届上海国际固·废气展

2020年8月31-9月2日

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袋式除尘设备节能降耗浅析

 
随着生态环境污染和人类健康矛盾问题日益严重,国家治理考核环境污染力度越来越大,企业环保设施投入越来越多,设备安装及运行费用越来越高,严重制约企业的生产成本。由于袋式除尘设备有除尘效率高,一般达到99%;结构简单,维护操作方便;同样高除尘效率的前提下,造价低于电除尘器;适用范围广泛等几大优点,被广泛应用于燃煤电厂、金属冶炼、水泥等各大重工业企业。
 
袋式除尘设备越来越多的投入使用,能耗不断增加,如何在设备运行中节能降耗成为降低企业生产成本关键的一部分。根据袋式除尘设备的组成,归纳总结,可从以下三大耗能设备下手实现节能降耗。
 
一、风机系统
 
风机系统是袋式除尘设备最大的能耗设备。根据风机电机功率公式P=1.732*U*I*COSφ可知可通过降低电机运行电流和提高电机功率因素来降低电机功率损耗。改变电机运行电流可以根据负载需求,动态调整风机速度和风机阀门开度来实现。
 
1)风机电机使用变频控制
 
变频器可以根据现场工况风量需求,快速响应控制输出,平稳调控风机速度,具有稳定高效的节能功效,但变频设备价格昂贵,电气设备安装需要特殊场地并要有良好的运行环境,后期维护及备件成本较高,一般根据投入成本与后期产生的节能效应相比较才会选择使用。
 
2)风机使用液力耦合器调速
 
液力耦合器一次投入成本较变频器低,后期维护成本较低,但调速响应速度较低,机械部件不能频繁调速,否则容易造成液力耦合器调速部件损坏,不适合在工况频繁变换的情况下使用。节能效果没有变频调速好。
 
3)调节风机阀门开度控制
 
通过根据现场工况需求,可以手动调小风机入口阀门开度来减小风机负载,达到减少电机负荷损耗,但阀门调整,会产生紊流造成风机喘振,设备振动加大,风机壳体长时间受气流摩擦发热升温等不良影响,而且节能效率低,比较少使用这种方式节能降耗。
 
4)增加电力电容补偿设备
 
通过在配电室为动力设备增加电力电容补偿设备,提高电机的功率因素,从而提高电机的使用效率。这种方式投入成本较低,对于长周期低效率的运行设备有很好节能效果。综上所述,根据实际使用选择合适的节能方式,可以大大的节能降耗,有效的降低运行成本。目前我们湛江中冶环保运营管理有限公司的除尘器设备,有少数使用变频调速控制和液力耦合器调速,但由于现场工况基本满负荷运行,所以除尘器设备调速范围不大,液力耦合器调速主要用在转炉及铁水除尘风机,基本用作开机时调速作用,会偶尔根据现场情况调速,没有达到很好的节能效果,节能降耗空间有很大的提升空间。
 
二、清灰系统
 
袋式除尘清灰系统主要由储气罐、压缩空气管道、分气包、脉冲阀、布袋等组成。
 
主要工作原理是通过风机产生动力将现场粉尘颗粒,经过管道带入除尘器下箱体,大颗粒粉尘进入大空间,在自身重力作用下,落到灰仓,细小粉尘被布袋阻隔,过滤后的洁净空气通过洁净室,经由烟囱排放至大气。当粉尘越来越多,除尘器上下箱体产生越来越大的阻力,当达到一定阻力,就需要脉冲阀控制压缩空气进行喷吹清灰,恢复正常阻力满足工况需求。目前清灰系统主要有两种控制方式:定期清灰和压差清灰。
 
定期清灰是根据现场工况粉尘量大小,在中控设定喷吹间隔和循环周期时间,周而复始的进行定期清灰。根据现场实际工况及粉尘性质设定好合适的喷吹间隔和循环周期,可以提高清灰效率,从而降低压缩空气损耗量。这种清灰方式适用于工况稳定,粉尘量稳定的地方。
 
压差清灰是根据除尘器出入口压力检测进行压差换算,当压差高达设定高值(一般设为1500Pa)时,程序自动启动清灰系统进行喷吹,当压差降到低于设定低值(一般设为1000Pa)时,自动停止清灰。这种清灰方式可以使压缩空气达到最优状态,但需要压力检测值准确,检测压力管道无频繁堵塞的情况下使用,需要定期检查压力检测设备是否正常,防止压力检测不准,长期不清灰导致布袋粘结。
 
我们湛江中冶环保除尘设备结合两种清灰方式,经过程序改进,使用定期和压差相结合的联动清灰方式进行清灰:根据现场工况将清灰循环周期时间设定为一个较长的循环周期时间,当压力检测异常,长时间不清灰时,系统会根据设定循环周期清灰,保证布袋不会因长时间不清灰而粘结。
 
通过优化清灰控制系统,可以降低压缩空气的无用损耗,从而达到节能降耗的目的。
 
三、输灰系统
 
袋式除尘设备输灰系统一般由灰斗振动器、卸灰阀、刮板运输机、斗提机或者气力输灰等设备组成。由于袋式除尘设备的清灰系统,是间歇性工作,只有当清灰系统工作时,灰斗才会掉落大量的积灰,掉落的积灰,需要及时通过刮板运输机、斗提机或者气力输灰及时输送至外部储灰仓,避免除尘器灰斗因积灰过多影响设备正常运转,严重的情况下可能积灰过重导致除尘器被压垮。传统的输灰系统是长时间不间断运转的,这样会因灰斗没有灰的情况下,输灰系统设备空转,浪费电能,同时会造成刮板机链条与导轨干磨,大大缩短输灰设备使用寿命,增加设备备件损耗成本和设备检修成本。
 
我们通过长期观察实践,根据卸灰阀及刮板机的输灰能力,设计并更改程序,实现两种方式来提高输灰系统设备的有效率,从而达到节能降耗的作用。
 
第一种方式:设计并修改程序及控制画面,增加输灰系统周期性自动启停运行功能,在画面上增加启动延时时间、停止延时时间、卸灰阀运行时间、卸灰阀间歇时间、卸灰阀周期间歇时间控制参数设置框,可以根据现场灰量来设置输灰系统运行时间,从而使设备运行在一个较高效率的工作状态,较大程度的降低除尘输灰系统设备的能耗。
 
第二种方式:利用灰斗料位计料位检测功能,当料仓有一半低料位计检测到低料位信号时,自动启动输灰系统排灰,当运行一段时间后,低料位信号全都消失,输灰系统停止。这种方式可以更好的提高设备的使用效率,最大程度的节能降耗。但此方案尚未应用实际,有待实施。
 
在经济高速发展的当今,追求效益至上的同时,也越来越重视环境的保护,大量的环保设备被投入应用,只有通过多种方式,不断提高设备使用效率,才能更有效的节能降耗,降低企业生产运行成本。
 
来源:《建筑细部》
 

上海国际固•废气展作为全球范围内超大规模的世界环保博览会平台世环会系列展之一,将于2020年8月25-27日在上海国家会展中心共同举办。
 

 
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