多臺(tái)立窯成功合用一臺(tái)磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器

　　一、工作原理

　　多臺(tái)立窯煙氣先經(jīng)過控制后進(jìn)入混合室混合，含塵煙氣溫度即相對(duì)穩(wěn)定，再由磚混結(jié)構(gòu)除塵器頂部的均風(fēng)斜煙道進(jìn)入除塵器，經(jīng)均風(fēng)斜煙道均風(fēng)后，均勻地分向各室，部分粗顆粒由于慣性落入灰斗，其余經(jīng)濾袋內(nèi)表面過濾后，進(jìn)入袋室，然后經(jīng)通風(fēng)槽、排風(fēng)閥、排風(fēng)變徑管，由排風(fēng)機(jī)排入大氣。粉塵在某室濾袋內(nèi)表面附積到一定厚度后，將導(dǎo)致系統(tǒng)阻力的增加。這時(shí)清灰系統(tǒng)將按設(shè)定的程序啟動(dòng)反吹風(fēng)機(jī)，關(guān)閉該室排風(fēng)閥，停止該室的過濾，同時(shí)打開該室反吹風(fēng)閥，反吹風(fēng)經(jīng)反吹風(fēng)管、反吹風(fēng)閥、通風(fēng)槽進(jìn)入該室，濾袋在反吹風(fēng)的作用下縮癟（一次縮袋）。經(jīng)短暫間隔，該室反吹風(fēng)閥關(guān)閉，排風(fēng)閥打開，重新進(jìn)入過濾狀態(tài)，濾袋瞬時(shí)鼓漲（一次脈動(dòng)），已松動(dòng)變癟的塵餅在自重及濾袋抖動(dòng)的作用下落入灰斗。排風(fēng)閥再次關(guān)閉，濾袋在其他袋室的負(fù)壓抽吸作用下縮癟（二次縮袋），排風(fēng)閥再次打開，濾袋再次鼓漲清灰（二次脈動(dòng)）。兩次縮袋脈動(dòng)清灰更適合又細(xì)又黏、難于清灰的立窯袋式除塵器的清灰。

　　二、技術(shù)特點(diǎn)

　　1.除塵工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)
　　單窯單機(jī)袋式除塵器能長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行，在立窯煙塵治理中得到了廣泛推廣。但“單窯單機(jī)”除塵器也有局限性，主要表現(xiàn)在以下方面：①除塵器占地面積大，對(duì)采用“群窯大磨”工藝流程的水泥廠，以及在原生產(chǎn)線范圍內(nèi)進(jìn)行過多次改擴(kuò)建的水泥廠，由于多臺(tái)機(jī)立窯位置靠的很近，而且沒有預(yù)留布置多臺(tái)除塵器的擺放空間，因此多臺(tái)除塵器無法布置；②投資費(fèi)用高；③能耗偏高；④運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高；⑤對(duì)煙氣的限制和操作要求比較苛刻。

　　為降低投資成本，減小系統(tǒng)占地面積，為“群窯”的煙塵治理尋找一條有效的途徑，科行公司在總結(jié)多年來袋式除塵器處理機(jī)立窯煙塵的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了用一臺(tái)除塵器同時(shí)處理多臺(tái)窯煙氣的新思路。自2004年6月份該項(xiàng)技術(shù)在云南彌渡龐威水泥有限公司使用成功后，得到了環(huán)保行業(yè)專家的充分肯定和贊譽(yù)，并受到了用戶的一致好評(píng)。在該系統(tǒng)中，我們?cè)鎏砹擞糜趦膳_(tái)窯煙氣混合的混合室，混合室內(nèi)設(shè)計(jì)了氣流均布裝置及流量平衡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，從不同窯來的煙氣在混合室進(jìn)行充分混合，使氣體溫度趨于平穩(wěn)，在混合室頂部設(shè)計(jì)了冷風(fēng)閥，高溫時(shí)可以自動(dòng)補(bǔ)充冷風(fēng)；每臺(tái)窯的進(jìn)風(fēng)管都設(shè)計(jì)了另外的截止閥，能進(jìn)行多種流量組合，從而實(shí)現(xiàn)一臺(tái)窯或兩臺(tái)窯的流量調(diào)節(jié)。

　　2.磚混結(jié)構(gòu)除塵器的優(yōu)化設(shè)計(jì)
　　結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)：①能低溫運(yùn)行，防腐蝕、抗結(jié)露、低成本。將傳統(tǒng)玻纖袋式除塵器的鋼結(jié)構(gòu)外殼體設(shè)計(jì)成磚混結(jié)構(gòu)，使因煙氣腐蝕除塵器殼體造成的除塵器失效問題得以解決。同時(shí)磚混結(jié)構(gòu)具有良好的蓄熱功能，在煙氣處于低溫時(shí)也能正常運(yùn)行，不結(jié)露。傳統(tǒng)袋式除塵器一般要求在露點(diǎn)以上20℃才能正常運(yùn)行，而磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器在接近露點(diǎn)和短時(shí)間低于露點(diǎn)也可以正常運(yùn)行。磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器更加適合我國(guó)的國(guó)情，適合在當(dāng)前水泥行情下水泥企業(yè)低成本投資袋式除塵器的需求。由于這種除塵器省去了大量的鋼材、運(yùn)費(fèi)、安裝費(fèi)等，所用的大量材料均是水泥企業(yè)比較容易得到的。與鋼結(jié)構(gòu)的袋式除塵器相比節(jié)省投資近30%～40％。

　　②抗震、防開裂優(yōu)化設(shè)計(jì)。因地震、地下沉不均、運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)等原因，造成開裂是磚混除塵器首要解決的問題。
　　本除塵器在以下幾方面著手解決：①運(yùn)用整體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。從地基開始（視場(chǎng)地條件）采用整板結(jié)構(gòu)或條塊結(jié)構(gòu)，并在其上面設(shè)計(jì)成地圈梁，然后立柱出地面，再在除塵器灰斗、上下花板和檐口等處共設(shè)有五道鋼筋混凝土圈梁，基礎(chǔ)立柱部分設(shè)框架，在除塵器的四角和內(nèi)外墻交接處設(shè)構(gòu)造柱，構(gòu)造柱上下端箍筋加密，且與鋼筋混凝土圈梁連接，圈梁采用現(xiàn)澆混凝土，使圈梁、框架、構(gòu)造柱形成整體，避免了因地基不平衡下沉而開裂和提高了抗震能力。②因地制宜采用輕質(zhì)砌筑材料（如P型燒結(jié)多孔磚、輕質(zhì)預(yù)制件等）。一方面減少整體重量，抗震防開裂；另外提高保溫性能，減少投資。③采用馬牙槎構(gòu)造立柱和錨固式預(yù)埋件，避免開裂和減少漏風(fēng)。

　　清灰方式優(yōu)化設(shè)計(jì)：①二次縮袋反吹風(fēng)脈動(dòng)清灰技術(shù)。清灰時(shí)，清灰系統(tǒng)按設(shè)定的程序啟動(dòng)反吹風(fēng)機(jī)，關(guān)閉該室排風(fēng)閥，停止該室的過濾，同時(shí)打開該室反吹風(fēng)閥，反吹風(fēng)（排風(fēng)機(jī)排出的凈氣）經(jīng)反吹風(fēng)管、反吹風(fēng)閥、通風(fēng)槽進(jìn)入該室，濾袋在其他袋室的負(fù)壓抽吸和反吹風(fēng)的共同作用下縮癟，灰塵松動(dòng)。經(jīng)短暫間隔，該室反吹風(fēng)閥關(guān)閉，排風(fēng)閥打開，重新進(jìn)入過濾狀態(tài)，濾袋瞬時(shí)鼓漲，已松動(dòng)變癟的塵餅在自重及濾袋抖動(dòng)的作用下落入灰斗。排風(fēng)閥再次關(guān)閉、打開，脈動(dòng)氣流使濾袋產(chǎn)生抖動(dòng)，則進(jìn)一步提高了清灰效果。接著下一室的排風(fēng)閥關(guān)閉，反吹風(fēng)閥打開，又對(duì)下一室進(jìn)行清灰。②微結(jié)露狀態(tài)運(yùn)行清灰技術(shù)。除塵器在將要結(jié)露，但未結(jié)露或短時(shí)間輕微結(jié)露的情況下，清灰效果最好，尤其是在粉塵又細(xì)又黏難于清灰的情況下，除塵器微結(jié)露運(yùn)行清灰有奇效。這一技術(shù)被我們成功地運(yùn)用在湖北某水泥廠機(jī)立窯的煙氣治理中。

　　系統(tǒng)控制優(yōu)化設(shè)計(jì)：①采用西門子PLC，提高控制的準(zhǔn)確性和可靠性；②內(nèi)置記錄儀，可根據(jù)需要調(diào)閱和打印各種運(yùn)行參數(shù)，幫助用戶采用智能化管理；③運(yùn)用在線檢測(cè)。在線檢測(cè)的使用不僅可以幫助用戶提高除塵器的運(yùn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)還可以提高用戶的維護(hù)手段，使得只憑感官判斷變得更為直接，而且也符合新標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　細(xì)節(jié)優(yōu)化設(shè)計(jì)：①灰斗出風(fēng)設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)全鋼玻纖袋式除塵器的每室出風(fēng)口一般設(shè)計(jì)在側(cè)部，如果磚混結(jié)構(gòu)除塵器仍采用如此設(shè)計(jì)，那么勢(shì)必會(huì)增加除塵器的漏風(fēng)系數(shù)。采用灰斗出風(fēng)，一方面避免了此處漏風(fēng)問題，其次還使每室的出風(fēng)更加均勻，減少了除塵器的運(yùn)行阻力。②檢修門的改進(jìn)。檢修門漏氣是除塵器最為常見的問題，在立窯除塵器上，靠近檢修門處也是腐蝕最為嚴(yán)重的，因此檢修門能否密封嚴(yán)實(shí)最為關(guān)鍵。傳統(tǒng)的檢修門密封條都是鑲嵌在門上，關(guān)門后是否密封看不到摸不著。將檢修門密封條鑲嵌在門框上，采用外扣壓緊式結(jié)構(gòu)，關(guān)門后密封嚴(yán)實(shí)性可以一目了然，而且可調(diào)，開門關(guān)門快捷方便。③各類閥門優(yōu)化設(shè)計(jì)（專利技術(shù)）。反吹風(fēng)類除塵器的閥門在整個(gè)立窯除塵系統(tǒng)中是相當(dāng)關(guān)鍵的，其一使用量大，一般8個(gè)室的除塵器正常要用30個(gè)閥門；其二作用重大，如果閥門不能開啟，輕者會(huì)導(dǎo)致除塵器堵塞，重者糊袋、燒袋，除塵器失效。閥門關(guān)鍵之處就是閥板能否靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。傳統(tǒng)閥門主軸采用軸瓦支撐，軸瓦支撐焊接在閥體上。由于焊接的變形、高溫?zé)煔庠斐傻臒嶙冃?、腐蝕等，閥板轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，時(shí)?？ㄋ馈?

　　改進(jìn)后閥門、閥板、主軸兩頭都用外球面球軸承座支撐，并考慮了閥門自身的密封。外球面球軸承座離開閥體，不受高溫?zé)煔獾挠绊?，而且外球面球軸承座安裝位置可調(diào)；外球面球軸承座還有一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，就是在主軸翹曲和軸承座中心軸線有一定角度時(shí)，仍能轉(zhuǎn)動(dòng)自如。我們使用外球面球軸承座后，從未有過閥門動(dòng)作不靈活或動(dòng)不了的現(xiàn)象，效果非常好。

　　三、主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、性能指標(biāo)通過以上優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在產(chǎn)品制造、安裝過程中嚴(yán)格把關(guān)，該除塵器除塵效率、投資、運(yùn)行費(fèi)用等指標(biāo)與傳統(tǒng)除塵器相比，均有較大的提高。

　　四、應(yīng)用實(shí)例
　　科行公司根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝為河南振新水泥廠設(shè)計(jì)了的一種3臺(tái)窯合用一臺(tái)磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器的方案。其投資如下：除塵器配件75萬元，風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)6萬元，非標(biāo)管道、預(yù)埋件10萬元，磚混結(jié)構(gòu)墻體30萬元，合計(jì)121萬元。該除塵器自投入運(yùn)行后，一直隨主機(jī)運(yùn)行，經(jīng)環(huán)保部門檢測(cè)標(biāo)況下，其粉塵排放濃度遠(yuǎn)小于50mg/Nm3，使用3個(gè)多月來，經(jīng)多次檢查一直無故障運(yùn)行。

　　從運(yùn)用效果來看，多臺(tái)窯合用一臺(tái)雙排磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器設(shè)計(jì)合理，投資費(fèi)用低、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用省?？菩泄镜拇u混結(jié)構(gòu)袋式除塵器自2004年投放市場(chǎng)以來，得到了全國(guó)上百家用戶的使用，其效果較好，排放濃度正常低于50mg/Nm3，低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的100mg/Nm3要求，是立窯水泥企業(yè)的優(yōu)選產(chǎn)品，尤其在山西、黑龍江、陜西、甘肅等嚴(yán)寒地區(qū)。磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器的施工周期長(zhǎng)，一般需2～3個(gè)月時(shí)間，作為立窯企業(yè)要搞好立窯收塵，建議早計(jì)劃、早實(shí)施、早達(dá)標(biāo)。