收尘系统节能减排技术改造研究

收尘系统节能减排技术改造研究

哈肖

中国葛洲坝集团易普力股份有限公司  401120

摘要：在碳达峰、碳中和背景下，各行各业对环境保护的重视度和关注度不断提高，收尘系统作为各行业生产线粉尘捕集、过滤的核心设备，对于实现稳定的超低能耗、超低排放运行起着至关重要的作用。对其节能减排技术进行

改造，能够切实提高该系统的生产运行效率，获得更大程度的环保效益与社会效益。在此背景下，文中在探究收尘系统存在问题的基础上，分析了收尘系统出现污染的主要原因，进而对收尘系统节能减排技术改造进行了深入分析，通过实践应用，证明改造后的收尘系统具有更低能耗和更好的排放功能。

关键词：收尘系统；节能减排；技术改造

引言

自2020年9月，习主席在第七十五届联合国大会提出“双碳”目标以来，“3060”目标开始飞向千行百业。2021年，“双碳”目标相继被写入政府工作报告和“十四五”规划，“双碳”目标升级为国家战略，“碳中和”元年也正式开启。工业是国民经济支柱型产业，其在助力国民经济飞跃的同时，也带来了巨大的环境问题，工业排放是SO2、NOX、一次PM2.5及VOCs的第一大排放源。因此，工业必将是2030年碳达峰、2060年碳中和目标的主要碳减排产业。收尘系统作为工业生产线粉尘捕集、过滤的核心设备，能够实现稳定的超低能耗、超低排放运行，对于各车间的生产系统整体性能达到标杆水平，起着至关重要的作用。对此，文中针对传统收尘系统存在的问题进行分析，对其节能减排的改造方案进行探究。

1. 收尘系统存在的问题

为了最大程度地分析收尘系统节能减排技术改造的效果，本文以水泥制造行业窖尾收尘系统为例，探究了整个技术应用改造过程。其中，收尘系统配置了收尘器具体表现在粉尘排放实际浓度参数波动值过大，最大可高达10㎎/Nm3的上限值参数。而在窖尾收尘系统运行的过程中，系统阻力值参数较高时的生产线，在磨合运行过程中出现了系统进出口压力参数值差距过大问题，使得尾排的风机电能结构消耗过大，给环境保护带来了较大难题。

2. 原因分析

进一步分析收尘系统节能减排存在问题的原因可知，粉尘系统排放接近上限值，主要是由于原本使用的收尘系统实际所采用的滤袋为粘料滤袋，该类型的滤袋在使用过程中对粉尘的过滤精确度较低，且在日常运行过程中很容易出现破坏情况，导致最终排放的粉尘指标参数值过高。系统阻力过高，主要体现在原有的收尘系统实际所使用的滤袋中心密度远高于其收尘密度，导致在收尘过程中很容易发生粉尘渗入内部堵塞滤袋的问题。其次，在脉冲除尘过程中，系统出现的下进风方式使得表面的粉层和上升气流方向相反，导致布袋粉层清除不彻底，增加了其运行阻力。最后，收尘器箱体壁板以及其顶部的盖板存在着一定程度的锈蚀和变形情况，使整个收尘系统在运行中存在着漏风问题，从而尾排风机出现了无用功。

3. 收尘系统节能减排技术改造

3.1设备改造

在收尘系统设备改造过程中，主要是针对传统模式下系统运行阻力较高的收尘器和引风机等进行优化改造，将收尘器改为旋风式的收尘器，在运行过程中新建两台旋风收尘器，同时将原有的电动收尘器改为卧式的电动收尘器，使其在新增一台收尘器及其附属设施的情况下，能够弥补内部阻力过大造成的除尘效果不佳问题。此外，还可将其原本的螺旋式的输送机改为埋刮板式的输送机，通过对输送机的更新，配合相应的烟道改造，改善整个窖尾的除尘效果。

3.2电气改造

在电气改造过程中，为确保电气资源能够有效保障除尘器正常运行，新建了两台变压器提供电源。在新收尘器运行的过程中，加盖了一层放置设备的建筑，使其能够将收尘器、控制柜、震动板及刮板机等完全放置于密闭空间环境内，使设备处于待使用状态，同时新增现场的控制柜和控制箱等。

3.3自控系统改造

对收尘系统的自控系统改造，主要包括了计算机控制系统改造、现场仪器设备和电器设备改造及检测系统的改造等内容。以检测系统的改造为例分析可知，在收尘系统运行过程中主要物理参数包括了压力值、温度值、转速值、电压值等信号，在全部采集上述信号完毕后，进入计算机数据处理中心，电气设备的运行信号和故障信号等也将传递进入计算机数据处理系统，设备的安全运行状态及辅助工艺设备运行参数等都将进入计算机系统，因此需对计算机系统进行改造。例如，在PLC控制体系运行的过程中，通过对三个独立柜的合理使用，使系统能够在PLC控制器下通过连接方式，借助信号模拟方式进行控制，实现其数据传递和处理。

3.4导流板改造

下进式的除尘器在整个脉冲清灰过程中，其布袋表面掉落的灰尘和上升气流的方向相反，很容易造成二次扬尘的情况出现，也会在运行过程中造成阻力增加，使得系统的最终阻力值增大，使其收尘效果大打折扣。为减少二次扬尘现象，在进风口进行自控系统优化，可通过增加进风口导流板，巧妙地使其下方的除尘器转化为侧面进风的除尘器，降低除尘布袋之间气流上升的速度，抑制二次扬尘现象的发生，最终消除二次扬尘导致的系统运行阻力增加的情况，图1即为整个收尘器进风导流板分流示意图。

图1 进风导流板分流示意图

4. 改造效果

在窖尾完成了收尘系统的上述改造并稳定运行5个月后，对其系统的各项指标进行分析，表1即为改造前后的主要参数对比表，由表可知，粉尘排放指标趋于稳定，其实际排放的浓度基本稳定在5mg/m3以下。而在其改造过程中，使用了玻纤维的覆膜滤袋结构装置，对收尘器本体结构也进行了加高和除锈、防腐等处理，大幅度降低了整个收尘器的系统运行阻力,尾排风机运行电耗亦有着一定程度的降低。

表1改造前后的主要参数对比表

结论

钢铁制造、核电生产及水泥制造等产业为我国工业领域的领军产业，其在促进国民经济发展的同时，也带来了巨大的环境污染问题，对此，将收尘系统进行改造，有助于改善生产车间环境，实现节能减排目标。本文提出的改造方案施工简单，周期短，所需人力、物力少，仅需在生产线停窑检修期间，即可完成对收尘器的超低能耗、超低排放改造。并且在改造后的运行过程中除尘系统基本不会出现问题，使得收尘系统后期维护时间和维护成本也大为缩减，因此值得推广与应用。

参考文献

[1]唐勇,李强.窑尾收尘系统节能减排技术改造浅析[J].新世纪水泥导报，2022（6）：64-69.

[2]翁玉水.电炉除尘系统改造实践[J].福建冶金，2017（6）：23-28.

[3]王皓，罗永建，常涛，等.大型铸钢件冒口切割除尘系统节能改造[J].铸造设备与工艺，2012，12（6）：36-41.