付長江,王 偉,何 強
(陜西北元化工集團股份有限公司,陜西榆林719319)
陜西北元化工集團股份有限公司化工分公司(以下簡稱“北元化工”)擁有100 萬t/a 電石法PVC生產(chǎn)裝置,第一期50 萬t/aPVC 采用濕法乙炔裝置,第二期50 萬t/aPVC 采用干法乙炔裝置。 自2010 年開車以來生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定,但隨著日趨嚴峻的環(huán)保壓力,電石法乙炔裝置的除塵系統(tǒng)運行至關重要。
北元化工一期濕法乙炔裝置電石破碎及皮帶輸送共計5 個除塵系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生的粉塵超標;二期干法乙炔裝置電石破碎及皮帶輸送共計7 個除塵系統(tǒng)在運行過程中產(chǎn)生的粉塵超標, 對現(xiàn)場環(huán)境造成較大影響,崗位人員作業(yè)環(huán)境差。
通過對現(xiàn)場的勘察,合理布局除塵點,選擇合適的除塵器,優(yōu)化除塵器及管道安裝位置,提出各除塵系統(tǒng)的改造優(yōu)化方案。 為降低電石破碎除塵改造工程投資費用,盡可能利用原配套除塵系統(tǒng)的材料及設備,并采用“封堵結(jié)合”加強塵源點位的密封,減少系統(tǒng)漏風量,降低設備初投資。
現(xiàn)有除塵系統(tǒng):2 臺APPCM64-5 型除塵器,處理風量17 500 m3/h, 過濾面積320 m2, 風機功率為30 kW。 每臺除塵器治理2 個電石下料點和2 個破碎機下料點。
(1)存在的問題。 現(xiàn)場粉塵濃度大,管道及吸塵罩制作不合理,除塵設備選用處理風量小,風機風量及風壓不能滿足實際運行需求,除塵效果不佳。
(2)治理方案。 a.通過詳細查看除塵系統(tǒng)管路及布置,對除塵器所需風量做詳細要求,電石下料點風量為22 000 m3/h,粗破碎機下料點風量為8 000 m3/h。為了減少粉塵的二次揚塵及人工的操作,將除塵器所收集的粉塵由人工處理改為螺旋輸送機裝置處理,需增加1 個卸灰吸塵點,風量為5 000 m3/h;b.更換現(xiàn)有2 臺APPCM64-5 型除塵器及引風機,增加2 臺PPC128-5 型除塵器。 除塵器放置于電石罩棚內(nèi),處理風量38 000 m3/h,過濾面積640 m2,風機功率75 kW。 每臺除塵器處理2 個電石下料點、2 個粗破碎機下料點及1 個卸灰下料點;c.由于破碎機的進料口是敞開式結(jié)構(gòu),為了對外溢的粉塵有效捕集及避免橫向氣流的干擾,要在破碎機口設置一只半密閉容積式捕集罩,捕集罩的設計合理,便于設備的檢修及進料操作的方便,除塵器所收集的粉塵直接通過溜槽落入下方皮帶,隨皮帶運走。
(1)現(xiàn)有除塵系統(tǒng)。 干法乙炔發(fā)生樓共有4 座,共布置3 套除塵系統(tǒng)。 其中1 臺PPC128-8 型防爆型氣箱式脈沖袋式除塵器處理一區(qū)和四區(qū)發(fā)生樓,二區(qū)、三區(qū)發(fā)生樓各配套1 套除塵系統(tǒng),為PPC96-6型防爆型氣箱式脈沖袋式除塵器,每座乙炔發(fā)生樓共有皮帶機落料點3 個塵點, 分別是14 皮帶機1 個落料塵點,15 可逆皮帶2 個落料塵點。 現(xiàn)場粉塵濃度大;管道、吸塵罩及風機風量設計不合理,除塵效果不佳。
(2)治理方案。 根據(jù)現(xiàn)場的勘察,原除塵器的處理能力,完全能滿足實際收塵效果的需要,現(xiàn)將PPC128-8 型防爆型氣箱式脈沖袋式除塵器改造為2 臺PPC128-4 除塵器,分別布置于一區(qū)和二區(qū)發(fā)生樓樓頂,分別處理一區(qū)、二區(qū)發(fā)生樓塵點,風機新增2 臺4-6810D 功率55 kW; 原有2 臺PPC96-6 型防爆型氣箱式脈沖袋式除塵器分別布置在三區(qū)、四區(qū)發(fā)生樓樓頂,分別處理乙炔三區(qū)、四區(qū)發(fā)生樓塵點。 為了保證除塵器的穩(wěn)定運行,減少除塵器本體的風載,除塵灰斗通過樓頂打孔進入樓內(nèi)部。 除塵器灰斗設置防水措施,防止樓頂發(fā)生漏水的情況。
(1)現(xiàn)有除塵系統(tǒng)。 2 臺PPC96-4 型除塵器,濕法乙炔發(fā)生樓4 樓除塵系統(tǒng)主要是承擔皮帶轉(zhuǎn)運到乙炔發(fā)生器和皮帶落料產(chǎn)生的揚塵, 其中轉(zhuǎn)運平臺上面有4 個點常開, 平臺下部有2 個落料點和6 臺乙炔發(fā)生器的12 個點位,其中乙炔發(fā)生器有4 個點常開。 現(xiàn)有除塵器安裝在地面。
(2)治理方案。 把除塵器移至乙炔發(fā)生樓樓頂,并各增加1 臺除塵器,除塵器收塵隨溜管進入皮帶運至各發(fā)生器備料小缸。 除塵器管道全部進行優(yōu)化,在管道彎頭處設清灰口。
通過對乙炔裝置除塵器全部進行改造,將所有除塵器全部移至裝置區(qū)頂部, 重新配制除塵管線,在現(xiàn)場各個轉(zhuǎn)運站安裝除塵器,每個電石輸送點增加吸塵點,保證粉塵零排放,在除塵器底部增加絞龍, 將所吸的電石粉末全部回運至電石輸送皮帶,進入電石料倉,實現(xiàn)了電石粉末的回收利用,降低了生產(chǎn)消耗和成本,提高了環(huán)保標準。
該項目投運后, 每月可回收電石粉塵約765 t,折合電石約139.57 t, 每年可節(jié)省電石1 674.84 t,按電石平均采購價2 663 元/t 計算, 年可節(jié)省費用446 萬元。 另外,改造后取消了人工卸灰,每月可節(jié)省機械及人工費約1 萬元,合計每年共可節(jié)省費用458 萬元。
改造后,不但降低了生產(chǎn)消耗和成本,而且提高了環(huán)保標準, 項目投運后,運行穩(wěn)定,現(xiàn)場環(huán)境得到了很大改善,崗位人員作業(yè)環(huán)境得到徹底改善,降低職業(yè)危害。 局部空間粉塵濃度由改造前的平均190 mg/m3降至8 mg/m3,排塵量由改造前的50 mg/m3降至10 mg/m3,改造效果非常明顯。
表1 改造前各裝置空間粉塵濃度統(tǒng)計情況
改造前后各裝置空間粉塵濃度情況分別見表1、表2。
表2 改造后各裝置空間粉塵濃度統(tǒng)計情況
該次乙炔裝置除塵器系統(tǒng)改造基本解決了長期以來困擾該公司發(fā)展壯大的瓶頸問題,電石在輸送過程各下料口處粉塵治理效果較好,但在電石卸車過程中粉塵依然較大,治理難度大,資金投入量大,還需進一步探求新的方法。