除尘器模块化设计

本袋式除尘器改造项目的主要目标是使粉尘浓度 <10mg/m3，同时要求减少灰斗进风烟道堵灰情况，并保证除尘器本体密封性良好。本项目工期紧张，由于垃圾焚烧发电厂每年停炉有时间限制，且停炉后经济损失较高，公司要求只停炉 22 天。因此，设计时必须考虑安装方便、质量可靠等因素。

1 烟气参数的选定

1.1 滤袋材质的选择垃 圾 焚 烧 发 电 厂 余 热 锅 炉 出 口 烟 温 为190℃～ 210℃，经过半干法反应塔喷石灰浆液及冷却水降温后，除尘器进口温度降至 150℃～ 160℃。布袋选用 PTFE+PTFE 覆膜材质，其中纤维 100%PTFE，基布 100%PTFE，连续工作温度 <240℃，后处理采用穿透式高温热定型覆膜工艺。PTFE 材质抗腐蚀、抗氧化性能优异，聚四氟乙烯合成纤维滤袋自润性极佳、不吸潮，适用于垃圾焚烧行业布袋除尘器内的恶劣工况。

1.2 袋笼的选择

袋笼的制作尺寸需要和滤袋尺寸配套并且相互配合。工作状态下，袋笼支撑滤袋，使滤袋在过滤及清灰过程中保持一定的形状。袋笼材质使用Q235B，外表面经有机硅处理。20 根竖筋均匀分布，横向每隔200mm 左右内侧设置圆形支撑环，表面镀有有机硅 ；竖筋 φ3.8mm。圈筋 φ4mm，圈筋间距 200mm，袋笼喉部带文丘里管。目前部分资料里写到袋笼使用 20#钢材质，相比于 Q235B 在相同规格下 20# 钢韧性更强，焊接一定时间后，横向的圆形支撑环会在焊缝处崩裂开，难以达到 4 年使用寿命的行业要求。

1.3 过滤风速及过滤面积的选择

过滤风速是除尘器的重要参数之一，过滤风速的大小影响除尘器的过滤效率。垃圾焚烧行业的袋式除尘器过滤风速一般选择为 0.6~0.9m/min，本项目初选过滤风速为 0.8m/min。因Sv  Q60= （v 为过滤风速，Q 为工况烟气量，S 为过滤面积），把标况烟气量换算为工况烟气量后，计算出过滤面积为2420m2

。本项目选择 φ150mm×6000mm 的滤袋，每个仓室长宽方向各用 12 条布袋，共6 个仓室，过滤面积为 2443m2。本除尘器过滤风速为0.793m/min，一室清灰时过滤风速为 0.951m/min。

2 改造方案

本除尘系统改造项目的主要目标是消除除尘器局部漏风，并使粉尘浓度 <10mg/m3。本项目系离线改造，工期要求 22 天。整体下部钢架系统利旧、平台及楼梯利旧、电气仪表利旧、保温系统利旧。这样既可降低投资，也可缩短工期。由于考虑到工期紧张及运输方便，在图纸设计中，把中箱体、清洁室、进风系统等部件按照模块化设计。整个中箱体按照上下两层每层高度 3m 设计，共设计为8 个框状结构，其次用12 块钢板把 8 个框状结构现场焊接固定（见图 

1、图 2）。进风系统锥斗部分、进风管部分也按照模块化设计，尽量减少现场安装工作量。每个仓室对应的清洁室在加工车间组装、焊接好后发至现场拼装。

2.1 中箱体设计

#1、#2、#5、#6 仓室上下两层用钢板拼接成 8 个框状模块，#3、#4 仓室由 8 块 3500mm×2900mm 板块相邻模块对焊形成 ；烟气进出侧板块由四块

2400mm× 290mm 板块与相邻模块对焊形成（2 块带进出口法兰2280mm×1500mm）；进风烟道底板由三块 2400mm× 3500mm 板块（带法兰 1400

mm×1000mm）对焊形成。

2.3 清洁室设计

清洁室设计是除尘器设计的关键，花板孔间距过大，则浪费成本 ；花板孔间距过小，则气流上升速度过快，滤袋摆动过快，少数项目还会出现滤袋被吹进

清洁室的情况。本项目滤袋规格为 φ150mm×6000mm，花板间距为 240mm×240mm，计算气流上升速度为）π（2260 rlnQv-=  （Q 为工况烟气量，

n 为滤袋条数，l 为相邻花板孔中心距，r 为花板孔半径），计算出气流上升速度为 60.18m/min，在 60~80m/min 的合理范围内。中箱体壁板与相邻花板孔中心安全距离为 250mm，可避免滤袋在工作状态下气流与箱体内壁产生摩擦。本项目清洁室同样根据模块化设计思路，兼顾改造现场空间紧张。把每个仓室对应的清洁室单独设计、单独加工制造。整个清洁室部件由 6 个分清洁室和 1 个提升阀箱体组成（见图 3）。现场安装用时不到 2 0天，极大地减少了现场工作量。除尘器顶部盖板虽结构简单，但此处影响清洁室的密封性，容易被安装单位甚至维保单位忽视。除尘器运行状态下，清洁室外顶盖未拧固定螺栓的现象较常见。时间久了，清洁室盖板易漏风，是使清洁室内部腐蚀的重要原因。清洁室检修门使用双层结构，顶部检修门与密封框架设计成圆弧形可避免盖板硅橡胶的密封间隙，消除原矩形密封结构存在的死角。