【正文】 注：袋式除塵器濾袋規(guī)格 ? 160mm?6000mm。而電除塵器運行阻力比袋除塵器的低 1000Pa 左右。 （五） 除塵效率 袋除塵器運行良好，設計合理的前提下能達到 %以上的去除率，而電除塵器的除塵效率一般只能達到 99%，相對來講袋式除塵器要高，特別是對亞微米級粉塵的收集效果更具有優(yōu)勢，只要濾袋沒有損壞，其出口濃度一般都可低于 30mg/m3（標態(tài)），好的能低于 5mg/m3(標態(tài) )甚至更低，而電除塵器的出口濃度一般高于 30mg/m3（標態(tài)）并且對細微粉塵的收集效果非常差。粉塵顆粒粒徑越小，越不易被電除塵器捕獲，所以處理含有較多細微粉塵的煙氣時電除塵器除塵效率不高。而電除塵器只要氣體溫度＜ 300℃就可以正常運行。 反之，當氣體含濕量較低時，袋除塵器比電除塵器的運行較為有利。相反氣體含濕量較高時，一般對電除塵器運行反而有利。 （二） 對含濕氣體的適應性 氣體的露點溫度隨含濕量增高，處理含濕量較高的氣體時容易出現(xiàn)冷凝結(jié)露現(xiàn)象。而電除塵器則不能達到設計除塵效率，當進口風量或含塵濃度超出設計值時，要保持原設計的除塵效率，除非增加除塵極板面積，否則一定會降低除 塵效率，即排放濃度要會增大，可能不達標。 對于主要除塵措施類型的選擇，通 過對電除塵器以及袋式除塵器技術性能，以及經(jīng)濟性能進行進一步的對比來確定，以尋求技術先進，經(jīng)濟合理的除塵器來作為主要除塵措施[10]。 揚州大學本科生畢業(yè)設計 12 表 12 三種除塵器的綜合性能表 除塵器名稱 適用粒徑范圍μ m 除塵效率﹪ 壓力損失 Pa 設備費 運行費 旋風除塵器 5～ 30 60～ 70 800～ 1500 少 中 電除塵器 ～ 1 90～ 98 50～ 130 多 中上 袋式除塵器 ～ 1 95～ 99 1000～ 1500 中上 多 通過上表對三種除塵器的比較，考慮水泥回轉(zhuǎn)窯的氣體流量較大，含有一定量 10μ m以上粒徑的粉塵采用旋風除塵器作為預處理措施。 5) 在寒冷地區(qū)使用濕式除塵器要設置保溫措施，防止低溫損壞設備及管道。 濕式除塵器的缺點主要有： 1) 濕式除塵器需要進行處理排出的含塵液體，即需要污水處理設施，否則會產(chǎn)生二次污染； 2) 當處理腐 蝕性氣體時，其化學腐蝕性轉(zhuǎn)移到液體中，容易造成設備管道的腐蝕，必須做好防腐措施。在這些情況下，干式除塵器往往有各自的局限性； 3) 大部分氣體污染物可以通過濕式除塵器去除，區(qū)別只是吸收液的不同，因此在這些情況下濕式 除塵器可以兼有除塵和凈化有害氣體的功能。 根據(jù)濕式除塵器的除塵 原理可知，濕式除塵器的除塵效率取決于含塵氣流與水的接觸程度，含塵氣流與水的接觸愈好，其除塵效率愈高，隨之帶來的負面結(jié)果是其處理后的煙氣含水愈越多，煙氣溫度降低越大。例如泡沫除塵器、揚州大學本科生畢業(yè)設計 11 沖擊式除塵器。 ② 在捕塵表面構(gòu)成水膜，氣流中的粉塵由于慣性、離心力等作用撞擊到水膜中而被分離去除，例如旋風水膜除塵器、填充式洗滌器等。 濕式除塵器的除塵過程是基于含塵氣流與某種液體（通常是水）接觸，借助于慣性碰撞、擴散等機理，將粉塵予以捕集。 （ 4） 濕式除塵器 濕式除塵器是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用的綜合作用達到捕集顆粒，或使顆粒增大的裝置。這會使除塵系統(tǒng)設計復雜，運行復雜，大幅度提高了造價； 2) 袋式除塵器不宜用于粘性強及吸濕性強的粉塵，特別是煙氣溫度也不能低于露點溫度，否則會產(chǎn)生結(jié)露，致使濾袋堵塞，甚至損毀濾袋； 3) 處理風量過大，袋式除塵器占地面積隨之變大，土地投資增大。也可以制作成直接安裝于室內(nèi)、機床附近的小型機組，也可制作成大型的除塵器室，即所謂的“袋房”； 4) 結(jié)構(gòu)簡單，可以根據(jù)實際情況采用簡單的所謂“土布袋除塵器”，在條件允許時也可采用效率更高的脈沖噴吹袋式除塵器和反 吹風袋式除塵器； 5) 運行穩(wěn)定，便于回收有用粉塵，不存在污泥處理、腐蝕等問題，維護也較為簡單。另外，入口含塵濃度在較大范圍內(nèi)進行變化時，對袋式除塵器效率和阻力的影響都不大； 隨著過濾的過程的不斷進行，濾袋表面的煙塵、粉塵越積越多，形成粉塵初層提高對細顆粒粉塵的去除率，同時濾袋阻力不斷升高，當設備阻力達到一定的限值時，濾袋表面積聚的煙塵、粉塵必須及時清除；通過外力（主要是脈沖壓縮氣體、反吹風氣體、機械振打等）的作用，周期性振動和反吹濾袋，將附著在濾袋表面的煙塵、粉塵清除，落入灰斗，使濾袋再生，實現(xiàn)連續(xù)過濾，以保證設備連續(xù)穩(wěn)定運行，實現(xiàn)除塵目的。 袋式除塵器主要優(yōu)點： 1) 除塵效率 較高，尤其是對微細粉塵有較高去除效率，一般可達 99%以上； 2) 對不同性質(zhì)的粉塵具有良好的適應性。經(jīng)處理的含塵氣體的顆粒物排放濃度可連續(xù)穩(wěn)定于 20mg/m3 甚至 10mg/m3 以下。此外，袋式除塵器對多污染物有協(xié)同控制功能，也因此越來越受到水泥企業(yè)除塵系統(tǒng) 設計者們的關注，獲得廣泛的應用。而經(jīng)過濾袋的凈化氣體，通過出氣口，有風機引出。 袋式除塵器的過濾機理是幾種作用結(jié)合的結(jié)果，如重力、慣性力、碰撞、靜電吸附、篩濾作用等。 （ 3） 袋式除塵器 過濾式除塵器，又稱空氣過濾器，是使含塵氣流通過過濾材料從而將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層作濾料的空氣過濾器。 cm 或大于 1011Ω cm 的粉塵粒子。據(jù)估計 ，平均每平方米收塵面積所需要的鋼材可達到 ； 3) 電除塵器的除塵效率會受粉塵物理性質(zhì)的嚴重影響，尤其是粉塵的比電阻影響最為突出。 5) 自動化程度較高，可以遠距離操作。 電除塵器主要優(yōu)點： 1) 適合處理大氣量的含塵氣體，數(shù)百萬立方 米含塵氣體也能達到良好的處理效果； 2) 壓力損失小，大約 100~300Pa，耗電量僅為 ~被吸附在電極表面上的塵粒通過周期性或連續(xù)性地振打或沖刷從金屬表面上脫落，同時在重力的作用下落入灰斗。其過程由三個基本階段組成：煙（粉）塵粒子荷電；荷 電粒子驅(qū)進而沉積，即收塵；清除電極上的積塵，即振打清灰。 產(chǎn)生電暈放電的基本條件是： ① 兩個對置電極，即電暈極（陰極或負極）和收塵極（陽極或正極）； ② 施加電壓后兩極之間形成高壓靜電場，而這個電場是非均勻電場； ③ 必須通過高壓脈動直流負極性電源供電。自由電子和負離子則因受電場力的驅(qū)使向陽極 (正極 )移動，并充滿到兩極間的絕大部分空間?；驹硎请姇灧烹?。 （ 2） 電除塵器 電除塵器又稱電收塵器，因其工作在電壓較高（以 kV 計）電流較?。ㄒ?mA 計）狀態(tài)下，屬于物理學的靜電范疇內(nèi)，也稱靜電除塵器。處理風量過大時，必須要使用多個旋風除塵器并聯(lián)，如若設置不當，其除塵性能可能不能滿足要求。 旋風除塵器缺點： ① 旋風除塵器的設備壓力損失比較大，可達 1200~1500Pa，對 5μ m以下顆粒去除效率非常低。一部分未被捕集的塵粒也由此逃失。當氣流到達錐體下端某一位置時，即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向從旋風除塵器中部，由下而上繼續(xù)做螺旋形流動。密度大于氣體的塵粒與器 壁接觸便失去慣性力而沿壁面下落，進入排灰管。 （ 1） 旋風除塵器 旋風除塵器是利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來的一種干式氣 — 固分離裝置。隨著技術的進步也相繼出現(xiàn)幾種除塵機理組合的一些新型除塵器，如通量力 /冷凝（ FF/C）洗滌器，高梯度磁分離器，荷電袋式過濾器、荷電液滴洗滌器等。 表 11 粉塵粒徑分布 污染源 粉塵種類 粒徑分布（ %） ≤ 10μ m 10~40μ m 40μ m 窯尾 （含原料磨） 水泥窯、 生料粉塵 78 16 6 生料均化 生料粉塵 78 16 6 煤粉制備 煤粉 58 38 4 熟料冷卻 熟料粉塵 41 53 6 無組織粉塵 原料粉塵等 20 20 60 . 水泥工業(yè)常用除塵方法比較 從氣體中去除或捕集固態(tài)或液態(tài)微粒的設備稱為除塵設備，或除塵器。水泥工業(yè)對大氣環(huán)境產(chǎn)生影響的氣體污染物包括 SO NOx、 COHF 等，其中 SO2是因為含硫燃料的燃燒產(chǎn)生的，這一部分可以嘗試使用清潔燃料來減少排放； CO2是由水泥生產(chǎn)中 CaCO3分解和煤炭燃燒而產(chǎn)生的； NOx是空氣中的 N2在高溫有氧燃燒條件下產(chǎn)生的； HF 是由于立窯廠采用螢石 CaF2礦化劑，在煅燒過程中產(chǎn)生的有害廢氣 [8]。 （ 4） 散裝水泥中轉(zhuǎn)站的排放源主要是卸船機、空氣輸送斜槽、提升機、水泥倉、散裝機等 （ 5） 水泥制造生產(chǎn)主要包括預拌混凝土、預拌砂漿、混凝土預制件，其主要污染排放源是水泥倉的進出料過程，和礦山開采過程一樣必須注意工作人員的保護。 （ 2） 在水泥制造過程中，從原料破碎、原料烘干、生料粉磨、煤粉制備、熟料煅燒、熟料冷卻、水泥粉磨到成品包裝，都存在有組織或無組織的顆粒物排放， 其中水泥窯系統(tǒng)揚州大學本科生畢業(yè)設計 5 集中 70%的顆粒物有組織排放和幾乎全部氣態(tài)污染物的排放，窯尾的除塵好壞直接決定水泥企業(yè)是否能最終排放達標，也是需要嚴標準要求的部分。 圖 11 水泥工藝流程 . 水泥工業(yè)的大氣污染物 水泥工業(yè)大氣污染物排放源主要包括礦山開采、水泥制造（含粉磨站）、散裝水泥中轉(zhuǎn)站和水泥制品生產(chǎn)等過程。生料磨細目的是加快物料之間的化學反應速率、提高熱能利用率和單條生產(chǎn)線的時產(chǎn)量，煤磨細是為其能夠充分燃燒，水泥磨細則可以提高水泥強度。 . 水泥回轉(zhuǎn)窯工藝 水泥生產(chǎn)過程簡單地說是二磨一燒，或三磨一燒。水泥工業(yè)格局基本為大、中、小企業(yè)共存，干法、濕法生產(chǎn)工藝同是使用，先進的窯外分解窯與立窯并存，全國各地都有分布。此外根據(jù)環(huán)保部開展的水泥行業(yè) NOX減排全口徑統(tǒng)計， 2021 年水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)有 2468 家（ 1203 企業(yè)采用新型干法生產(chǎn)線），水泥熟料產(chǎn)量達到 億噸 。 . 方案選定 . 我國水泥工業(yè)概況 我國是水泥生產(chǎn)也是水泥消費大國， 2021 年全年水泥產(chǎn)量達 億噸，占世界水泥產(chǎn)量的 50%以上，其中使用新型干法生產(chǎn)的水泥比例接近 90%，國內(nèi)前 10 強水泥企業(yè)（集團）的水泥熟料產(chǎn)量占全國產(chǎn)量 20%，也是 2021 左右我國水泥企業(yè)自身結(jié)構(gòu)調(diào)整獲得突破性進展。 . 本地的氣象數(shù)據(jù) 本地區(qū)的常年主導風向為東南風，風速以 2m/s 計算。 氮氧化合物的排放濃度 400mg 二氧化硫的排放濃度為 200mg . 原始資料 （ 1）該廠原始數(shù)據(jù) 尾氣主要的工藝參數(shù)有： 處理煙氣量： Q=140000m3/h 煙氣溫度： T=180℃ (除塵器入口 ) 標準狀況下入口煙氣含塵濃度： ? ≤ 80g/m3 粉塵粒徑分布： 微粒直徑 (μ m) 0~5 5~10 10~20 20~30 40~50 50~60 60~100 顆粒質(zhì)量分 ig 煙塵露點： 3540℃ 尾氣中的 SO2和 NOX的濃度取水泥工業(yè)中的平均值（在標準狀態(tài)下）： 2 3600 /SOC mg m? 31000 /xnoC mg m? （ 2）改造后的尾氣排放指標 改造后的尾氣排放指標應符合《水泥廠大氣污染物排放標準（ GB49152021）中的要求。 也正因為我國水泥工業(yè)的顆粒物、 NOX排放控制已達到國際先進控制水平，從而必須使用更為高效的靜電或布袋除塵技術、工藝控制 ( 低氮燃燒器、分解爐分級燃燒、燃料替代等 ) 與末端治理 ( SNCR 技術 ) 相結(jié)合的組合降氮技術，以此來大幅度削減污染物排放量[3]。從此容易得到我國水泥工業(yè)排放標準除顆粒物外其它指標優(yōu)于歐洲等絕大多數(shù)國家施行標準，比之美國施行標準差距也比較微小 [3]。 在與國外標準對比分析中，我國的顆粒物控制指標與美國、歐盟要求可能還有少許差距，但 NOx、 SO2 控制已達到國際最先 進的污染控制水平。 如果水泥企業(yè)廢氣粉塵污染治理不好，非常容易造成整個生產(chǎn)區(qū)域灰霧彌漫。即使是配備除塵設備的企業(yè)，一方面因管理和操作跟不上，另一方面因多數(shù)環(huán)保設備技術落后，運行故障多，除塵設備經(jīng)常不能 正常運行。廠區(qū)的道路分布，主要的貨運車出入的道路寬度為 10 米，員工工作的道路為5 米，道路的排水設施建設完全，生產(chǎn)生活廢水最終并入城市干網(wǎng)。新的除塵設備在以前的的一塊綠地上面施工建設，廠區(qū)主要分為主要生 產(chǎn)區(qū)，堆放材料區(qū)，尾氣處理區(qū)，成品區(qū)和辦公區(qū)。該廠擁有一條Ф ?41m 涇陽型偏心立筒預熱器回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線，生產(chǎn)能力為普通硅酸鹽水泥 5 萬噸每年。 Dedusting system in the exhaust emission standards should meet GB49152021 plant atmospheric pollutant emission standards accurate the second level standard (30mg ? m3). the emission of sulfur dioxide concentration of 200 mg ? m3,Nitrogen oxide emissions concentration of 400 mg ? m3. According to the design requirements and the existing cement enterprises