，清灰系统启动，将设备阻力回复到原始阻力，进入下一个循环。这个循环时间的长短，取决于烟气含尘浓度、滤料的品种规格等。
2)滤袋保护
锅炉低负荷运行时可能要投油助燃。此时投油量较小但投油时间较长，如果通过旁路排放，将严重影响排放指标，但如果不经处理直接进入除尘器又将引起滤袋的堵塞。
为了保护滤袋并且保证排放要求，除尘器PLC在得到锅炉投油信号后自动打开喷粉装置，利用喷粉装置投放的粉末包裹烟气中的未燃尽油粒。
3) 防止糊袋的措施
糊袋是除尘器结构设计原因之外的引起除尘器阻力升高的主要原因之一。糊袋的主要原因是水或油在滤袋表面粉层的黏结。为了避免造成糊袋，投运之初对除尘器进行预喷涂后， PLC系统将控制除尘器在烟气跨越水露点前、点炉投油时、运行中烟温过低时、投油时及锅炉大量爆管时开启旁路通道。在除尘器停运后要彻底清灰。以上措施有效地防止了糊袋现象的发生。
4）旁路系统
旁路系统是保证除尘器安全的重要设施。它保证了在锅炉点火喷油和燃烧异常以及其他锅炉故障状况下除尘器的自我保护，并能通过控制系统及时报警。
5）温度在线检测（监测）设备
温度检测仪：用于烟气温度的在线监测，在指标超出设定值时报警并通过PLC控制启动除尘器保护装置，保证了除尘器在提供的环境条件下稳定、连续、安全的自动运转并以此保证锅炉的正常运行。
5.6旁路系统
除尘器旁路通道布置在进出风管中间，为内置形式。旁路阀采用气动快开压盖形式，双层气动密封，确保零泄漏。采用动作简单可靠的直线运动，避免转动故障率高所引起的麻烦；阀门动作设置导向滑轨，将驱动装置与高温区保留有一定的距离，以保证长期高温情况下动作良好。每台除尘器配置多套旁路阀门，以满足除尘器旁路保护功能启动时烟气的通过。旁路阀为薄板型结构。两阀由气缸控制，阀门气缸主要部件选用优质产品，二位五通电磁阀电压等级为24V。整套阀门结构简单、可靠，启闭速度快，关闭时能达到零泄露要求。

5.7 钢结构
除尘器零米以上建筑采用钢结构，钢结构件符合有关的钢结构设计规范；钢结构的设计简化现场安装步骤，尽量减少现场焊接工序。就除尘器的钢结构而言支承结构是自撑式的，任何水平荷载都不转移到别的结构上。
5.7.1设备材质
5.7.1.1除尘器采用型钢、钢板结构，材质为Q235A（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除锈处理，以备制作除尘器用。
5.7.1.2 除尘器本体及钢结构的设计充分考虑了现场安装的要求，全部构件均采用模块化结构，以充分简化现场安装步骤，尽量减少现场焊接，确保工程质量。
5.7.1.3主要材质表

序号	部品名称	材料	规格
1	本体壁板	Q235	≥4
2	花板及筋板	Q235	≥6
3	法兰	Q235	≥10
4	气包	Q235	≥6

5.7.2本体和灰斗
5.7.2.1除尘器设有脉冲阀防雨箱、排水设施、检修扶梯平台，灰斗和卸灰阀门的连接法兰上檐设计有突出部分，避免了雨水的下衍损坏密封材料。
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、使用和管理。
5.7.2.2布袋除尘器采用顶部揭盖式结构，检修方便，密封严密，有效防止了检修时因通风不畅造成的安全隐患。
5.7.2.3除尘器的灰斗能承受长期的温度、湿度变化和振动，并考虑防腐性能。
5.7.2.4除尘器灰斗设检修门，所有检修门、入孔采用快开式，开启灵活，密封严密。
为避免烟气短路带灰，灰斗斜侧壁与水平方向的交角不小于60°，以保证灰的自由流动。
5.7.2.5灰斗配置电加热装置，避免灰板结。
每一灰斗能承受附加荷载1200kg并按*大含尘量满足8h满负荷运行所需储存量设计容量。
5.7.2.6灰斗及排灰口的设计保证灰能自由流动并排出灰斗；灰斗出灰口处设有振动器，避免了灰尘搭桥，影响排灰。
5.7.2.7我们为设备和仪表等配置了必要的扶梯和平台，满足运行、维护、检修的需求。扶梯倾角一般为45°，特殊条件下不大于60°，步道和平台的宽度大于700mm，平台与步道之间的净高尺寸大于2m，扶梯栏杆高度不小于1.2m，安全护板不低于100mm。平台荷载不小于4kN/m²，步道荷载不小于2kN/m²。
6、设备制造工艺
由于本设备较大，整个除尘器将由我方尽可能组装成适合于运输的组合件。
除尘器壳体密封、防雨，壳体设计尽量避免出现死角或灰尘积聚区。所有受热部件充分考虑到热膨胀，并做必要的补偿。
除尘器箱体成形后光滑平整，无明显凹凸不平现象，内部筋板布置合理，保证箱体强度和刚性。除尘器本体设计密封、坚固，连接件的尺寸配合公差达到国家标准公差和配合中规定的10级精度。
除尘器壁板制作要求平整，不得扭曲，对角线误差＜5mm，运输中部件变形者需校正。
除尘器的所有连续焊缝平直，无虚焊、假焊等焊接缺陷并采用自动焊进行焊接，焊缝高度满足设计要求，并进行煤油渗漏试验。箱体和灰斗间采用手工连续焊接，保证焊接的强度和密封性符合相应行业标准。焊接后的焊缝应进行清理焊渣和飞溅物，不允许有明显的焊渣、飞溅物和锈末清除就涂刷底漆。关键部位用手提砂轮机修磨焊缝和飞溅物。
机组的整理满足以下要求：
所有锐边及构件加工圆滑以防止造成人员伤害。
金属表面的清理和整理符合标准工艺。

7、安装和调试
7.1设备制造完成后，我方将根据工程进度要求组织包装、发运。
7.2我方将派遣有能力的安装调试人员随*批货物进场。
7.3.1为便于运输，设备均为解体发运。贵方收到设备后，先按装箱清单检查并做好入库工作。如有缺件、损坏，我方及时补缺、修复。
7.3.2设备安装前应对基础进行检查校对，合格后才能安装。安装工作应严格按照图纸、安装工序进行。滤袋袋笼须连同包装箱一起吊到除尘器顶部后逐个安装，安装的同时须检查袋笼有无变形、损坏。
7.3.3滤袋安装时，要保证滤袋远离带尖带棱物，以免刮伤滤袋。滤袋的纵向接缝应朝一个方向，背对进风口。将滤袋卷成*小使滤料和花板间的接触*小。
7.3.4

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