采用電、袋除塵器處理水泥窯尾煙氣比較
一、煙氣性能和煙氣條件對(duì)除塵器性能的影響
1.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(yáng)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SO2、O2、H2O和CO2的含量高，對(duì)放電極起暈產(chǎn)生有利影響。
2.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。
二、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。
三、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。
四、實(shí)現(xiàn)“趨零排放”的難易
1.電除塵器很難實(shí)現(xiàn)“趨零排放”。在電場(chǎng)中，顆粒越細(xì)，因紊流氣體的擾動(dòng)被捕集的概率越低，很容易從電除塵器中逃逸出來。窯尾煙氣中含塵顆粒細(xì)，小于10μm的微細(xì)顆粒占60%左右。電除塵器雖是一種高效收塵設(shè)備，但其收塵效率與收塵極極板面積呈指數(shù)曲線關(guān)系。一臺(tái)三電場(chǎng)的電除塵器，其第一電場(chǎng)有80%～90%的收塵效率，而第二三電場(chǎng)僅收集含塵量的10%～20%，為了達(dá)到低于30mg/Nm3的低排放濃度，需要增設(shè)第四五電場(chǎng)或者在電場(chǎng)中大量增加極板面積。
2.袋除塵器容易實(shí)現(xiàn)“趨零排放”。袋除塵器是通過選用高性能濾料、降低過濾風(fēng)速和提高加工精度來提高收塵效率的，盡管窯尾煙氣中含有大量微細(xì)顆粒，使用脈噴袋除塵器完全可以將排放濃度控制在<10mg/Nm3，接近“趨零排放”。
五、事故排放的預(yù)防與保護(hù)措施煙氣中CO含量超標(biāo)的影響：①電除塵器需停機(jī)保護(hù)。電除塵器的入口處要安裝CO取樣分析系統(tǒng)，對(duì)煙氣進(jìn)行檢測(cè)，若窯尾煙氣的CO含量超過2%，則應(yīng)發(fā)出警報(bào)，及時(shí)通知看火工采取措施，當(dāng)CO含量超過2.5%時(shí)，則應(yīng)關(guān)閉高壓硅整流器，防止CO含量超標(biāo)煙氣在電除塵器內(nèi)遇火花爆炸。旋窯在點(diǎn)火投料的數(shù)小時(shí)內(nèi)，常因燃料的不完全燃燒使窯尾煙氣中CO含量超標(biāo)而停止向電場(chǎng)送電。這種情況屬于事故排放。②袋除塵器不需保護(hù)。CO含量超標(biāo)不會(huì)對(duì)袋除塵器有影響，不需要安裝CO取樣分析系統(tǒng)。③電源或高壓線路故障引起電除塵器事故排放。當(dāng)電除塵器的電源出現(xiàn)故障不能給電場(chǎng)送電或當(dāng)高壓線路中的絕緣子因結(jié)露引起“爬電”等原因跳閘，沒有送上高壓電的電場(chǎng)只是一個(gè)通道，也屬于事故排放。④袋除塵器因破袋引起超標(biāo)排放。因老化、機(jī)械外力破壞等會(huì)造成破袋，引起超標(biāo)排放，袋除塵器可通過安裝差壓計(jì)的方式在線測(cè)出破袋所在的袋室。
摘自：數(shù)字水泥
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