Цементный завод Schelklingen компании HeidelbergCement, расположенный в Германии, нуждался в крупных капиталовложениях, поскольку существующий электрофильтр, используемый для обеспыливания двухступенчатой печной установки, перестал удовлетворять требованиям по минимальным выбросам, определенным семнадцатым
федеральным положением по эмиссионному контролю (BImSchV).

Педполагаемое в будущем применение альтернативных видов топлива встречает еще более строгие ограничения. План капитального ремонта и реконструкции электростатического пылеуловителя был, отвергнут с самого начала по причине его высокой стоимости и отсутствия уверенности в том, что после ремонта будет достигнута необходимая эффективность (рис. 1).

1 Электростатический пылеуловитель перед разборкой предварительно собранные секции рукавного фильтра EMC

Проектные требования

Цель проекта обеспечить обеспыливание двухступенчатой печной установки (теплообменник и сырьевая мельница) при помощи рукавного фильтра при максимально допустимой величине выброса 10 мг/м3^. Для демонтажа электрофильтра и установки и запуска нового рукавного фильтра было доступно временное окно в шесть недель. Среди других основных требований можно отметить следующие два: конструкция должна быть удобной в техническом обслуживании и соответствовать гарантийным условиям поставки.

Основные технические условия работы конструкции:

– 60–80% времени работы в связанном режиме,
– при рабочей температуре 100–130° C,
– при содержании пыли 100 г/Нм³,
– 20–40% времени работы в автономном режиме,
– при рабочей температуре 110–150° C,
– при содержании пыли 70 г/Нм³.

Подготовительный исследовательский этап проекта

На начальном этапе компанией HeidelbergCement в сотрудничестве с компанией Scheuch были рассмотрены три варианта размещения новой фильтровальной установки, выполнены необходимые вычисления и взвешены все достоинства и недостатки каждого варианта. Размещение в печном здании или в непосредственной близости от  существующего электростатического пылеуловителя, помимо значительно большей длины трубопроводов (и, соответственно, большей стоимости), не имело никаких технологических преимуществ. Поэтому было отдано предпочтение варианту использования прежнего пространства, т. е. площади между испарителем и зданием мельницы. Это также избавляло от необходимости оборудования ранее неиспользуемого технологического пространства (рис. 2). Оправданный скептицизм компании HeidelbergCement был преодолен обязательством демонтировать старый электростатический пылеуловитель и установить новый рукавныйфильтр EMC в течение шестинедельной остановки печи.

2 Фундамент

Техническое решение

Для обеспыливания крупнейшей в Германии вращающейся обжиговой печи фирмы HeidelbergCement компания Scheuch предложила и реализовала техническое решение в виде двух фильтровальных установок EMC, работающих параллельно и установленных под одной крышей (рис. 3). Каждый из двух фильтров рассчитан на газовый поток в 350 000 м³/ч (общий расход 700 000 м³/ч) при температуре газа 200° C, что соответствует производительности по удалению сырьевой муки из печных газов 44 т/час. Фильтры расположены в два ряда с общей площадью фильтрации 2 x 4665,30 м², или 9330,60 м², фильтрационная нагрузка составляет 1,13 м³/м²мин с расходом сжатого воздуха 40 м3/час на каждый фильтр. Каждый фильтр содержит 1500 рукавов длиной 6000 мм, выполненных из материала PPS 600 г/м2 со слоем из тонкого фиброволокна. Из-за ограниченного пространства два радиальных вентилятора были установлены под фильтровальной установкой. У каждого фильтра были проложены специальные крановые пути для обеспечения лучшего доступа при техническом обслуживании и для упрощенной смены импеллеров и моторов. Компания Scheuch получила контракт на разработку,изготовление и монтаж полной установки (включая вентиляторы, трубопроводы и секцию разгрузки пыли) вместе с набором и обучением оперативного персонала, а также с демонтажом существующего электрофильтра.

3 Трехмерная модель выбранного варианта размещения с вентиляторами, расположенными под фильтровальной установкой

Реализация проекта

Реализация проекта началась во второй половине 2007 г., и уже 3 марта 2008 г. была выполнена предварительная сборка с тем, чтобы незамедлительно начать демонтаж электростатического пылеуловителя. Он был разобран деталь за деталью. Снят тяжелым краном с фундамента и отправлено на утилизацию. Сразу же после этого рукавный фильтр EMC компании Scheuch предварительно собранными большими секциями был установлен на существующий фундамент (рис. 4) и подключен к производственному процессу при помощи соответствующих трубопроводов. Во время этой впечатляющей операции тяжелый кран поднимал груз в 85 т на высоту 40 метров. Все работы шли по графику, объект был сдан в назначенное время 10 апреля 2008 г. Следующими шагами были испытания инфракрасным светом, нанесение верхнего фильтрующего слоя на рукава, разогрев и пробный пуск. Затем последовало подписание приемо-сдаточного акта и передача фильтровальной установки в эксплуатацию с гарантийными обязательствами производителя.

4 Монтаж самой большой секции установки

Резюме

Решение по выбору проекта компании Scheuch было принято на основе впечатляющего технического проекта и предоставленного детального плана, включающего последовательность монтажа оборудования, подтверждающего впечатление, что это самый быстрый и лучший путь решения поставленной задачи (рис. 5). Весь ход реализации проекта показал последовательность плана, который точно выполнялся хорошо скоординированной бригадой под руководством Стефана Пихльманна. Монтажная бригада заслуживает особой похвалы: всегда собранные, эти люди без суеты постоянно отслеживали общий темп сборки на каждом этапе. Исключительное внимание было уделено безопасности на строительной площадке. Временные опоры были установлены настолько профессионально, что невозможно было подумать, что они временные. Фильтровальная установка EMC была сконструирована с расчетом на простое техобслуживание, т. е. с соответствующими смотровыми отверстиями и специальным оборудованием для замены импеллеров и моторов. Все гарантийные обязательства выполнялись мгновенно без каких-либо ремонтных работ, поскольку технология EMC имеет огромный запас по безопасности. Одним из самых впечатляющих аспектов было соблюдение утвержденного графика работ, который являлся критичным параметром.

5 Размещение рукавного фильтра EMC между испарителем и зданием мельницы

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков   «Рынок цемента в России».

Цемент. Гипс. Известь