【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 部分水泥廠電收塵器效果水泥企業(yè)名稱電收塵器型號(hào)出口濃度(mg/Nm3)達(dá)標(biāo)情況國投海南水泥有限公司CDPKE165/3＜50達(dá)標(biāo)四川雙馬水泥集團(tuán)CDPKE165/3＜50達(dá)標(biāo)湖北世紀(jì)新峰雷山公司CDPKE165/3＜50達(dá)標(biāo)安徽淮南礦務(wù)局水泥廠CDPKE150/3＜50達(dá)標(biāo)表5 部分水泥廠電收塵器效果水泥企業(yè)名稱袋收塵器型號(hào)出口濃度(mg/Nm3)達(dá)標(biāo)情況青州中聯(lián)魯宏水泥有限公司LMC308211＜50達(dá)標(biāo)華新水泥股份有限公司LMC154215＜50達(dá)標(biāo)郴州東江金磊水泥有限責(zé)任公司LMC154210＜50達(dá)標(biāo)文山州硯山新興水泥有限公司LMC15429＜50達(dá)標(biāo)第四章 除塵器的選型與建設(shè)規(guī)模的確定隨著新型干法水泥的發(fā)展和國家淘汰落后產(chǎn)能速度的加快，為有效控制水泥工業(yè)污染物的排放，《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915 2004)已于2005年1月1日正式頒布實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)排放限值作了嚴(yán)格規(guī)定：自2006年7月1日起至2009年12月31日止，現(xiàn)有生產(chǎn)線排氣筒中的顆粒物最高允許排放濃度是100mg/Nm3，自2010年1月1日起，其最高允許排放濃度是50mg/Nm3。因此，解決水泥生產(chǎn)中煙氣治理問題是水泥生產(chǎn)企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，水泥生產(chǎn)企業(yè)必須盡快落實(shí)好環(huán)保改造和達(dá)標(biāo)排放工作。根據(jù)GB49152004新標(biāo)準(zhǔn)的排放限值要求，只有采用高效電除塵和袋除塵技術(shù)才能使煙氣排放達(dá)標(biāo)。由于袋除塵器除塵效率高且具有脫除有害氣體的功能，故袋除塵器更有優(yōu)勢(shì)。　　回轉(zhuǎn)窯煙氣的特性主要取決于原燃料成分、煅燒方法、工藝和操作方法等，主要性質(zhì)有：　　(1)煙氣量的波動(dòng)范圍較大，～。　　(2)煙氣中粉塵濃度波動(dòng)范圍較大，一般為40～80g/Nm3。粉塵中小于10μm的細(xì)粉占78%左右。　　(3)煙氣濕含量低。(4)煙氣溫度波動(dòng)范圍大，且隨著窯內(nèi)工況變化而變化，窯面煙氣的溫度為330℃～380℃，當(dāng)窯內(nèi)出現(xiàn)異常情況時(shí)，窯面煙氣溫度會(huì)更高，可能達(dá)到400℃，經(jīng)余熱利用后溫度為200℃左右。(5)煙氣中含有大量的有害氣體，且成分較復(fù)雜，通常有CO、SONOX、氟化物及瀝青煙等，其中SO2和氟化物有很強(qiáng)的腐蝕性，對(duì)除塵設(shè)備的殼體和濾料有較強(qiáng)的腐蝕作用，嚴(yán)重影響設(shè)備的性能和濾料的性能。綜上所述，回轉(zhuǎn)窯煙氣具有煙氣量、煙氣溫度波動(dòng)范圍大，濕含量低，露點(diǎn)溫度高，煙氣中粉塵的顆粒較細(xì)及堿含量高等特性，故回轉(zhuǎn)窯煙氣治理具有其特殊性和困難?！　∧壳埃酂煔庵卫砑夹g(shù)主要有沉降室除塵、水除塵、電除塵和袋除塵等技術(shù)，按照GB49152004新標(biāo)準(zhǔn)的排放限值要求，沉降室除塵和水除塵均不能達(dá)標(biāo)，只有采用高效電除塵和袋除塵技術(shù)才能使煙氣排放達(dá)標(biāo)。煙氣經(jīng)沉降室除塵后排放濃度大多超過500mg/Nm3，根本不能達(dá)標(biāo)，需要改造，改造后的沉降室作為預(yù)收塵用，下一級(jí)配其它高效電除塵器或袋除塵器。采用水除塵，煙氣的排放濃度往往在200mg/Nm3左右。電除塵器的除塵效果除與本身結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還取決于廢氣的性質(zhì)，最主要的是廢氣的比電阻和溫度。由于煙氣的量、溫度、濕度都在較大的范圍內(nèi)波動(dòng)，廢氣的比電阻也隨之變化，直接影響其除塵效率。另外廢氣中的硫氧化物、氮氧化物對(duì)電除塵器的腐蝕，也明顯影響它的運(yùn)行，會(huì)降低其使用壽命。袋除塵器與以上幾種除塵器相比，除塵效率最高，能使排放濃度在50mg/Nm3以下。另外，袋除塵器還具有能脫除有害氣體的功能。合肥水泥研究設(shè)計(jì)院研制的袋除塵器主要有：LFEF型玻纖袋除塵器、LMC低壓長(zhǎng)袋脈沖袋除塵器和GMC高溫高壓脈噴袋除塵器，其中，LFEF型玻纖袋除塵器研制至今共有四代產(chǎn)品，目前性能最優(yōu)的是LFEF(IV)型。以上這幾種袋除塵器都有使用效果良好的業(yè)績(jī)，也有因管理和操作等方面原因致使用效果較差的例子。這三種袋除塵器具有設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)、工藝布置簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠，除塵效率高等優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用?！　「鶕?jù)工藝設(shè)計(jì)方案和原始參數(shù)對(duì)袋除塵器作選型，主要步驟包括：袋除塵器類型的確定、處理風(fēng)量的確定、過濾風(fēng)速的選取、過濾面積的計(jì)算、除塵器規(guī)格的選取等?！　?1)LFEF型袋除塵器　　主要由進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、反吹系統(tǒng)、袋室、灰斗、排灰系統(tǒng)和電控等組成?！　」ぷ髟恚翰捎蒙线M(jìn)氣方式，含塵廢氣由上部進(jìn)入進(jìn)氣室，部分粗顆粒由于慣性落入灰斗，清灰時(shí)因氣流方向與煙塵沉降方向一致，防止了粉塵的二次飛揚(yáng)。又因?yàn)檫M(jìn)氣室使氣流分布均勻，氣流速度沒有突變，從而保證了各袋室壓降平衡，有利于提高濾袋壽命。除塵器運(yùn)行一段時(shí)間后，濾袋內(nèi)表面附著的粉塵層逐漸增厚，除塵器的運(yùn)行阻力上升，當(dāng)增加到一定值后，就需要對(duì)濾袋清灰，即通過反吹風(fēng)機(jī)清灰使除塵器的阻力下降，清灰結(jié)束后，該室又投入正常過濾工作。清灰控制采用定時(shí)清灰，清灰控制儀采用西門子原裝PLC。　　(2)LMC低壓長(zhǎng)袋脈沖袋除塵器　　主要由進(jìn)氣管路、進(jìn)氣室、灰斗、袋室、凈氣室、出口管道、噴吹管路系統(tǒng)、排灰裝置、卸灰閥和電氣控制系統(tǒng)組成?！　」ぷ髟恚汉瑝m煙氣經(jīng)煙道進(jìn)入塵氣通道，然后折入灰斗。當(dāng)氣流撞擊導(dǎo)流板，部分粗粒由慣性而落入灰斗，其余含塵煙氣的粉塵被阻留在濾袋表面，凈氣相繼經(jīng)凈氣室、出風(fēng)蝶閥和排風(fēng)道最終排入大氣。除塵器運(yùn)行一段時(shí)間后，濾袋外表面捕集的粉塵層逐漸增厚，除塵器的運(yùn)行阻力上升，當(dāng)增加一定值后，就需要對(duì)濾袋進(jìn)行清灰，整個(gè)清灰過程主要是通過脈沖閥來進(jìn)行的，首先關(guān)閉排風(fēng)閥打開脈沖閥，壓縮空氣通過噴管向本排每條濾袋噴射氣流，使濾袋產(chǎn)生變形、震動(dòng)以達(dá)到清灰的目的。清灰結(jié)束后，排風(fēng)閥再次打開，除塵器又進(jìn)入過濾狀態(tài)，互不干擾，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，提高了清灰效果?！　?3)GMC型高溫高壓脈噴袋除塵器　　主要由灰斗、袋室、凈氣室、噴吹管路系統(tǒng)、排灰裝置、卸灰閥和電控柜等組成?！　」ぷ髟恚汉瑝m氣體經(jīng)過風(fēng)道進(jìn)入除塵器已擴(kuò)大的灰斗進(jìn)行預(yù)收塵，通過導(dǎo)流板均布于各條濾袋之間，粉塵阻留于濾袋表面，為使設(shè)備阻力不超過1500Pa，高壓氣體經(jīng)電磁脈沖閥產(chǎn)生脈沖，使氣包內(nèi)壓縮空氣由噴吹管孔眼噴吹(稱一次風(fēng))，通過文丘里管誘導(dǎo)數(shù)倍于一次風(fēng)的周圍空氣(稱二次風(fēng))進(jìn)入濾袋使濾袋瞬時(shí)急劇膨脹，并伴隨著氣流的反作用抖落粉塵，達(dá)到清灰的目的，使用PLC自動(dòng)控制裝置實(shí)現(xiàn)定時(shí)清灰，可根據(jù)粉塵濃度隨意調(diào)節(jié)清灰周期和脈噴時(shí)間，使除塵器在較低的阻力范圍內(nèi)運(yùn)行?！　〈龎m器的處理風(fēng)量應(yīng)按一般生產(chǎn)時(shí)所產(chǎn)生的最大廢氣量選取，具體計(jì)算式如下：　　Q =(1+K)AGQb(273 +T)/273　　其中：Q—除塵器的處理風(fēng)量，m3/h；K—窯面除塵系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)；G—臺(tái)時(shí)平均產(chǎn)量，t/h；Qb—單位熟料生產(chǎn)的理論廢氣量，Nm3/t熟料，可取2000Nm3/t熟料；T—除塵器運(yùn)行的合適上限溫度，℃；A—生產(chǎn)不均衡系數(shù)。結(jié)合經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和回轉(zhuǎn)窯正常的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，取K=，G=，T=120℃，A=。　　為使袋除塵器高效穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)根據(jù)水泥煙氣的性質(zhì)、工藝狀況、濾料的種類、清灰方式等選取合適的過濾風(fēng)速ω。對(duì)于LFEF(IV)型袋除塵器，布袋選用國產(chǎn)玻纖濾料，該濾料可以在260℃時(shí)連續(xù)使用，瞬間耐溫為290℃，表面經(jīng)過特殊處理后還可有效抗結(jié)露。對(duì)于LMC低壓長(zhǎng)袋分箱脈沖袋除塵器和GMC型高溫脈噴袋除塵器，布袋可以選用國產(chǎn)玻纖濾料或耐頓濾料，耐頓濾料連續(xù)使用可耐溫190℃，瞬間耐溫為230℃。綜合考慮各因素，LFEF(IV)?！　∵^濾面積S=處理風(fēng)量Q/(60過濾風(fēng)速ω)。根據(jù)過濾面積，對(duì)照相應(yīng)袋除塵器的規(guī)格和性能表選擇一種規(guī)格。對(duì)電除塵器的影響。電除塵器是利用粉塵顆粒在電場(chǎng)中的荷電，并在電場(chǎng)力作用下向收塵極運(yùn)動(dòng)的原理實(shí)現(xiàn)煙氣凈化。①粉塵比電阻影響。粉塵比電阻指的是單位面積、單位厚度上灰層的電阻值。粉塵比電阻是影響電除塵器收塵效率的一個(gè)重要因素。根據(jù)電除塵器對(duì)粉塵捕集的難易程度分為高、中、低3種比電阻類型。低、高比電阻粉塵都被視為電除塵器難以收集的粉塵，但影響的機(jī)理不同。低比電阻粉塵顆粒導(dǎo)電性好，一到達(dá)收塵極板表面，其攜帶的陰電荷立即被釋放。由于靜電感應(yīng)，轉(zhuǎn)而獲得與收塵極板同極性的正電荷，若正電荷形成的排斥力大于塵粒自身的黏附力，則已經(jīng)沉淀的粉塵將脫離收塵極板而重返氣流。當(dāng)這些重返氣流的塵粒在空間再次與陰離子相碰撞時(shí)，二次荷電重新向收塵極運(yùn)動(dòng)。塵粒如此往返運(yùn)動(dòng)，在收塵極板上形成跳躍，最后將有可能被氣流帶出電除塵器。高比電阻粉塵由于比電阻太高，沉淀在集塵極上的粉塵粒放電過程很慢，粉塵層中的電壓降很大，當(dāng)電壓降達(dá)到一定程度時(shí)開始發(fā)生異?，F(xiàn)象，致使灰層局部擊穿，并產(chǎn)生火花放電，即所謂反電暈現(xiàn)象，在集塵極和物料層中形成大量陽離子，中和了迎面而來的陰離子，使電能消耗增加，除塵效率降低，甚至無法正常工作。帶負(fù)電荷的中比電阻粉塵顆粒到達(dá)沉淀極板后，中和以適當(dāng)?shù)乃俣冗M(jìn)行，收塵效率高。中比電阻是除塵器運(yùn)行最理想的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)收塵效率基本不受比電阻值的影響。②粉塵性質(zhì)的影響。粉塵化學(xué)成分影響：粉塵中硅、鋁、鈣含量上升，比電阻上升；鉀、鈉等堿金屬、鐵（Fe3O4）含量增加，比電阻下降。粉塵的黏附性影響：粉塵的黏附性高，振打清灰困難，黏附性太小，集灰松散，易二次揚(yáng)塵。粉塵的粒徑影響：粉塵的粒徑越大，顆粒重力上升，沉降速度越大，黏附性小，收塵效率越高。粉塵的密度影響：粉塵的密度越大，顆粒重力上升，沉降速度越大，收塵效率越高。煙氣的含塵濃度影響：煙氣的含塵濃度太高，產(chǎn)生電暈封閉，影響電除塵器的性能，煙氣的含塵濃度太低，粉塵不易收集，濃度太高或太低，電場(chǎng)的收塵效率都降低，窯尾高濃度電除塵器通過預(yù)收塵措施將40%～50%的粉塵收集后才進(jìn)入電場(chǎng)。③煙氣工況的影響。煙氣濕度的影響：煙氣濕度主要通過影響粉塵比電阻和影響火花放電、電壓及伏安特性這兩種途徑來影響除塵效率，煙氣中水含量上升，露點(diǎn)上升，粉塵的比電阻下降，除塵器的效率上升；在相同電暈電壓下，電暈電流隨著煙氣含濕量的增加而減小。煙氣溫度的影響：粉塵在180℃左右時(shí)比電阻最大，溫度太高或太低粉塵的比電阻將會(huì)下降，高于250℃時(shí)比電阻將會(huì)隨著溫度上升急劇下降，低于100℃時(shí)比電阻將會(huì)隨著溫度下降急劇下降；煙氣溫度上升，粉塵層擊穿電壓下降，除塵器的效率降低；煙氣溫度上升，煙氣運(yùn)動(dòng)黏度上升，粉塵脫離煙氣向集塵極驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)阻力上升，驅(qū)進(jìn)速度下降。煙氣成分的影響：煙氣中SOOH2O和CO2的含量高，對(duì)放電極起暈產(chǎn)生有利影響。 對(duì)袋除塵器的影響。袋除塵器是利用含塵氣體通過濾袋進(jìn)行氣體和粉塵的分離，粉塵被阻留在濾袋的外（內(nèi)）表面，干凈氣體經(jīng)匯集后排出，完成含塵氣體的過濾過程。①粉塵比電阻影響。粉塵比電阻對(duì)袋除塵器收塵效率無影響。②粉塵性質(zhì)的影響。粉塵化學(xué)成分影響：粉塵化學(xué)成分的不同而引起的比電阻變化對(duì)收塵效率無影響。粉塵的黏附性影響：粉塵的黏附性高，濾袋的清灰困難，必須增大清灰動(dòng)能，影響濾袋的壽命，黏附性太小、集灰松散、易二次揚(yáng)塵。粉塵的粒徑影響：粉塵的粒徑越大，顆粒重力上升，沉降速度越大，黏附性小，收塵效率越高，粒徑極小的微細(xì)顆粒容易穿過濾袋及濾袋和花板間隙。粉塵的真密度影響：粉塵的真密度越大，顆粒重力上升，沉降速度越大，收塵效率越高。煙氣的含塵濃度影響：煙氣的含塵濃度對(duì)袋除塵器的收塵效率影響不明顯，袋除塵器通過預(yù)收塵降低煙氣濃度，可以減少濾袋清灰次數(shù)，降低除塵器的阻力，延長(zhǎng)濾袋壽命。③煙氣工況的影響。煙氣濕度的影響：濕度的高低改變了煙氣露點(diǎn)，露點(diǎn)高易引起結(jié)露、糊袋，增加阻力。煙氣溫度的影響：煙氣溫度的影響取決于濾袋的耐溫性能。煙氣成分的影響：煙氣成分對(duì)過濾性能無影響。 煙氣預(yù)處理措施比較（1）使用電除塵器需對(duì)煙氣深度調(diào)質(zhì)。比電阻不在合適的范圍內(nèi)，應(yīng)對(duì)煙氣進(jìn)行調(diào)質(zhì)。水泥窯尾煙氣的調(diào)質(zhì)常用而又最實(shí)用的方法是向煙氣中噴水霧，達(dá)到降低煙氣溫度，避開高比電阻溫度區(qū)的目的。窯尾煙氣要從350℃降到適合電除塵器運(yùn)行的最佳溫度110℃～150℃。 （2）使用袋除塵器僅需對(duì)煙氣降溫。使用袋除塵器時(shí)盡管也可采取噴水霧方式，但目的僅是降溫，不需考慮比電阻。玻纖材質(zhì)的濾袋可長(zhǎng)期耐溫260℃，降溫用水量不到用電除塵器的一半。降溫的方法還有空氣熱交換器冷卻、摻冷風(fēng)冷卻、水熱交換器冷卻等。 運(yùn)行阻力比較（1）電除塵器運(yùn)行阻力低、穩(wěn)定。電除塵器的運(yùn)行阻力300Pa，并且阻力長(zhǎng)期穩(wěn)定，不受清灰因素的影響。 （2）袋除塵器阻力較高。脈噴清灰技術(shù)的發(fā)展和高性能耐高溫濾料的推廣應(yīng)用，大大降低了袋除塵器的阻力，脈噴窯尾袋除塵器的阻力1000Pa，清灰效果影響阻力的大小。 　　(1)由于水泥煙氣具有煙氣量及煙氣溫度和濕含量波動(dòng)范圍大、露點(diǎn)溫度高、煙氣中粉塵的顆粒較細(xì)及堿含量高等特性，因而水泥煙氣的治理具有特殊性且比較困難。為適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)GB49152004，水泥煙氣治理必須選用高效的電除塵器或袋除塵器。如須滿足排放濃度50mg／Nm3的限值，袋除塵器更有優(yōu)越性和應(yīng)用性。　　(2) 水泥袋除塵器因具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠、適應(yīng)性強(qiáng)和除塵效率高等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。(3) 水泥袋除塵器的選型主要包括袋除塵器類型的確定、處理風(fēng)量的確定、過濾風(fēng)速的選取、過濾面積的計(jì)算、除塵器規(guī)格的選取等內(nèi)容。目前江西某某某集團(tuán)某某某某某某水泥有限公司生產(chǎn)的煙氣濃度絕大部分時(shí)間能控制在國家排放標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，即排放濃度為每50毫克/標(biāo)立方以下。但窯頭現(xiàn)有的布袋除塵器因設(shè)計(jì)缺陷及匹配缺陷，容易發(fā)生火星進(jìn)入除塵器內(nèi)部燒廢濾袋，如沒有及時(shí)更換濾袋，會(huì)致使粉塵超標(biāo)排放，即排放濃度超過每50毫克/標(biāo)立方。過通過治理后，無火星進(jìn)入濾袋，除塵器可長(zhǎng)期穩(wěn)定正常運(yùn)行，排放濃度可控制在每50毫克/標(biāo)立方以下?，F(xiàn)有窯尾除塵器對(duì)煙氣溫度及濕度有著嚴(yán)格的要求，要求煙氣溫度在110℃以下，煙氣露點(diǎn)溫度在51℃以上，如果煙氣溫度濕度達(dá)不到要求，除塵效果將明顯下降，出現(xiàn)超標(biāo)排放問題。把電除塵器改袋除塵后，對(duì)煙氣溫度及大放寬至380℃以下即可，本窯窯尾的溫度在任何狀況下都可控制在380℃以下，所以除塵器將長(zhǎng)期穩(wěn)定正