水泥行業(yè)新型干法工藝線大型低阻袋式除塵器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

　　1、緒言

　　隨著單一水泥生產(chǎn)線建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，大型袋式除塵器的使用越來(lái)越廣泛；一方面排放要求的提高，另一方面袋式除塵技術(shù)、濾料、配件的技術(shù)進(jìn)步。新設(shè)計(jì)的5000t/d以上規(guī)模、中聯(lián)10000t/d、海南華盛12000t/d新型干法生產(chǎn)線全線都采用袋式除塵器；處理風(fēng)量從幾十萬(wàn)m3/h到幾百萬(wàn)m3/h；這就對(duì)運(yùn)行的可靠性、運(yùn)行阻力等提出了更高的要求，必須引起袋式除塵器設(shè)計(jì)者、供應(yīng)商、配件生產(chǎn)廠家的高度重視。

　　2、水泥工業(yè)節(jié)能減排的形勢(shì)

　　水泥工業(yè)重點(diǎn)節(jié)能降耗工作，主要通過(guò)技術(shù)進(jìn)步，大力推廣新型干法窯外分解技術(shù)，促進(jìn)工藝結(jié)構(gòu)調(diào)整，大幅降低能耗，改善環(huán)境并提高生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益。大型新型干法水泥企業(yè)煙塵排放達(dá)標(biāo)排放率95.0％以上，工業(yè)粉塵排放達(dá)標(biāo)率98.0％以上。

       但全行業(yè)核定的年粉塵排放總量是600萬(wàn)噸左右；去年水泥總產(chǎn)量達(dá)到18.8億噸，粉塵排放超過(guò)1000萬(wàn)噸，減排任務(wù)還很重。

　　2.1、水泥十強(qiáng)企業(yè)

　　2.2、我國(guó)水泥工業(yè)粉塵污染的防治政策

　　我國(guó)水泥行業(yè)執(zhí)行《水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》；標(biāo)準(zhǔn)對(duì)煙粉塵、二氧化硫、氟化物排放限值大幅度降低，同時(shí)規(guī)定了單位產(chǎn)品的最高排放量，增加了對(duì)氮氧化物等排放控制標(biāo)準(zhǔn)。新修訂標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，有力促進(jìn)水泥企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，采用先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)，提高環(huán)境保護(hù)水平。

　　2.3、中國(guó)水泥工業(yè)粉塵污染排放標(biāo)準(zhǔn)和防治政策

　　隨著中國(guó)水泥產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，水泥生產(chǎn)工藝線日趨大型化，這些大型水泥生產(chǎn)線，每條線都有大量的除塵器，窯尾除塵是水泥行業(yè)環(huán)保關(guān)鍵所在。大型水泥廠的窯尾除塵，過(guò)去大多采用電除塵器，其煙塵排放濃度較高。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格實(shí)施，窯尾煙塵排放都必須達(dá)到50mg/Nm³，中國(guó)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)、四川、河南等省要求窯尾煙塵排放濃度小于30mg/Nm³，因此，采用袋式除塵器是窯頭、窯尾除塵發(fā)展的趨勢(shì)。

　　3、低阻、高效袋式除塵器的技術(shù)措施

　　3.1、合理的氣流分布

      水泥行業(yè)使用的小型袋式除塵器來(lái)，氣流分布的要求不是那么高，隨著單一水泥工藝線的規(guī)模越來(lái)越大，處理風(fēng)量也越來(lái)越大；處理100萬(wàn)m³/h以上風(fēng)量的袋式除塵器已很常見(jiàn)，對(duì)于大型袋式除塵器來(lái)說(shuō)，氣流的分布就顯得尤為重要；不合理的氣流分布除可能對(duì)濾袋等造成破壞外，最大的可能就是造成除塵器運(yùn)行阻力的“居高不下”，帶來(lái)能耗的增加，因此在水泥行業(yè)大型袋式除塵器設(shè)計(jì)中，氣流分布應(yīng)引起足夠重視。

　　3.2、高性能、低阻力過(guò)濾材料的選用

       正確選擇與使用過(guò)濾材料，仍然是核心技術(shù)，對(duì)性能和運(yùn)行費(fèi)用，包括濾袋消耗和運(yùn)行電耗起著決定性作用。水泥工業(yè)排放的含塵氣體，根據(jù)工藝過(guò)程不同，具有不同的特性。

        (1)高溫，如窯頭、窯尾排出的含塵氣體，溫度高達(dá)350℃以上，須先經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)，冷卻后再進(jìn)行處理；

        (2)高濕，如聯(lián)合粉磨，烘干機(jī)，不僅溫度波動(dòng)，其濕含量也高達(dá)20%以上；

        (3)高濃度，與立式磨、擠壓磨、高效選粉機(jī)配套的袋式除塵器，處理含塵氣體的粉塵濃度可達(dá)700～1600g/m³，它即是生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)設(shè)備，也是粉塵排放控制的環(huán)保設(shè)備；

        (4)防燃、防爆，如煤磨排出的含有煤粉的含塵氣體。

　　3.3、高強(qiáng)度的清灰措施

       清灰強(qiáng)度與清灰的效果有著重要的聯(lián)系，高強(qiáng)度的清灰能夠提高清灰效果，降低運(yùn)行阻力；對(duì)于同一種濾料來(lái)說(shuō)，降低濾料運(yùn)行阻力的方法就是提高清灰強(qiáng)度。

       水泥行業(yè)大型袋式除塵器采用最多的是在線脈沖噴吹清灰方式，在氣源壓力一定，供氣量能夠保證的情況下，脈沖閥一次噴吹的壓縮空氣量對(duì)于清灰的效果就至關(guān)重要了；高品質(zhì)的脈沖閥和控制方式就能夠在最短的時(shí)間噴出足夠的壓縮氣量就能達(dá)到高強(qiáng)度的清灰效果，所以對(duì)脈沖閥要求確實(shí)比較高。

　　3.4、智能化的清、卸灰控制

      袋式除塵器的運(yùn)行阻力與除塵工藝條件密切相關(guān)，運(yùn)行過(guò)程中也常常隨著工況條件變化而變化；如粉塵濃度、風(fēng)量的波動(dòng)必然引起袋式除塵器阻力的波動(dòng)；如何保證袋式除塵器在設(shè)定的阻力范圍內(nèi)運(yùn)行，是袋式除塵器的設(shè)計(jì)者們多年來(lái)一直追求的。目前能夠做到的也就是，用袋式除塵器的清、卸灰制度來(lái)保證和穩(wěn)定袋式除塵器的運(yùn)行阻力；這些技術(shù)措施的實(shí)現(xiàn)都由阻力測(cè)試和控制系統(tǒng)來(lái)完成，在系統(tǒng)中加入智能化的技術(shù)措施就很容易做到，也就是在原來(lái)袋式除塵器清、卸灰程序中增加了阻力監(jiān)測(cè)和調(diào)整的功能，我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用了這些措施，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)行，取得了比較滿意的效果。

　　3. 5、優(yōu)化除塵器本體設(shè)計(jì)

　　大型袋式除塵器的本體設(shè)計(jì)必須考慮如下特點(diǎn)：

　　風(fēng)量大：日產(chǎn)10000t熟料的生產(chǎn)線，窯尾排放風(fēng)量近200萬(wàn)m³/h，加上窯頭篦冷機(jī)余風(fēng)除塵；占全廠除塵風(fēng)量的80%以上；

　　溫度高：入除塵器廢氣溫度達(dá)到200℃以上；

　　成分復(fù)雜：有NO、SO₂、水分等，有較強(qiáng)的腐蝕性；

　　設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率要求高：隨窯運(yùn)轉(zhuǎn)率必須達(dá)到100%，無(wú)旁路系統(tǒng)；因此，水泥行業(yè)大型袋式除塵器的設(shè)計(jì)者必須合理設(shè)計(jì)本體的每一個(gè)細(xì)節(jié)。

　　4、袋式除塵器在水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

　　節(jié)能減排是水泥工業(yè)永恒的主題，水泥結(jié)構(gòu)調(diào)整，大量新上的新型干法水泥生產(chǎn)線，具有工藝先進(jìn)、設(shè)備精良，企業(yè)規(guī)模大，有利于對(duì)煙塵、粉塵的控制。新修訂的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4915-2004《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》是任何水泥廠都必須執(zhí)行。有些城市和地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)于國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，排放濃度提高到30mg/Nm³，甚至10mg/Nm³；廣東、四川、江蘇、河南等省新上的工藝線均要求從原料處理到產(chǎn)品都采用袋式除塵器，同時(shí)，全國(guó)各省、市逐步在大、中型水泥生產(chǎn)線安裝在線監(jiān)測(cè)儀器，隨時(shí)監(jiān)控?zé)焿m和粉塵的排放。

　　水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，新型干法水泥生產(chǎn)線快速增長(zhǎng)，環(huán)保法規(guī)和監(jiān)管愈來(lái)愈嚴(yán)格。我國(guó)在新型干法生產(chǎn)線的窯頭、窯尾采用袋式除塵器越來(lái)越多；全國(guó)幾大水泥公司全工藝線都采用袋式除塵器；中聯(lián)水泥、冀東水泥、華新水泥、海德堡、中材國(guó)際、亞?wèn)|等大型水泥集團(tuán)新上5000t/d到12000t/d整條工藝線都是采用袋式除塵器；為減少排放，中聯(lián)水泥公司的新型干法水泥工藝線逐步把電除塵器改為袋式除塵器；河南南陽(yáng)中聯(lián)、郟縣中聯(lián)已于2010年完成改造。

　　根據(jù)水泥行業(yè)準(zhǔn)入條件要求：“所有水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)必須達(dá)到國(guó)家環(huán)保要求，嚴(yán)格執(zhí)行《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》和《水泥工業(yè)除塵工程技術(shù)規(guī)范》，新建水泥項(xiàng)目必須安裝在線排放檢測(cè)裝置。”

       水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策要求：“建立和完善水泥工業(yè)污染物控制指標(biāo)的在線監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)體系，加快實(shí)施水泥企業(yè)污染物排放在線控制和監(jiān)測(cè)，及時(shí)、準(zhǔn)確、有效控制水泥工業(yè)污染物排放?！?/FONT>