袋除塵器與現(xiàn)代水泥工藝收塵技術(shù)的新進(jìn)展

　　自34年前第一臺高溫反吹風(fēng)布袋收塵器推向中國市場以來，天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司一直對高溫布袋收塵器進(jìn)行艱苦的探索和研究，以便不斷地改進(jìn)其產(chǎn)品質(zhì)量和滿足日益增漲的市場需求。更主要的是滿足不斷更新的國家“水泥廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)”的要求，時刻面對更加嚴(yán)格的檢測對于煙囪排放指標(biāo)的限制。 

　　水泥生產(chǎn)過程的揚(yáng)塵問題歷來是一個非常嚴(yán)重的問題。但經(jīng)過我們環(huán)保工作者的不斷努力，近年來，現(xiàn)代化水泥廠已基本控制了過程排塵，它依托于環(huán)保收塵技術(shù)的不斷發(fā)展和收塵設(shè)備的不斷完善。各收塵點的排放濃度均可做到在30mg/Nm3以下，特別非常難做的是水泥廠的主排塵點的除塵器，多是工藝收塵設(shè)備。我們做了很多工作，同時見證了我國袋除塵技術(shù)與現(xiàn)代水泥廠收塵的進(jìn)展歷程。

　　水泥廠主排塵點的除塵器一般是指生料及燒成系統(tǒng)的窯尾及生料磨收塵器、窯頭篦冷機(jī)廢氣收塵器；水泥磨收塵器和煤磨收塵器。它們都是工藝不可缺少的主設(shè)備，許多是作為成品收集器。從水泥生產(chǎn)工藝講是不可奇缺的主設(shè)備，從環(huán)保角度講他們是主排塵點，廢氣量占全廠總廢氣量的90％，因此稱為水泥工藝收塵器，它的重要性不言而喻。重要的是這些廢氣的凈化處理難度也是最大的。下面回顧一下水泥廠工藝收塵的發(fā)展：

　　80年代前期，我國的電收塵器和袋收塵器技術(shù)還相當(dāng)落后，沒有系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)，主要表現(xiàn)是：

　　（1）對除塵的機(jī)理及請回技術(shù)上缺乏深入的研究，除塵器新產(chǎn)品的開發(fā)處于移植測繪翻版的水準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)魚龍混雜，除塵和清灰效率低下。

　?。?） 與除塵配套的機(jī)電產(chǎn)品及材料形式陳舊、功能不齊、性能不好、壽命不長。

　?。?） 作為袋式除塵器的核心部件的濾料及濾袋存在較大差距，濾料的材質(zhì)局限于滌（常溫）、玻璃（高溫），國產(chǎn)耐高溫合纖濾料尚不過關(guān)。

　?。?）制造除塵器的工藝水平和工藝裝配設(shè)備比較落后，技術(shù)文件不完善，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán)格，質(zhì)量控制和管理體系比較薄弱，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到充分保證，與國外設(shè)備相比，存在明顯差距，既收塵效率不高，性能不穩(wěn)定，配件壽命很短。 因此，無論是水泥磨、生料磨、煤磨生產(chǎn)工藝，均需旋風(fēng)收塵器作為中間成品收集，不能直接利用電或袋除塵器收集成品，系統(tǒng)復(fù)雜，效率低。而窯頭窯尾高溫廢氣收塵也只能靠電除塵器。

　　80年代中后期，我國水泥工業(yè)以天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院為技術(shù)依托單位分別系統(tǒng)引進(jìn)了德國魯奇公司的BS780電除塵器技術(shù)和美國富樂公司的系列袋除塵技術(shù)。同時我國干法水泥工藝也引進(jìn)了國外先進(jìn)技術(shù)，并開始了現(xiàn)代干法水泥生產(chǎn)線的開發(fā)和實踐。從90年代初開始天津水泥工業(yè)設(shè)計院設(shè)計的干法生產(chǎn)線中，如當(dāng)時的本溪、工源、北京水泥廠等，在水泥磨煤磨車間工藝中開始直接利用PPDC型氣箱脈沖袋收塵器作為高濃度的成品收集器，大大簡化了生產(chǎn)工藝。此時的收塵器應(yīng)稱為工藝收塵器。
94年開始天津院設(shè)計的北京水泥廠2000t/d水泥熟料生產(chǎn)線首次應(yīng)用了分室風(fēng)機(jī)反吹清灰的大型高溫窯尾袋收塵器，應(yīng)用成功，獲得了98年度國家級科技進(jìn)步3等獎。另外在山西潞城水泥廠也是采用的這種窯尾袋收塵器，并且窯頭冷卻機(jī)也采用了袋收塵器；北京水泥廠的礦渣烘干機(jī)也首次采用了袋收塵器。標(biāo)志著我國現(xiàn)代干法水泥生產(chǎn)開始了高溫袋收塵器應(yīng)用。這也依托高溫濾料的發(fā)展和成熟。

　　95年天津水泥設(shè)計院又帶頭引進(jìn)了國際上最先進(jìn)的德國魯奇公司BS930電收塵技術(shù)。經(jīng)過學(xué)習(xí)和實踐，成功開發(fā)了第二代電收塵器。它的典型特征是設(shè)計排放出口濃度不大于50mg/Nm3。最重要的是，結(jié)構(gòu)開發(fā)設(shè)計擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，窯尾電收塵器允許通過高負(fù)壓、高氣體含塵濃度。使水泥工業(yè)生產(chǎn)工藝更趨簡化。為簡化生料輥式磨工藝流程，出磨生料粉不再采用選粉機(jī)，而直接進(jìn)入電收塵器。我們已經(jīng)在海螺2500t/d、5000t/d等多條水泥熟料生產(chǎn)線上應(yīng)用了這種電收塵器。這無疑又是最重要的工藝收塵器。

　　2000年開始，天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院在吸收美國富樂公司袋收塵器技術(shù)的基礎(chǔ)上在水泥生產(chǎn)線推出了改進(jìn)型PPDC既LPF系列氣箱脈沖清灰袋收塵器。為了滿足新的環(huán)保排放要求，設(shè)計全部采用了高性能高質(zhì)量的濾袋（其重量指標(biāo)不低于500g/m2）和進(jìn)口名牌脈沖閥。對于重要用途的工藝袋除塵器給與特殊考慮，包括特殊結(jié)構(gòu)處理、特殊慮料材質(zhì)、過濾風(fēng)速等，成功應(yīng)用于水泥粉磨、OSEPA選粉機(jī)、煤粉磨工藝等的成品收集。

　　但是由于環(huán)保要求的不斷提高，要真正達(dá)到高的排放限值，如<30g/Nm3,采用電除塵器，無論是設(shè)備的一次投資還是運行成本都是非常高的。對比采用袋收塵器將具有優(yōu)勢。關(guān)鍵是開發(fā)的袋收塵器應(yīng)是更高的收塵效率和更低的設(shè)備阻力，但是PPDC氣箱脈沖袋除塵器不能勝任。

　　2001年開始開發(fā)了高效低阻袋收塵器。

　　許多人認(rèn)為袋收塵器阻力比電收塵器高，那么它們在系統(tǒng)能耗上，袋收塵器一定比電收塵器高。其實不然，我們在為拉法基和海德堡公司水泥工程配套供應(yīng)袋收塵器的實踐中得到了新的理念。收塵器怎樣能為用戶帶來效益呢？

　　1、滿足法律法規(guī)要求是根本；
　　2、提高收塵效率，降低排放；
　　3、提高驅(qū)進(jìn)速度或增加氣-布比，即過濾元件的單位面積處理氣量量加大； 
　　4、降低集塵能耗（電收塵器電暈功耗低，袋收塵器壓差降低）； 
　　5、降低清灰能量，即清灰震打功率降低或減少壓縮空氣使用量；
　　6、延長設(shè)備及配件（主要是濾袋）壽命；
　　7、降低維護(hù)成本；
　　8、降低設(shè)備價格。

　　這八項指標(biāo)都有具體測量指標(biāo)，并分別賦予權(quán)重值，成熟的公司是把這八項指標(biāo)的綜合值作為收塵設(shè)備評價的依據(jù)。這才是真正的性價比。我們了解到，國外工程公司將第4、5項的權(quán)重，即綜合能耗比的權(quán)重明顯加大，一般要高于其它項權(quán)重的一倍。

　　依據(jù)前面提出的八項指標(biāo)和評價準(zhǔn)則，針對目前我國的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)保政策，對水泥廠收塵設(shè)備－電或袋收塵器選擇進(jìn)行評價，袋除塵器的一次投資費用偏高，而若選用低阻高效袋除塵器，在運行費用、除塵效果方面比電除塵器有相當(dāng)大的優(yōu)勢。無疑，采用袋除塵器是最佳選擇。這就是近年來拉法基和海德堡公司所建水泥廠多數(shù)100％采用袋除塵器的原因。也是國內(nèi)許多大的集團(tuán)公司越來越多的采用袋除塵器和進(jìn)行電除塵器改造為袋除塵器的原因。

　　幾年來，天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院，中天仕名科技集團(tuán)已經(jīng)為多條拉法基和海德堡公司的水泥生產(chǎn)線提供全廠高效低阻袋除塵器，包括高濃度、高負(fù)壓、窯頭窯尾及生料磨成品收集三合一的袋除塵器。如重慶拉法基水泥公司、都江堰拉法基水泥公司、印度拉法基水泥公司、俄羅斯海德堡TULA水泥公司等。

　　同時，也為國內(nèi)外多家水泥生產(chǎn)線提供了大型高溫高效低阻袋除塵器。如亞泰哈爾濱水泥公司、天瑞大連水泥公司、金剛白山水泥公司、延吉德全水泥公司、陜西堯柏水泥公司、福建閩福水泥公司、國外巴基斯坦、越南、柬埔寨、美國SCC、俄羅斯SCP和埃及等多條生產(chǎn)線。同時還為多條現(xiàn)有水泥生產(chǎn)線提供了電除塵器改造為袋除塵器總包工程及服務(wù)。如北京琉璃河水泥公司一線窯尾、天瑞汝州水泥公司一二線窯尾、天瑞裕泰水泥公司窯尾、金隅贊皇水泥窯尾、焦作千業(yè)水泥公司窯頭、蒙西海拉爾水泥公司窯尾收塵器等。其中，天瑞汝州水泥公司二線窯尾收塵器是不改變工藝的情況下直接由高濃度電除塵器改為袋除塵器。

　　這種袋除塵器的優(yōu)點是：

　　1、采用行噴脈沖袋收塵器技術(shù)設(shè)計。工藝收塵器全部為室內(nèi)換袋（Walk in）結(jié)構(gòu)，保證設(shè)備漏風(fēng)率真正低于3％。
　　2、采用我公司已獲得國家發(fā)明專利的自助冷卻清灰裝置，確保聯(lián)續(xù)清灰效率。
　　3、采用低CAN風(fēng)速結(jié)構(gòu)設(shè)計，保證設(shè)備高效運行。
　　4、可用于高濃度高負(fù)壓系統(tǒng)收塵。
　　5、關(guān)鍵件采用國際名牌產(chǎn)品，確保設(shè)備性能優(yōu)越。例如脈沖閥采用澳大利亞GOYEN產(chǎn)品、氣缸采用臺灣AIRTAC產(chǎn)品。脈沖閥膜片保證1000000次和5年的使用壽命。
　　6、采用智能運行監(jiān)測系統(tǒng)，全面監(jiān)視系統(tǒng)運行中的氣體溫度壓力及分室壓差監(jiān)控、分風(fēng)狀況和破袋檢測，實施反饋清灰控制及異常報警，保證運行中破袋檢測快速準(zhǔn)確。
　　7、獲國家發(fā)明專利的完美的清灰控制系統(tǒng)，西門子PLC，內(nèi)設(shè)置定時、定阻、在線及離線清灰程序。觸摸屏人機(jī)界面，可方便實現(xiàn)清灰程序、間隔、強(qiáng)度可調(diào),同時設(shè)置運行參數(shù)監(jiān)控顯示。
　　8、標(biāo)準(zhǔn)板塊結(jié)構(gòu)設(shè)計，方便現(xiàn)場安裝，并利于結(jié)構(gòu)密封施焊。
　　9、掛袋多孔板全部采用數(shù)控激光切割成型，確保尺寸定位及形狀公差小于0.1mm，孔板平面度公差小于3mm。
　　10、整機(jī)阻力確保低于1500Pa，比前代袋收塵器節(jié)約運行電耗約10％。
　　11、由于這種袋除塵器的諸多優(yōu)勢，現(xiàn)在，水泥工業(yè)除塵，特別是工藝除塵系統(tǒng)幾乎100％采用。它是現(xiàn)代水泥工業(yè)除塵最新技術(shù)的標(biāo)志。

　　展望今后水泥廠收塵技術(shù)的發(fā)展，我們認(rèn)為：盡管我國收塵技術(shù)已有長足的發(fā)展，但是有許多理由需要我們繼續(xù)努力。

　　1、 隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，袋收塵器將越來越多的應(yīng)用于窯尾、窯頭的廢氣處理，電除塵器將更多的被改造為袋除塵器，甚至逐漸取代電收塵器。
　　2、隨著水泥原料輥式磨機(jī)的大量應(yīng)用，簡化粉磨工藝，將大量采用窯尾高濃度袋收塵器作為成品收集器。
　　3、窯頭、窯尾及生料磨的成品收集一體的混合袋除塵工藝將越來越多。
　　4、隨著信息化時代的到來，對水泥廠排塵的自動連續(xù)監(jiān)控將逐漸實施?；跓o線通訊技術(shù)進(jìn)行設(shè)備運行故障智能監(jiān)測及控制的“傻瓜”袋除塵器將很快出現(xiàn)。
　　5、由于電、袋收塵器各自的優(yōu)缺點，真正的電、袋合一的收塵器將出現(xiàn)，并投入工業(yè)運行，它集電收塵器和袋收塵器的優(yōu)點于一身，靠靜電作用于濾袋積灰的清除，高效、高氣—布比、低阻力、低出口排放。