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摘要:為打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn),強(qiáng)力推進(jìn)科技治污、精準(zhǔn)治污,提升環(huán)境管理水平,有效降低污染物排放,不斷改善環(huán)境質(zhì)量,河南開祥精細(xì)化工有限公司于2020年年初在煤氣化裝置煤粉制備制粉系統(tǒng)排放口安裝1套自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備。該項(xiàng)目共分為放空管線改造、煤粉袋式除塵器檢修和自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備安裝三個(gè)步驟。
關(guān)鍵詞:改造;煤粉袋式除塵器;濾袋;自動(dòng)監(jiān)控
河南開祥精細(xì)化工有限公司煤氣化技術(shù)采用殼牌粉煤氣化工藝ShellCoalGasificationProcess(SCGP),由殼牌提供基礎(chǔ)工藝包BasicDesignandEngineeringPackage(BDEP)。裝置設(shè)計(jì)能力為日處理設(shè)計(jì)煤種(designcoal)1100T,提供73000Nm3/h(H+CO)有效合成氣。設(shè)備設(shè)計(jì)能力,在使用備用煤(“worstcase”coal)時(shí)保證產(chǎn)氣量73000Nm3/h。煤粉制備工藝流程為:原煤用皮帶從煤場(chǎng)送至本工段的碎煤倉(cāng),再通過稱重給料機(jī)計(jì)量后送至微負(fù)壓的磨煤機(jī)進(jìn)行碾磨,并被熱風(fēng)爐送過來(lái)的熱風(fēng)所干燥。在磨機(jī)上部的旋轉(zhuǎn)分離器的作用下,溫度為105℃,粒度為5~90微米的煤粉和熱氣一起從磨機(jī)頂部出來(lái),被送至兩個(gè)煤粉袋式過濾器。為避免整個(gè)熱氣循環(huán)回路中水分的聚集,在兩個(gè)煤粉袋式除塵器出口分別安裝兩根φ700的放空管。依據(jù)環(huán)保要求,需要在此兩根放空管上部安裝在線自動(dòng)監(jiān)控儀表,監(jiān)控固定污染源顆粒物排放在10mg/m3以內(nèi)。經(jīng)研究分析,確定此次在煤粉制備制粉系統(tǒng)安裝自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備項(xiàng)目共分為三個(gè)步驟完成。
1對(duì)放空管線進(jìn)行改造
煤氣化裝置有兩套煤粉制備系統(tǒng),按標(biāo)準(zhǔn),需分別在兩根放空管線安裝自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備。為降低費(fèi)用,計(jì)劃對(duì)兩套煤粉制備系統(tǒng)放空管線進(jìn)行合并,合并后,只需增加一套自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備。改造方案為:在氣化13層將兩根放空管(φ700)連通,使放空氣在此匯合,在連通管(φ700)中部增加新放空管(φ1000),連接處增加兩臺(tái)蝶閥,原管線使用盲板封堵,增加新放空管支架、支撐。如圖1所示。依據(jù)GB5031-2008《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定放空管道的流速不應(yīng)大于(7.1.5-1)所計(jì)算的氣體聲速,計(jì)算原放空管和現(xiàn)放空管的流速,得出使用φ1000的管道作為匯合后的放空管,符合工藝要求。根據(jù)公示計(jì)算得最大氣體速度為:m/s單根管內(nèi)流速:?jiǎn)胃苤睆?00mm管道實(shí)際流速計(jì)算:空氣流量:13.98kg/s;溫度:383K;壓力:0.1MPa空氣密度:實(shí)際流速:總管內(nèi)流速:總管直徑1000mm管道實(shí)際流速計(jì)算:空氣總流量:27.96kg/s;溫度:383K;壓力:0.1MPa空氣密度:實(shí)際流速:綜上所述,原放空管實(shí)際流速和現(xiàn)放空管實(shí)際流速幾乎無(wú)變化,不會(huì)對(duì)工藝操作帶來(lái)影響。
2袋式除塵器檢修
按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),放空煙氣排放應(yīng)控制在10mg/m3。目前,在線使用的濾袋為2017年5月更換使用至今,查詢技術(shù)協(xié)議,未規(guī)定煙氣排放控制量,依據(jù)技術(shù)協(xié)議中濾袋材質(zhì)PPS(聚苯硫醚纖維)克重:550g/m3、厚度:1.5mm測(cè)算,排放量是按照20~30mg/m3來(lái)制造。因此,為避免數(shù)據(jù)不合格,濾袋和濾籠應(yīng)全部更換,并對(duì)潔凈室進(jìn)行檢查檢修。因要求廠家提供至少3年質(zhì)保,為避免產(chǎn)生糾紛,招標(biāo)方式采取EPC模式,即濾袋提供、濾袋安裝、潔凈室檢查修復(fù)均由中標(biāo)方提供。經(jīng)公開招標(biāo),河南暢冠環(huán)境科技有限公司(必達(dá)福環(huán)境技術(shù)有限公司代理商)中標(biāo)。為控制煙氣排放10mg/m3以下,我們對(duì)濾袋和濾籠提出了較為苛刻的條件,數(shù)據(jù)如表1所示。濾袋和濾籠的設(shè)計(jì)、制造和試驗(yàn)應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn)要求:GB/T6719-2009袋式過濾器用濾料及濾袋技術(shù)條件。濾籠長(zhǎng)度尺寸偏差-10~0mm,濾籠直線度偏差為L(zhǎng)/1000,濾籠上部外徑尺寸偏差±1mm,底護(hù)蓋偏差-2~0.5mm。濾籠全部接觸點(diǎn)焊接處應(yīng)牢固可靠,表面光滑無(wú)毛刺,用線手套擦試表面無(wú)刮線感,鍍層均勻;從1m高度自由跌落到地面,無(wú)開焊現(xiàn)象。安裝階段:濾袋和濾籠到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,首先,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),特別是濾籠的質(zhì)量,比較容易被忽視,低質(zhì)量的濾籠會(huì)對(duì)濾袋的使用壽命造成不利的影響,濾籠生銹、筋條有疤痕、毛刺、開焊等都會(huì)造成濾袋的機(jī)械磨損,導(dǎo)致濾袋穿孔、漏氣、失效。經(jīng)檢驗(yàn),需安裝的濾籠無(wú)明顯彎曲的筋、毛刺或粗糙的庇點(diǎn);其次,對(duì)袋式除塵器花板使用砂紙打磨,確保光滑沒有毛刺,并對(duì)反吹管進(jìn)行清理,確保清潔暢通;再次,進(jìn)行安裝濾袋,從花板口將濾布由袋底慢慢送入,同時(shí),抓牢袋口,注意熱熔線的朝向,確保其不在除塵器的迎風(fēng)面,待袋身自然垂直后,將袋口彈簧嵌入花板,用拇指扣住彈簧圈的一邊,向內(nèi)側(cè)彎曲將袋口彎成凹形,同時(shí),讓彈簧圈另一側(cè)的凹槽嵌入花板,使彈簧圈自然撐住花板,確保凹槽嵌入花板并與花板邊緣完全貼緊,將彈簧圈突起拉向?qū)?yīng)花板邊緣,保證彈簧圈完全與花板孔配合,一般情況下,會(huì)聽到“啪”的聲音,說明彈簧圈脹滿花板,兩者鑲嵌緊實(shí),如果袋口邊緣出現(xiàn)褶皺,則用手撫平,以保證完全貼合;隨后,將濾籠盡量垂直徐徐放入花板,避免濾籠自由落體,以及濾籠頭部翻遍直接撞擊花板,造成濾袋損傷或者濾籠邊緣變形,安裝完畢后,要從除塵器檢修孔檢查濾袋是否安裝均勻、垂直,如果發(fā)現(xiàn)兩條濾袋底部靠近或相交,可通過調(diào)節(jié)濾籠的垂直度進(jìn)行調(diào)整;最后,回裝反吹管以及袋式除塵器蓋板,完成安裝。檢驗(yàn)階段:使用熒光粉進(jìn)行檢驗(yàn),檢查新濾袋安裝有無(wú)問題及負(fù)壓下濾袋口與花板孔密封如何,為濾袋的使用排除隱患;檢查袋式除塵器有無(wú)其他泄漏點(diǎn),如焊縫不實(shí)、是否有漏焊處,重點(diǎn)檢測(cè)煙道與除塵室的焊接質(zhì)量。首先,從循環(huán)風(fēng)機(jī)出口放入紅色熒光粉,隨著風(fēng)速,這些粉末會(huì)沿著最小阻力的方向前進(jìn),借此就可以確定泄漏處,比如,焊縫裂紋、濾袋裂縫和小孔、漏粉的彈簧圈等。停循環(huán)風(fēng)機(jī)后,拆開袋式除塵器蓋板和底部人孔,使用熒光燈進(jìn)入設(shè)備內(nèi)進(jìn)行檢查,對(duì)于發(fā)現(xiàn)的缺陷,進(jìn)行消漏處理。
3安裝自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)
經(jīng)公開招標(biāo),選用鄭州市普惠環(huán)保技術(shù)有限公司生產(chǎn)的LFS-800防爆型煙塵濃度連續(xù)監(jiān)測(cè)儀。由在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)煙氣溫度、壓力的監(jiān)測(cè)由壓力測(cè)量系統(tǒng)、微控制器系統(tǒng)、反吹控制系統(tǒng)、模擬信號(hào)輸出控制系統(tǒng)等組成,采用S形皮托管法測(cè)量,微控制器系統(tǒng)采集各種傳感器檢測(cè)的信號(hào),計(jì)算出動(dòng)壓、靜壓、大氣壓等參數(shù),實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)。設(shè)備原理:采用射流技術(shù)從煙道中抽取部分煙氣,同時(shí),通過內(nèi)置流速測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)濕煙氣等速采樣,將抽出的煙氣進(jìn)行連續(xù)恒溫加熱,并引入恒溫測(cè)量池進(jìn)行測(cè)量,全程避免濕煙氣中水分的冷凝。檢測(cè)器采用高靈敏度的激光前向散射原理,煙粉塵粒子通過高穩(wěn)定激光信號(hào)照射煙道中時(shí),被照射粒子反射激光信號(hào),并被高靈敏激光檢測(cè)器接收,其反射信號(hào)強(qiáng)度與煙塵濃度成正比,最后,通過計(jì)算顯示出煙法濃度。測(cè)量后,煙氣尾氣經(jīng)采樣探頭重新返回?zé)煹?,監(jiān)測(cè)過程中所需射流氣、吹掃氣均由風(fēng)機(jī)單元提供,所有光學(xué)部件的清潔由吹掃氣自動(dòng)完成,確保系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)故障穩(wěn)定運(yùn)行及數(shù)據(jù)可靠。技術(shù)特點(diǎn):采用高穩(wěn)定激光發(fā)射、極低噪聲控制及對(duì)消設(shè)計(jì)及抗惡劣環(huán)境等技術(shù),煙塵測(cè)量快速、可靠、準(zhǔn)確。超低量程,最小量程0~20mg/m3,最低檢出限0.05mg/m3。煙氣連續(xù)加熱恒溫避免濕煙氣中水分影響,配合內(nèi)置流速測(cè)量系統(tǒng),保證煙氣等速采樣,測(cè)量數(shù)值準(zhǔn)確。自動(dòng)校準(zhǔn)專利技術(shù),實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)和滿量程的自動(dòng)校準(zhǔn)。安裝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、抗惡劣環(huán)境、維護(hù)工作極低。全新優(yōu)化設(shè)計(jì)的光路和吹掃氣路,配合專利噪聲控制及穩(wěn)定技術(shù),靈敏度極高。適用于濕煙氣的監(jiān)測(cè),不受水分影響。目前,河南開祥精細(xì)化工有限公司已完成煤粉制備制粉系統(tǒng)安裝自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備項(xiàng)目,在線監(jiān)控固定污染源顆粒物排放在5mg/m3左右,達(dá)到了預(yù)期效果。
作者:胡金明 單位:河南開祥精細(xì)化工有限公司