Преимущество и недостатки применения рукавных фильтров в агломерационном производстве и технические решения по повышению эффектности газоочистки.

Экология

Описание


Кащеев М.А., Влади В.А., Манзенко С.В., Кащеев Е.М.

    Преимущество и недостатки применения рукавных фильтров в агломерационном производстве и технические решения по повышению эффектности газоочистки.

Введение:

Рукавные фильтры широко распространенные и эффективные аппараты пылеулавливания. Их применяют для отделения пыли от газов и воздуха в различных отраслях промышленности в черной и цветной металлургии, химической и нефтяной промышленности, промышленности строительных материалов, в текстильной, пищевой промышленности и т.д.

     Рукавные фильтры представляют собой аппараты с корпусами прямоугольной или круглой формы. Внутри корпусов подвешены рукава диаметром от 100 до 300 мм, высотой от 0,5 до 10 м. Фильтрация газов осуществляется пропусканием запыленной среды через ткань рукава. После того как на фильтрующей поверхности накопится слой пыли гидравлическое сопротивление которого составляет предельно допустимую величину, проводят регенерацию рукавов.

Преимущество и недостатки применения рукавных фильтров в агломерационном производстве.

Наиболее распространены рукавные фильтры с гибкими пористыми перегородками. Для рукавов используются как натуральные (хлопок, шерсть) так и синтетические ткани. Предпочитают использовать синтетику: так как фильтры из хлопка применимы при температуре от 0°С до 100°С, а синтетику легче обслуживать, ремонтировать, монтировать и т.п. Стекловолокно используют при температурах от 0°С до 250°С. Недостаток таких фильтров – это их хрупкость.

    К числу достоинств рукавных фильтров можно отнести следующее:

  1. Высокая степень очистки газов от пыли (эффективность до 99%);

  2. Небольшая чувствительность фильтров к фракционному составу пыли.

Достаточная степень очистки промышленных газов мировой практике достигается в настоящее время в фильтрах со стеклотканевыми рукавами. В этой области достигнуты определенные успехи, но и тканевые рукавные фильтры имеют серьёзные недостатки которые редко усиливаются при использовании их в агломерационном производстве, где необходима очистка громадного количества  (более 400000 м3/час) высоко загрязнённых (более 6 г/нм3) отходящих газов.

  1. Низкая скорость влечет за собой необходимость иметь большие габариты фильтров, что предопределяет отдельные здания и сооружения для установки рукавных фильтров.

  2. Быстрый износ материалов рукавов (что может вызвать ненадежность работы фильтров). Повреждения рукавов, при эксплуатации, наблюдается 1 раз в 1,5 – 2 месяца. При повреждении 1 рукава содержание пыли в выбросах возрастает с 5мг/нм3 до 20 мг/нм3. Длина рукава более 4 метров его натягивают на металлический каркас. Повреждаются рукава как правило в местах соприкосновения с металлических каркасом при импульсной очистке рукава. Импульсная очистка производится через каждые 90 секунд. Когда рукав протирается, он заполняется пылью снизу до поврежденного места, а если оно находится в верхней части рукава, то из-за тяжести его невозможно вытащить вручную, поэтому приходится настраивать пылесосную установку для отсоса пыли из рукава, что требует время. В рукавных фильтрах на агломашинах количество рукавов составляет более 1200 шт. поиск поврежденных рукавов занимает большое время, так как обнаружить поврежденный рукав можно только при визуальном осмотре, а это требует вскрытия секций и поочередную выемку всех рукавов. Монтаж новых комплектов и демонтаж изношенных рукавов выполняются вручную (операции неподдающиеся механизации).

  3. Необходимость обогрева системы рукавного фильтра. Для предупреждения конденсации на ткани паров воды необходимо устанавливать фильтры в отапливаемых помещениях и изолировать их вместе с трубопроводом.  В зимние месяца следует продувать камеры фильтра подогретым воздухом. При очистке влажных газов на фильтрующий ткани происходит конденсация паров воды при этом ткани загрязняется и теряет свои фильтрующие свойства.

  4. При встряхивании из фильтра удаляется не вся пыль, вследствие чего рукава необходимо дополнительно очищать в среднем через каждые 3 месяца.

  5. Большое аэродинамическое сопротивление рукавных фильтров (до 2000 Па), что в 4-5 раз превышает такой показатель у электрофильтров, требует создания большого расширения для работы фильтров при этом необходимо увеличивать мощность дымососов, что приводит к увеличению расходов электрической энергии.

  6. Ограничение по температуре от 130°С - 140°С так как возможно возгорание рукавов при попадании на них искр. 

Технические решения по повышению эффективности газоочистки в агломерационном производстве. 

       Учитывая приведенные выше недостатки нами предлагаются 2 варианта технических решений по повышению эффективности газоочистки в агломерационном производстве.

1 вариант.

    Провести 1-ю ступень грубой очистки газов путем установки в габаритах коллектора агломашины инерционного аппарата «VAV» перед рукавным фильтром.

    Данное техническое решение имеет практические применения. В декабре 2015 года инерционный аппарат «VAV-250-АФК» был установлен в корпус газового коллектора агломерационной машины №12 цеха №2 аглофабрики ПАО «ДМК» г. Каменское. По результатам замеров запыленность на выходе из аппарата составило 920,00 мг/нм3 при входящей запыленности не менее 3000,00 мг/нм3. 

    Преимущество модернизации первой ступени:

  • Сокращение износа пыли из газового коллектора на более 50% за счет осаждения в инерционном аппарате крупно дисперсной  фракции до 20 мкм;

  • Увеличении доли крупно дисперсной  в общей массе уловленной пыли для возврата в производство из газового коллектора;

  • Установка инерционного аппарата перед рукавным фильтром снижает пылевую нагрузку более чем в 2 раза. Это позволяет снизить габариты рукавного фильтра. При этом появляется возможность использования одного фильтра на 2-3 агломерационной машины;

  • Увеличить эксплуатационный срок использования фильтровальных мешков (рукавов)

  • Уменьшить нагрузку на тягодутьевую машину, при этом с экономить электрическую энергию.

При этом эксплуатационные расходы на функционирование рукавных фильтров хоть и снижаются, но все равно остаются.

2 вариант.

    Реконструкция 2-й ступени очистки путем замены рукавных фильтров на аппарат тонкой очистки газов «VAV-400/50D» для условий ПАО «ДМК».

    основным преимуществом разработанного нами проекта по сравнению с традиционными электрофильтрами является, то что при аналогичных габаритах производительность электрофильтра «VAV-400/50D» в 2-3 раза выше, а эксплуатационные затраты значительно меньше. (рис.1)

    Так же в сравнении с традиционными аппаратами газоочистки наш электрофильтр имеет следующие преимущества:

  • В отличии от традиционной технологической схемы очистки газов в рабочей зоне нашего аппарата располагается две зоны: нулевое поле инерционного осаждения, использующее возможности каскадных переходов энергии аэродинамической составляющей газового потока и расположенные за ним электрические поля с принудительным изменением направления потока, реализующих электро-очистку газов;

  • Механическое оборудование, детали осадительных и коронирующих электродов, системы пассивного газораспределения легко собираемы в ручную, а устранение отказов не требует применения специальной техники, занимает минимальное время (полная замена поля 48 часов осуществляется без демонтажа крышки и стенок корпуса с отсутствием возможных причин травматизма обслуживающего персонала);

  • Применены вибрационные механизмы регенерации поверхности активных частей осадительных и коронирующих электродов, расположенных вне активного объема аппарата, что предотвращает вторичный унос конгломератов уловленных дисперсных взвесей;

  • Расположение механизма регенерации (встряхивания) вне рабочей зоне аппарата, в отличии от традиционного расположения молоткового механизма (встряхивания) внутри аппарата позволяет:

  1. Сократить до минимума неактивные объемы между рабочими полями;

  2. В существующих корпусах оптимально разместить механическое оборудование;

  3. В новых корпусах сократить габариты установки газоочистки в 2 раза;

  4. Проводить ремонт, профилактику механизма регенерации без остановки электрофильтра, увеличивая при этом его эксплуатационные показатели.

  • В отличии от традиционного процесса электро-газоочистки, применённая в аппарате VAV комбинированная электронно-ионная технология, позволяет эффективно улавливать газообразные загрязнители (SOx, NOx) – за счет образования в сильном электрическом поле униполярного коронного разряда с повышенной, более чем в 2 раза, электронно-ионной плотностью активных радикалов озона, а также сорбционных взаимодействий с уловленой заряженной дисперсной массой. С другой стороны хемосорбция газообразных вредностей (загрязнителей) в накапливаемые слои дисперсной массы обеспечивает химическое кондиционирование для устранения вредных последствий обратного коронирования на поверхности осадительных электродов.

Эксплуатационно-техническая характеристика аппарата «VAV-400/50D» для условий ПАО «ДМК».

  1. Габаритные размеры аппарата: длина – 9 м., ширина – 8 м., высота – 7 м.;

  2. Количество полей – 4 шт. (комбинированных на 1 поле – инерционного осаждения и 3 поля – активно электрических);

  3. Энергопотребление на очистку газа – 0,3 кВТ*час на 1000 м3;

  4. Производительность по очищаемому газодисперсному потоку – 400 000 м3/час;

  5. Температура обезвреживаемой среды – не более 400 °С;

  6. Сопротивление аппарата – около 300 Па;

  7. Эффективность очистки дымовых газов при:

  • входная концентрация – 10 г/нм3;

  • остаточная запыленность – не более 0,05 г/нм3.

  1. Установленный срок службы – не менее 12 лет.

Преимущества модернизации второго этапа:

  • Сокращения выбросов в атмосферу до 50 мг/нм3;

  • За счет малого сопротивления аппарата (до 300 Па) будет достигнуто значительное снижения сопротивления в газоочистном тракте, в  следствии чего, повышение эффективности работы (производительности) агломерационной машины в целом;

  • Снижение нагрузка на ТДМ (за счет снижения сопротивления) и следствии сокращения количества потребленной электрической энергии;

  • Компенсирование энергетических затрат на очистку газов за счет снижения нагрузки на ТДМ;

  • Эксплуатационные расходы практически отсутствуют.

Заключение.

Проанализировав преимущества и недостатки эксплуатации рукавных фильтров нами предложено 2 варианта технических решений по повышению эффективности газоочистки в агломерационном производстве:

1-й вариант.

Установить перед рукавным фильтром инерционный аппарат «VAV» грубой очистки газов, что позволяет повысить эффективность работы рукавного фильтра, но при этом эксплуатационные расходы на функционирование рукавных фильтров хоть и снижаются, но все равно остаются.

2-й вариант.

Реконструкция 2-й ступени очистки путем замены рукавных фильтров на аппарат тонкой очистки «VAV-400/50D», что позволит иметь выбросы в атмосферу до 30 мг/нм3 при этом после наладки аппарата исключить практически все эксплуатационные расходы.С


Для заказа

  • Телефон: +38 (0569) 59-06-10
  • Email: pmz@pmz.dp.ua


Вся продукция подвергается клеймению товарным знаком завода изготовителя и пакуется в фирменную упаковку, что обеспечивает защиту от повреждений при транспортировке

Возникли вопросы? - Свяжитесь с нами

+38 (0569) 59-06-10 - Отдел продаж
+38 (0569) 59-06-14 - Отдел снабжения
+38 (0569) 59-06-13 - Технический отдел

О нас

Мы работаем

Пн-Пт 08:00 – 17:00

Смотреть контакты