
除塵器的選擇從國內外文(wén)獻(xiàn)及(jí)國內(nèi)工業實踐(jiàn)經驗來看,目前用於金屬粉塵淨(jìng)化回收的設備主要有以下四種:①袋式(shì)除塵器;②靜電除塵器;③高能濕式文氏管除塵(chén)器;④多管旋風除(chú)塵器。通過從技術、經濟等方麵對上述幾種除塵設備進行比較,並針對本工程中煙氣的特點,選用防爆型低壓脈衝袋式除塵器作為粉塵處理回收的設備,並選用防靜電尼龍針刺氈作為濾料。該類除塵(chén)器有如下特點:①運行穩定,易於清灰,維修方便;②噴吹裝(zhuāng)置(zhì)阻力小,處(chù)理能力大,除(chú)塵效率高;③設備重量輕、投資省、造價低、占地少。
稀(xī)土(tǔ)貯氫合金粉煙氣量(liàng)的計算稀土貯氫(qīng)合金粉熔煉(liàn)係統產生的煙氣量就是中頻真空感應熔煉爐開(kāi)爐過程(chéng)中由真空狀態恢複到常壓(yā)狀態進入的空(kōng)氣量(liàng)。按照《采暖通風與空氣調節設計規範》(GBJ19-87)規定,吸風口的風速值取0.6m/s,吸風口的截麵積為0.314㎡,其風量為:Q1=0.6×0.314×3600=678m³/h;共有4台熔煉爐,所以總風量為:Q2=678×4=2712m³/h,考慮到係統的漏風(fēng)量,乘以1.1~1.15的安全係(xì)數(shù)作為(wéi)除塵係統的總處理煙氣量及引風機選型的依據。因(yīn)此(cǐ),袋式除塵係統處理煙氣量為:Q=2712×1.1=2983m³/h.除塵器過濾(lǜ)麵積及過濾風速除塵器(qì)過濾麵積可根據下式計算:F=Q60V(1)式中:F為除塵器過濾麵積,㎡;Q為係統處理煙氣量,m³/h;V為過濾風(fēng)速,m/min。過濾風速的大小與清灰方式、清灰製度、粉塵特性、入口含塵濃度等因素有密(mì)切(qiē)的關係。根(gēn)據經驗,過濾風速取V=1.0m/min,則除塵器的過濾麵積為F=49.7㎡。
根據(jù)以上計算(suàn),設計中選用LDM-50防爆型低壓脈衝袋式除塵器,其處理煙氣量為3000m³/h,過濾麵積為50㎡。工藝流程說明及主要技術措施熔煉爐煙氣通過不(bú)鏽鋼風管進入布袋除塵器,再通過引風(fēng)機高空排放,除塵(chén)器料鬥收集的(de)粉塵進入(rù)料桶,放入料庫貯存,可作為原料再次使用。在每台熔煉爐的(de)吸風罩頂端安裝一個電動閥,其信號(hào)與變頻器的相連,使得變頻器可根據(jù)電動閥的開啟數量自動調(diào)節風機風量,且操作係統與熔煉爐操作係統(tǒng)合用一個控製櫃,操作起來十分方便。在稀土貯氫合金(jīn)粉(fěn)煙(yān)氣除塵係統中,關鍵是要解決稀土貯氫合金粉粉塵在空氣中易燃易爆的問題,對此係(xì)統設(shè)計采取了以下技術措施加以防範:
①用不鏽鋼管(guǎn)作為通風管道(dào),不會引(yǐn)起燃(rán)燒。
②采用防爆型(xíng)低壓脈衝袋式除塵器,在除塵器中箱體設有防爆門,發生爆炸時可迅速(sù)開啟卸壓,保障設備安全。
③選用防靜電尼龍針刺氈作為濾料,從而避免靜(jìng)電放電產生的(de)火花引起的粉塵爆炸。
④由於用壓縮N2作為脈衝(chōng)噴吹氣體,從而避免了粉塵與空氣(qì)摩擦引起的爆炸。
袋式除塵係統工藝特點在本係統中,由於貯氫合金粉為易燃易爆的金屬粉塵,所以采用局部通風的方式進行(háng)除塵。本工程中采用(yòng)壓縮N2為保護性氣體,並配(pèi)置了一台產能為40m³/h的製(zhì)氮機組,所以(yǐ)在本係統中采用壓縮N2作為脈衝(chōng)清灰氣體。選用防靜電尼(ní)龍針刺氈作為濾料,從而避免了(le)因靜電放電產生火花引起的粉塵爆炸,另(lìng)外,在中箱體設有防(fáng)爆門,提高了設備正常使用(yòng)的安全性和可靠性。同時采用(yòng)可編程控製器(PLC)進行自動控製及遠程操(cāo)作,使本係統操作起來非常方便。①濾料過慮效率高、性(xìng)能穩定針刺氈是一種三維結構(gòu)(立體型結構)濾料,過(guò)濾(lǜ)單元是單(dān)纖維,無數單纖維交錯在(zài)一起,孔隙很小,而且它的過濾過程不僅發(fā)生在表麵層,還可發生在濾料內部。因(yīn)此針刺氈濾料的過慮效率高,在本(běn)工程(chéng)中過(guò)慮效率可達到99.0%以上。而且工作穩定,不(bú)受生(shēng)產(chǎn)工藝設備運行情況變化的(de)影響,出口濃度一直小於20mg/Nm³,有(yǒu)效地確保了煙塵的環保達標排放。②自動化程度高自動控製是保證除塵係統正常運轉的關鍵措施之一,本係統采用BMC型袋式除塵係統電腦控製櫃,采(cǎi)用日本原裝可編程控製器(PLC)為主機,工作性能穩定,自動化程度高。可編程控製器(PLC)能根據爐(lú)體閥(fá)門的開合,通過變頻器(qì)自動控製風機的轉速(sù)及引風量,以實(shí)現對進(jìn)入除塵器的風量進行自(zì)動控製,有效地節約能源。同時,可編程控製器可根據除塵器(qì)進出口的壓差變化情況,自動控製清灰時間(jiān)和清(qīng)灰(huī)間隔。
除塵係統的經濟(jì)效益:
①回收粉(fěn)塵的經濟效益按每小時回(huí)收粉塵6kg計,則每年回收的(de)粉塵量為:6×24×300=如每公斤價值按70元計,則每年回收粉塵的經濟效益為:43200×70=3024000元。
②袋式除塵係統運行費用按每度電0.50元計,則每年袋式除塵係統運行費用為(wéi):7.8×0.50×24×300=28080元。
③袋(dài)式除塵係統設備維修費用按每(měi)1年(nián)更(gèng)換(huàn)一(yī)套濾袋計算,假設每套濾袋價格1萬元(yuán),則每年濾袋維修費用增加1萬元;按(àn)每(měi)年機械維修費用增加0.2萬元。則每年係統維修費用增加1.2萬元。
④全年袋式除塵係統總經濟效益根據以上計算,則全年袋式除塵係統經濟效益(yì)為(不含設備折舊費):3024000-28080-12000=2983920(元)。
本工程(chéng)除帶了非常可觀的(de)經濟效益外,還可以帶了明顯的社會效益。在本工程係統(tǒng)中,設備過(guò)濾效率高(>99.0%),經環保部門監測,煙氣入口含塵在3523.72mg/Nm³的條件下,出口煙氣排放濃度(dù)僅為19.73mg/Nm³,遠低於《大氣汙染物綜合排放標(biāo)準》(GB16927-1996)中的二級標準。特別是對人體危害zui大的小於5μm的顆粒去除效(xiào)率較高,既(jì)保護了周邊環境,又保障(zhàng)了職工的身體健康。結論經過一段時間的運行使用(yòng),係統設(shè)備均(jun1)運(yùn)行(háng)正(zhèng)常,還考慮了能在一定程度上起到稀釋室內VOC的作用,該標準充分的(de)理論依據使得室內空氣品質問(wèn)題能得到更好的保(bǎo)證。因此可以看到,若幹盤管技術中采用人均新(xīn)風量取為35m³/(h人)雖在(zài)一定程度上(shàng)加大了係統的能耗,但(dàn)從充分保證室內空氣品質的角度,其仍然是“有理(lǐ)”、“有(yǒu)節”的。
關於新風再熱過程中能量回收(shōu)的問題。如前文中所提到的,在(zài)有些工況下,經冷凍除(chú)濕後(hòu)的新風必須經過再熱送入室內,由於新風量較大,做好新風再熱過程(chéng)中的能(néng)量回收工作將影響到整個係統(tǒng)的節能性。可以考慮在新風機房設置顯熱換熱器,利用它將新風機組處理後的新風去預冷一部分(fèn)尚未進入新風機(jī)組有待處理的新風,從而使自身得以再熱。這種方法既滿足了幹盤管技術對於新風送風的(de)溫度要求(qiú),又能降低新風機組所需的處理冷量,還可(kě)以減少新風送風管道的保溫層厚度,做到“一舉三得”。
關於幹盤管(guǎn)技術中應用冷凍除濕方法的問題。冷凍(dòng)除濕(shī)作(zuò)為現階段應(yīng)用得zui成熟的熱濕處理手段,人們總會對它在幹盤管技術中的應用(yòng)前景“寄予厚望”,然而從幹盤管技術(shù)的本質來看,能實現(xiàn)熱、濕分離處理才是(shì)解決該(gāi)技術問題的*途徑。由(yóu)於冷凍除濕(shī)本身(shēn)具有熱、濕處理過程耦合的特點,使得其(qí)應用於幹盤(pán)管技術時會遇到種種限(xiàn)製。因此,其他形式的除濕手段對冷(lěng)凍除濕方法的補充和替代,將在技術上進一步推動幹盤管技術的發展,增強其(qí)可實施性。
結(jié)論與展望(wàng)通過上述分析可以看(kàn)到,利用冷凍除濕手段來實現幹盤(pán)管技術存在著許多製約條件,在應用該技術(shù)前必須進行詳細的計算分析,充分認(rèn)識到由於在係統(tǒng)之間的負荷重新(xīn)分配而帶來的各種問題(tí)。幹盤管技術隻是一(yī)種新設備研發的思想(xiǎng)是不恰當的,準確(què)地說,它更是一種係統,是一種實現重新分(fèn)配負荷的技術,而(ér)某些設備的研發隻是為了保證該(gāi)種形態的負(fù)荷分配技術實現的可能性。