焦化厂一期煤转运站除尘器系统由5台滤筒式除尘器和一台处理风量为7850M3/h气箱脉冲布袋除尘器组成。其中煤5皮带机头落料点和受料点、煤4皮带机头落料点和受料点、煤3皮带机头落料点和受料点、两台破碎机落料点除尘器为滤筒式除尘器，现在已损坏不能完成除尘功能；气箱布袋除尘器虽然能够正常工作，但安装在转运站内空间狭小，更换布袋时非常困难；破碎机启动时产生大量粉尘上扬，逸尘严重没有吸尘点。为此技术人员在对现场情况进行考察、走访岗位操作人员并调阅原有除尘系统资料的基础上提出下面除尘方案。二、总体方案1、设计依据1.1、现场勘察、测量资料1.2、《采暖通风与空气调节设计规范》（G***019-2003）1.3、《大气污染物综合排放标准》（GB16297—1996）1.4、《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078—1996）1.5、《冶金工业环境保护设计规定》（YB9066—95）1.6、《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002***其它***等1.7、《钢结构设计规范》（GBJ17—88）1.8、《建筑钢结构焊接规程》（JGJ81-91）及***相关的钢结构设计、制作、施工规范与标准2、技术指标2.1、岗位粉尘浓度在扣除本底后控制在8mg/Nm3以下2.2、除尘器的排发浓度的扣除本底后控制在30mg/Nm3以下2.3、除尘器的漏风率小于3%。2.3、除尘管网漏风率小于5%3、方案简述3.1、煤塔到破碎间间距约150M左右，其中煤5皮带煤塔内产尘点二处，1#煤转运站煤4皮带需处理的产尘点二处。采用一套单点除尘系统（包括除尘器卸灰吸尘点）共5个吸尘点。3.2、破碎间吸尘点：破碎机受料点一处、每台破碎机受料管道处各一处，破碎机下料处吸尘点两处，煤3皮带产尘点二处。采用一套单点除尘系统（包括除尘器卸灰吸尘点）共8个吸尘点。3.3、在产生点安装密闭捕尘装置，用除尘管网将除尘器、风机与密闭装置组成一个除尘系统。3.4、除尘器选取型考虑到***节能减排日趋严格，布袋除尘器的低排放具有极大优势，同时布袋除尘器维护检修容易且成本低，而且低压脉冲除尘器为现今布袋除尘器中技术较为***且成熟的，具有清灰效果好，排放浓度低的特点所以本除尘系统选取低压脉冲防爆除尘器。3.4.1、除尘器处理风量：A、***套根椐抽尘点总风量计算得出除尘器处理风量应为37500（m3/h）B、第二套根椐抽尘点总风量计算得出除尘器处理风量应为60000（m3/h）3.4.2、除尘器选型：根据除尘器处理风量选取除尘器型号为C***540型和C***8423.4.3、除尘器基本参数：A、C***540处理风量：37500（m3/h）布袋规格：Φ130X2500过滤面积：540（M2）过滤风速：1.16(M/min)布袋滤料：覆膜防静电涤纶***毡500g/m2除尘器内部防腐：耐酸防锈漆结构强度：<7000（Pa）B、C***842处理风量：60000（m3/h）布袋规格：Φ130X2500过滤面积：842（M2）过滤风速：1.19(M/min)布袋滤料：覆膜防静电涤纶***毡500g/m2除尘器内部防腐：耐酸防锈漆结构强度：<7000（Pa）3.4.4、脉冲阀：清灰用的脉冲阀选取3＂脉冲阀，其特点是清灰压力低，气流冲程大（动能大）、用气量少、对除尘器内部负压影响小、自身阻力小，启闭迅速（开启仅约0.05s），喷吹压力仅0.15～0.25Mpa，脉冲阀膜片的使用寿命高，膜片采用专有技术整体膜片，使用寿命达100万次以上。维修工作量少，检查和更换方便等特点。3.5、风机选型：3.5.1、风机风量：根据除尘器处理风量经计算选取风机风量>38000/60000（m3/h）3.5.2、风机全压：风机全压为除尘系统阻力之和并留取一定的余量。除尘器阻力：1800（Pa）管网阻力：1750（Pa）风机全压选取：>4400（Pa）3.5.3、风机入口设电动调节风门四、电气、控制与自动化1、系统控制1.1风机控制电机设电流速断,过载,欠压,单相接地等保护。风机的启动，运行及停机与电机自身的有关参数及信号连锁。风机的启停可在现场和操作室两处操作，风机轴承温度测量与报警，电机轴承温度测量与报警。风机采用软启动柜启动。1.2清灰程序控制电脑控制柜硬件主件选用高性能价格比的原件可编程控制器(PLC),配套经久耐用,强抗干扰的检测,控制及显示器件;软件根据除尘系统工艺要求专门设计。其功能主要包括除尘器清灰定时/定压差自动控制，除尘器气包压力的检测与显示，除尘器的进出口压差的检测与显示；除尘器故障自诊断与警报显示。1.2.1、清灰自动控制控制方式：定时/定压差自动连续清灰控制对象：脉冲阀电磁阀。压差清灰值设定范围：0～2.5Kpa（暂定为1.5Kpa）。压差警报设定范围：0.5～5.0Kpa（暂定为2.0Kpa）。1.2.2、气包压力检测及数字显示1点检测点：脉冲气包压力总管上（减压阀之后***靠近脉冲阀气包的地方设置）。检测与数显范围：0～700Kpa。1.2.3、进出口压差检测及数字显示1点压差检测与数显范围：0～5.0Kpa。1.2.4、故障自动诊断及警报显示程序控制柜自动诊断除尘器的各故障,并发出声光报警。警报内容：气包压力高于上限或低于下限值，进出口压差过高。1.2.5卸灰控制除尘器每个灰斗下部设手动插板阀与星型卸灰阀一台,星型卸灰阀下设一条埋刮板输灰机。控制流程为系统启动按逆料流方向，埋刮板输灰机——星型卸灰阀。停止时按顺料流方向，先停星型卸灰阀——埋刮板输灰机。2、照明2.1、除尘系统照明除尘系统分室内,室外照明,照明总功率约为3KW。除尘器的控制室，风机房，顶部平台，卸输灰平台，楼梯等均设照明设施。采用的照明灯具如下：控制室：嵌入式荧光灯YG29-2，2×40W风机房，除尘器本体：配工业照明灯GC1-E500，容量100W。2.2、安全照明在除尘器卸输灰平台设安全照明配电箱一台,以方便进入除尘器内部检修。3、防雷除尘系统烟囱,除尘器顶部等较高建筑物设防雷装置。4、接地防雷装置作防雷接地,接地电阻不大于10欧姆。设备保护接地采用TN-C接地系统,接地电阻不大于4欧姆。5、电气安全5.1所有高低压用电设备及所有正常不带电事故状态下可能带电的外露设备,导体均须可靠接地,接地电阻小于4欧姆。5.2控制室内设备布置时,均应保证足够的安全距离。5.3控制室设两个以上的紧急出口。5.4进除尘器内部检修时，应使用36V安全照明灯具或手电筒照明。五、能源介质1、水：风机冷却用，采用循环水箱、循环泵，冷却水实行无限次循环使用。冷却水源就近接取。循环水箱配自动温控进水装置，既水箱水温高于预设值时自动补充冷水降低冷却水温度。2、压缩空气压缩空气为清灰时使用，其用量为2.1M3/min。气源压力≧4Mpa，除尘器本体配套储气罐及减压、过滤装置。上箱体横截面高度对上箱体横截面高度进行控制，主要是保证净化后的气体在通过上箱体内部空间时，气流流向均衡，不会发生由于上箱体截面太小而造成气流阻力太大，甚至造成风机吸力不够、差压不超过1500Pa（阻力与风速的平方成正比）在某些除尘器上箱体个别仓室内，会出现即有离线又有旁通的结构此时，就需要考虑一下离线与旁通的合理布置了一般来说，当旁通打开时，大量烟气通过旁通口直接入渗入渗出上箱体净气室汇风烟道内，此种情况下，需要将离线设置在烟气流的背侧同时，要求离线必须有可靠的密封措施，防止大量***灰透过缝隙进入上箱体仓室内8.5花板框架强度计算花板框架上面覆盖有花板滤袋及袋笼安装时，对花板平整度有极其严格的要求，其平面度允差一般为1：1000在这种情况下，要求花板框架必须有足够的安全强度，防止滤袋过滤表面积灰和操作人员检修维护时，对花板的平整度有不利的影响计算公式，Imin=qL^4/（384fE）式中，q单根型钢承受的载荷，L型钢长度，f型钢允许的变形挠度，E弹性模量壁板强度计算也按此公式进行9．喷吹系统的设计喷吹系统由脉冲阀、喷吹气包、喷吹管及管道连接件组成喷吹系统是布袋除尘器的核心部件，它的设计好坏可以决定除尘器能否正常使用设计喷吹系统时，应该注意脉冲阀的选择、喷吹气包容量的大小及喷吹管详细结构的设计9.1脉冲阀的选取有的脉冲阀厂家还提供关于喷吹气量、工作压力与喷吹脉宽的曲线图在看这类曲线图时，要注意喷吹气量是标准状态下的气量，不是工作压力下的气量我们可以将标准状态下的气量转换成工作状态下的气量比如，在0.5Mpa的工作压力下，该脉冲阀喷吹气量500L，那么实际上，该脉冲阀所消耗的工作状态下的压缩气量为：500×0.1/0.5=100L（0.1MPa为标准大气压，0.5MPa为工作气压）9.2气包容量的确定气包的工作***小容量为单个脉冲阀喷吹一次后，气包内的工作压力下降到原工作压力的70%在入***包容量的设计时，应按***小容量入行设计，确定气包的***小体积，然后在此基础上，对气包的体积进行扩容气包体积越大，气包内的工作气压就越稳定我们也可以先设计气包的规格，然后用***小工作容量进行校正，设计容量要大于（***好远远大于）***小工作容量，一般来说，气包工作容量为***小容量的2～3倍为好9.3气包结构强度的设计参考《钢制压力容器》/GB150-1998进行9.4喷吹管结构的设计喷吹管的设计，主要考虑喷吹管直径、喷嘴孔径及喷嘴数量、喷吹短管的结构形式及喷吹短管端面距离滤袋口的高度9.4.1喷吹管直径按澳大利亚高原脉冲阀厂家的设计规范，一般是，喷吹管直径与脉冲阀口径相对应比如，采用3寸的脉冲阀，则喷吹管直径也为3寸国内大多数厂家，例如，上海袋配、苏州苏苑、浙江奥斯托等，也都遵照喷吹管直径与脉冲阀口径相对应的原则喷吹管的板厚，一般是，2.5寸以上采用4mm，2.5寸以下采用3mm的焊接钢管制作从经济的角度考虑，不推荐使用无缝钢管来制造喷吹管9.4.2喷嘴直径及数量喷嘴直径及喷嘴数量是整个喷吹管设计的核心在脉冲阀型号确定后的情况下，喷嘴数量不能无限制增多，它要受到喷吹气量、喷吹压力及喷吹滤袋长度等各类因素的综合影响目前，3寸脉冲阀所带领的喷嘴数量建议***多不要超过20只（一般来说，16只以下比较合适）根据澳大利亚高原公司和国内上海袋配等知名厂家的多年试验，在中压喷吹的状态下，喷吹管上所有喷嘴口径的面积之和应该为喷吹管内径的60～80%，即：（60～80%）A喷吹管=nA喷嘴应当注意，靠近脉冲阀侧的喷嘴比远离脉冲阀侧的喷嘴口径大0.5～1mm（澳大利亚高原公司建议），这样设计的目的，是要保证喷吹管上所有喷嘴喷射出的压缩气流均衡（压缩气量和压力的差别控制在10%以内）若采用低压喷吹，喷嘴口径还要入一步加大2～3mm.4.3喷吹短管的设计喷吹短管的作用是导向和引流（诱导喷嘴周围的数倍于喷吹气流的上箱体内净气流一同对滤袋进行喷吹清灰）根据澳大利亚高原控制有限公司的多年喷吹试验，高速脉冲喷吹气流通过喷嘴后，气流沿喷吹轴线成20°角度（0.3Mpa的工作压力下）向轴线周围超音速膨胀（扩散锥形角为40°）还有些时候，由于喷吹管上喷嘴的加工制造有缺陷，造成喷嘴略微歪向一边这样，当喷吹气流通过喷嘴后，将不会垂直于喷吹管，产生吹偏现象为了解决这个问题，便引入了喷吹短管的概念（有些除尘设备制造厂家称其为导流管）澳大利亚高原公司提供的喷吹短管的规格：在使用3寸脉冲阀时，建议采用φ36×3的圆管，长度L=50mm在远离喷吹管一段距离20mm处，钻一φ20通孔（初次诱导气流与辅助纠偏）喷吹短管与喷吹管间点焊固定即可需要特别注意的是，喷吹短管与喷嘴的同轴度至少应控制在φ2内9.4.4喷吹短管端面距离滤袋口（花板）高度的确定喷吹短管端面距离滤袋口（花板）的高度受气流沿喷吹轴线成20°角度和二次诱导风量的影响理论上来说，二次诱导气量越多越好，也就是加大喷吹短管距离滤袋口的高度但高度不能无限制抬高，气流沿喷吹轴线成20°角度扩散的现象注定其只能是一个确定的值该值恰好能保证扩散的原始气流连同诱导的气流同时超音速进入滤袋口进入滤袋的气流瞬间吹到滤袋底部，在滤袋底部形成一定的压力然后，气流反冲向上，在滤袋内急剧膨胀，抖落覆着在滤袋外表面的积灰根据澳大利亚高原公司的试验，脉冲气流在袋底的冲击力约1500～2500Pa实际上，喷吹压力越大，气流沿喷吹轴线的扩散角度就越小，喷吹短管端面距离滤袋口（花板）的高度就可以加大（诱导更多气流，能喷吹更多的滤袋）；反之，喷吹压力越小，气流沿喷吹轴线的扩散角度就越大，喷吹短管端面距离滤袋口（花板）的高度就需要减小（诱导气流相对减少，喷吹滤袋的数量减少）)