水泥行業(yè)新型干法工藝線大型低阻袋式除塵器的設計與應用

　　1、緒言

　　隨著單一水泥生產線建設規(guī)模越來越大，大型袋式除塵器的使用越來越廣泛；一方面排放要求的提高，另一方面袋式除塵技術、濾料、配件的技術進步。新設計的5000t/d以上規(guī)模、中聯10000t/d、海南華盛12000t/d新型干法生產線全線都采用袋式除塵器；處理風量從幾十萬m3/h到幾百萬m3/h；這就對運行的可靠性、運行阻力等提出了更高的要求，必須引起袋式除塵器設計者、供應商、配件生產廠家的高度重視。

　　2、水泥工業(yè)節(jié)能減排的形勢

　　水泥工業(yè)重點節(jié)能降耗工作，主要通過技術進步，大力推廣新型干法窯外分解技術，促進工藝結構調整，大幅降低能耗，改善環(huán)境并提高生產技術指標和經濟效益。大型新型干法水泥企業(yè)煙塵排放達標排放率95.0％以上，工業(yè)粉塵排放達標率98.0％以上。

       但全行業(yè)核定的年粉塵排放總量是600萬噸左右；去年水泥總產量達到18.8億噸，粉塵排放超過1000萬噸，減排任務還很重。

　　2.1、水泥十強企業(yè)

　　2.2、我國水泥工業(yè)粉塵污染的防治政策

　　我國水泥行業(yè)執(zhí)行《水泥工業(yè)污染物排放標準》；標準對煙粉塵、二氧化硫、氟化物排放限值大幅度降低，同時規(guī)定了單位產品的最高排放量，增加了對氮氧化物等排放控制標準。新修訂標準的實施，有力促進水泥企業(yè)的技術進步，采用先進的環(huán)保技術，提高環(huán)境保護水平。

　　2.3、中國水泥工業(yè)粉塵污染排放標準和防治政策

　　隨著中國水泥產業(yè)政策的調整，水泥生產工藝線日趨大型化，這些大型水泥生產線，每條線都有大量的除塵器，窯尾除塵是水泥行業(yè)環(huán)保關鍵所在。大型水泥廠的窯尾除塵，過去大多采用電除塵器，其煙塵排放濃度較高。隨著環(huán)保標準的嚴格實施，窯尾煙塵排放都必須達到50mg/Nm³，中國沿海經濟發(fā)達地區(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。

　　3、低阻、高效袋式除塵器的技術措施

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

　　3.2、高性能、低阻力過濾材料的選用

       正確選擇與使用過濾材料，仍然是核心技術，對性能和運行費用，包括濾袋消耗和運行電耗起著決定性作用。水泥工業(yè)排放的含塵氣體，根據工藝過程不同，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350℃以上，須先經過調質，冷卻后再進行處理；

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

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

        (4)防燃、防爆，如煤磨排出的含有煤粉的含塵氣體。

　　3.3、高強度的清灰措施

       清灰強度與清灰的效果有著重要的聯系，高強度的清灰能夠提高清灰效果，降低運行阻力；對于同一種濾料來說，降低濾料運行阻力的方法就是提高清灰強度。

       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于清灰的效果就至關重要了；高品質的脈沖閥和控制方式就能夠在最短的時間噴出足夠的壓縮氣量就能達到高強度的清灰效果，所以對脈沖閥要求確實比較高。

　　3.4、智能化的清、卸灰控制

      袋式除塵器的運行阻力與除塵工藝條件密切相關，運行過程中也常常隨著工況條件變化而變化；如粉塵濃度、風量的波動必然引起袋式除塵器阻力的波動；如何保證袋式除塵器在設定的阻力范圍內運行，是袋式除塵器的設計者們多年來一直追求的。目前能夠做到的也就是，用袋式除塵器的清、卸灰制度來保證和穩(wěn)定袋式除塵器的運行阻力；這些技術措施的實現都由阻力測試和控制系統(tǒng)來完成，在系統(tǒng)中加入智能化的技術措施就很容易做到，也就是在原來袋式除塵器清、卸灰程序中增加了阻力監(jiān)測和調整的功能，我們在設計中采用了這些措施，經過幾年的運行，取得了比較滿意的效果。

　　3. 5、優(yōu)化除塵器本體設計

　　大型袋式除塵器的本體設計必須考慮如下特點：

　　風量大：日產10000t熟料的生產線，窯尾排放風量近200萬m³/h，加上窯頭篦冷機余風除塵；占全廠除塵風量的80%以上；

　　溫度高：入除塵器廢氣溫度達到200℃以上；

　　成分復雜：有NO、SO₂、水分等，有較強的腐蝕性；

　　設備運轉率要求高：隨窯運轉率必須達到100%，無旁路系統(tǒng)；因此，水泥行業(yè)大型袋式除塵器的設計者必須合理設計本體的每一個細節(jié)。

　　4、袋式除塵器在水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢

　　節(jié)能減排是水泥工業(yè)永恒的主題，水泥結構調整，大量新上的新型干法水泥生產線，具有工藝先進、設備精良，企業(yè)規(guī)模大，有利于對煙塵、粉塵的控制。新修訂的國家標準GB4915-2004《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》是任何水泥廠都必須執(zhí)行。有些城市和地區(qū)標準嚴于國家的標準，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品都采用袋式除塵器，同時，全國各省、市逐步在大、中型水泥生產線安裝在線監(jiān)測儀器，隨時監(jiān)控煙塵和粉塵的排放。

　　水泥工業(yè)結構調整，新型干法水泥生產線快速增長，環(huán)保法規(guī)和監(jiān)管愈來愈嚴格。我國在新型干法生產線的窯頭、窯尾采用袋式除塵器越來越多；全國幾大水泥公司全工藝線都采用袋式除塵器；中聯水泥、冀東水泥、華新水泥、海德堡、中材國際、亞東等大型水泥集團新上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；河南南陽中聯、郟縣中聯已于2010年完成改造。

　　根據水泥行業(yè)準入條件要求：“所有水泥生產環(huán)節(jié)必須達到國家環(huán)保要求，嚴格執(zhí)行《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》和《水泥工業(yè)除塵工程技術規(guī)范》，新建水泥項目必須安裝在線排放檢測裝置。”

       水泥工業(yè)產業(yè)政策要求：“建立和完善水泥工業(yè)污染物控制指標的在線監(jiān)測和評價體系，加快實施水泥企業(yè)污染物排放在線控制和監(jiān)測，及時、準確、有效控制水泥工業(yè)污染物排放?！?/FONT>