[發明專利]節能型石墨多管煙氣除塵器、其工作方法及其檢修方法

在審

• 申請號: 201710127386.6
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN107042032A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 狄曉東;顧健;徐慎忠;王發賢;陸倩;張乃燕;王曉梁
• 申請（專利權）人: 江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院南通分院
• 主分類號: B01D45/02
• 分類號: B01D45/02;B01D45/04;B01D53/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種節能型石墨多管煙氣除塵器，其特征在于，包括殼體、上封頭和下封頭，所述上封頭連接于殼體的上方，所述下封頭連接于殼體的下方，所述下封頭的下方設有除灰箱，所述除塵箱的下端設有除灰口，所述殼體內設有石墨管束，所述上封頭與殼體的銜接處橫置有上石墨管板，所述下封頭與殼體的銜接處橫置有下石墨管板，所述石墨管束的上下端分別與上石墨管板和下石墨管板相連，且所述石墨管束的管程連通上封頭和下封頭的內腔，所述上封頭上設有高溫煙氣入口，所述下封頭上設有低溫煙氣出口，所述石墨管束的管程內流動有煙氣；

所述殼體的殼程內流動有循環水，所述殼體的下部設有循環水進口，所述殼體的上部設有循環水出口；

所述低溫煙氣出口的外側連接有出口煙道，所述出口煙道的下方設有接收結露的水漠除塵器。

2.根據權利要求1所述的節能型石墨多管煙氣除塵器，其特征在于，所述石墨管束選用酚醛樹脂浸漬石墨管。

3.根據權利要求1所述的節能型石墨多管煙氣除塵器，其特征在于，所述上封頭與殼體之間通過四氟盤根、O型圈和壓蘭組合密封，并通過法蘭連接。

4.根據權利要求1所述的節能型石墨多管煙氣除塵器，其特征在于，所述下封頭和殼體之間設有聚四氟乙烯密封墊片，所述上封頭和下封頭上均設有人孔。

5.根據權利要求1所述的節能型石墨多管煙氣除塵器，其特征在于，所述循環水出口通過熱水管與水箱相連，所述水箱的其中一出水端通過除氧系統與鍋爐相連，另一出水端通過暖水管與循環水進口相連，所述暖水管上靠近循環水進口處設有循環水泵，所述殼體的下部設有冷水進口，所述水箱上接有冷水管，所述熱水管、暖水管和冷水管上均設有閥門。

6.根據權利要求5所述的節能型石墨多管煙氣除塵器，其特征在于，所述水箱上設有放空管。

7.根據權利要求1所述的節能型石墨多管煙氣除塵器，其特征在于，所述殼體的外側均布有4個耳式支撐座，所述殼體的上部通過水管連接有水位報警器。

8.一種節能型石墨多管煙氣除塵器的工作方法，其特征在于，包括煙氣除塵過程和煙氣換熱過程；

所述煙氣除塵過程為：進入石墨管束的管程內的煙氣中的顆粒粉塵在自重和流動慣性作用下從煙氣中分離，沉積到除灰箱后由除灰口排出；煙氣溫度降到酸露點以下，煙氣中SO₂、NO₂等有害介質凝結成霧狀或液態從煙氣中分離，在出口煙道中沉淀至水漠除塵器內。

9.根據權利要求8所述的節能型石墨多管煙氣除塵器的工作方法，其特征在于，所述煙氣換熱過程放出的熱量Q由下式計算：

Q＝G×C×(T₁-T₂) 式(1)，

式中，G為煙氣流量，m³/h；C為煙氣密度，kg/m³；T₁為換熱前煙氣溫度，℃；T₂為換熱后煙氣溫度，℃；

換熱器的傳熱面積由下式計算：

式中，Q為傳熱量，kJ；A為換熱面積，m²；K為總傳熱系數，kJ/m²·℃·h；ΔTm為對數平均溫度差，℃；

其中，ΔTm的計算按照兩流體流向為逆流關系而定，逆流時，

式中，T₁、T₂-----煙氣的進口及出口溫度，℃；t₁、t₂----循環水的進口及出口溫度，℃。

10.一種節能型石墨多管煙氣除塵器的檢修方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)石墨管檢修方法

(1-1)石墨管損壞及膠結縫滲漏原因包括：運輸安裝過程中因嚴重的振動而損傷、使用過程水錘沖擊或溫差突變所致、在冬季由于積水而凍壞、操作過程中壓力突然增大沖擊損壞、超過使用溫度造成損壞、制品質量不良引起的；

(1-2)石墨管損壞現象及破損的位置：除受強烈的橫向負荷沖擊振動造成折損和由于石墨管質量不佳產生的縱向裂紋及水眼滲透，大部分損壞都發生在石墨管與石墨管板膠結的位置上，由于膠結縫裂開，造成石墨管內外介質滲透，也有在其他位置斷裂；

(1-3)修復方法：①如損壞的石墨管數少，利用和石墨管板孔徑相符的石墨塞，將損壞的石墨管兩端的石墨管板孔用膠結的方法堵死；②如損壞的石墨管數多，全部堵塞影響設備換熱面積，可將損壞的石墨取出，更換新石墨管；

(1-4)堵管

1-4-1)準備

①現場需要具備通電、通水、通蒸汽、通壓縮空氣的條件，擬維修設備的上、下封頭已經打開，清理干凈內部雜物和有害介質，已經做好防雨措施，保證施工區域不被雨淋；

②對需要堵管的設備清洗烘干：先用蒸汽、熱水或化學清洗劑清洗干凈石墨管板內孔；

③查漏：對每根石墨管進行單根試壓查漏，使用干燥的壓縮空氣進行，控制試驗壓力一般0.2MPa，對發現有滲漏的石墨管做好標記和記錄；

④粘結劑試樣：根據計劃施工日期的天氣情況和當天天氣情況按照規程做粘結劑試樣，以確定正式施工時粘結劑的配比和一次配制量；

1-4-2)施工

①打磨石墨管板內孔：用圓銼、鋼絲刷打磨石墨管板內孔孔壁，清除其上的雜質、垢層，露出石墨本色為止，打磨深度大于需要堵塞區域，如果發現石墨管板內孔孔壁有被沖刷、腐蝕出較深的凹坑，需要先用膠泥修補，待充分固化后再堵，不能使石墨管板內孔擴大，以保證堵頭與石墨管板內孔間距即粘結劑厚度；

②烘干：石墨管板內孔孔壁打磨合格后，用碘鎢燈對每個孔進行烘烤，使其保證干燥；

③粘結劑調配：按照準備工作時評定的工藝進行操作，配比根據已做試樣確定，用校核過的臺秤稱量樹脂、石墨粉，用量杯計量固化劑、添加劑，先把稱量好的一批樹脂倒入攪拌桶內，再倒入石墨粉和固化劑，用攪拌器進行攪拌，攪拌時間10-15min，觀察粘度和混合均勻情況，混合均勻后倒在容器內，送到涂抹粘結劑的現場，再做下一批，粘結劑要隨做隨用，不能放置太長時間；④涂抹粘接劑：為粘接牢固，石墨堵頭外部和石墨管板孔內部都要涂抹粘結劑，涂抹粘接劑之前需要用潔凈干燥的壓縮空氣吹掉堵頭和石墨管板孔內的灰塵，堵頭前端和側面都需要涂抹粘接劑，并旋轉均勻壓實，厚度不宜超過1mm，粘結劑涂抹完以后，將堵頭逐段推入石墨管板孔內部，應用力均勻，旋轉推擠，不得偏心，堵上管板時，利用防流失塊防止粘結劑流失；⑤熱固化：粘結劑自然固化后，進行熱固化，熱固化采用碘鎢燈或熱風機烘烤的方法，控制在適當溫度和時間；

1-4-3)施工注意事項：

①洗凈并烘干需修補管板孔；

②把所修補孔內圓打毛；

③吹凈灰塵均勻涂抹粘結劑，不允許有盲區；

④石墨堵頭必須分段塞入，并形成飽滿膠泥的環縫；

⑤自然固化24小時后，需加溫48小時至完全固化；

1-4-4)其它注意項：

①仔細檢查所需堵孔內是否有被沖刷形成的凹坑；

②石墨管板上的孔與孔之間是否有裂紋或者已被磨蝕相連通；

③確定防磨套或放沖刷板的深度或厚度，確保堵在防磨套以上；

④做好標記編號，防止錯堵、漏堵；

1-4-5)試驗查漏

①確定壓力：設計壓力的0.8倍，或0.3MPa，最高不超過0.35MPa，只試驗殼程壓力；

②試壓方法：首先殼程管口加盲板，充滿常溫潔凈水，排凈空氣，檢查是否有滲漏，然后用泵加壓，升壓須緩慢，2分鐘升0.1MPa，并觀察是否有滲漏，如無滲漏保壓半小時壓力不降為合格；

③保壓查漏：保持壓力30min以上，檢查是否有滲漏；

(1-5)換管

當石墨管損壞根數達到總根數20％以上時，需換管修復或更換新設備，程序如下：

1-5-1)試壓檢查確定漏管部位，排除積水，自干或烘干，做好標記；

1-5-2)將兩端石墨管板壞管位置的孔擴大到比石墨管外徑大1㎜，鉆到石墨管板底部后，用新石墨管將漏管頂出或使用專用工具取出，擴大的石墨管板孔用砂紙擦成毛面，長度要與新石墨管的粘接面對齊，用膠泥黏結后，用長螺栓拉緊，緊固時應對稱均勻扭緊，防止偏口，室溫固化24小時，再用烘干爐進行130℃下熱固化48小時；

(2)墊片和O型圈的更換方法

根據設備出現的故障位置和嚴重程度，采取不同的修理方法，若墊片和Ο型圈出現滲漏，可能是由于螺母松動或熱膨脹引起的，隨時調整一下就可以了；若墊片和Ο型圈已經老化或損壞漏泄嚴重，則按下述的方法檢修：

(2-1)Ο型圈密封處，必須每班進行檢驗記錄，如發現泄露需要及時維修，要仔細檢查密封面處是否腐蝕、老化或損壞，Ο型圈是否符合要求，安裝密封圈法蘭時需要對稱施力，修復后密封處需打壓檢查試漏；

(2-2)更換Ο型圈：對稱松掉壓蘭固定螺母將壓蘭頂起，取出要更換的Ο型圈，置入新Ο型圈再以壓蘭壓緊，應對稱均勻地旋緊固定螺母；

(2-3)更換密封墊：更換密封墊須拆卸上封頭，檢查密封面是否損壞，如有損壞須修補；

(3)石墨管板的檢修方法

(3-1)損壞原因：運輸過程中強烈振動及機械損傷、緊固螺栓時單邊用力、超過使用溫度和壓力造成損壞、制品材質或施工質量不良引起；

(3-2)損壞情況及位置：一般損壞是產生縱向裂紋，如是石墨管板損壞，還會影響石墨管膠結縫滲漏，在修理石墨管板的同時要修理或更換石墨管；

(3-3)修復方法

在石墨管板上裂紋兩側用工具將裂紋加寬數毫米，另加工一塊形狀與擴縫相似而厚度小1mm左右的浸漬石墨板條，將攪拌好的粘結劑涂抹在擴縫的內面及小板條外面，然后將石墨板條擠入擴縫內，保證膠結縫兩面內的膠泥厚度均勻，然后用裁好的比石墨管板的厚度稍寬的玻璃纖維布沿著圓周邊涂抹膠結劑邊用力繞纏2-3圈后，在玻璃纖維布外再涂上膠結劑，讓其固化，室溫固化24小時，再用烘干爐進行130℃下熱固化48小時，待膠結劑完全固化后方可使用；

(3-4)檢修注意事項

(3-4-1)浸漬石墨管板與浸漬石墨管是一種耐腐蝕性能很好的脆性材料，受到震動、敲打、磕碰很容易損壞，因此在拆卸、安裝過程中必須輕拿輕放，并放置在平坦的軟墊上，應特別注意對密封面的保護；

(3-4-2)拆卸和裝配上封頭時，必須使用其上的四個吊耳按照起重操作規程操作，防止翻轉、磕碰；

(3-4-3)拆卸上封頭時，須先用吊具將上封頭吊住，但吊具不得過分吃力，吊索繃緊即可，松開壓蘭和Ο型圈，將上封頭垂直吊起或下降一定高度然后再平移，放到安全的場地，保護好密封面；

(3-4-4)檢查密封墊和Ο型圈是否老化或損壞，如果已經老化或損壞，需要更換同種規格同種材質的密封墊和Ο型圈，檢查密封面是否損壞，如有損壞須修補；

(3-4-5)裝配上封頭時，密封面必須清理干凈，先將密封墊固定在上封頭或石墨管板的密封面有密封水線的區域，套入已經做好的Ο型圈，然后按照拆卸上封頭吊運相反的順序將上封頭吊運到位，對準密封面，用吊具將上封頭吊住，但吊具不得過分吃力，吊索繃緊即可，四根吊索必須受力均勻；

(3-4-6)將長螺栓穿過上封頭法蘭、壓蘭、殼體法蘭螺栓孔，此時需注意壓蘭的壓緊螺母和墊圈要先擰上，調整到適當位置；

(3-4-7)對稱均勻地擰緊長螺栓最外端的螺母，然后再擰緊壓蘭壓緊螺母，擰緊壓蘭壓緊螺母之前，需要將填料箱內的填料放好；

(3-4-8)長螺栓的螺母全部擰緊后，檢查密封墊位置是否符合要求、螺栓螺母受力是否均勻，合格后管程通水、加壓，檢查密封處是否有滲漏；

(3-4-9)再次開車時，待溫度升高到60-70℃時，檢查各處密封是否有滲漏，如有滲漏需重點緊固滲漏區螺栓螺母，其他螺栓螺母也要適當緊固；

(3-4-10)拆卸和裝配下封頭時，參照步驟(3-4-2)-(3-4-10)。