大型袋式除尘器在水泥企业应用优势明显

水泥 2007-12-29

　　我国水泥工业随着产业政策的调整，水泥生产日趋大型化，这些大型水泥生产线，每条线都有50多台除尘器，窑尾除尘是环保关键所在。大型水泥厂的窑尾除尘，过去一直都采用电除尘器，由于电除尘器比电阻的敏感性及其除尘机理决定，其烟尘排放浓度较高，一般都在100mg/m3以上。随着环保新标准的实施，窑尾烟尘排放浓度都要求小于等于50mg/m3.沿海经济发达地区甚至要求窑尾烟尘排放浓度小于等于10mg/m3.因此，采用袋式除尘器是窑头、窑尾除尘发展的必然趋势。也有不少水泥厂根据企业自身设备、资金情况，将不能达标排放的电除尘器改造成袋式除尘器，也取得了很好的效果。由于袋式除尘器的适应能力比电除尘器要强，因此，在窑头、窑尾采用袋式除尘器越来越多，发展势头迅猛。本文针对大型袋式除尘器在水泥企业的应用进行了较为详细的介绍，相信能对广大水泥企业环保改造有所启发。

　　新型干法水泥厂生产过程一般有除尘器50余台。过去除回转窑废气处理和窑头冷却机外，多数企业采用电除尘器。随着环保事业的发展及袋式除尘器技术的进步，水泥生产的整个过程几乎全部可以采用袋式除尘器。

　　大型化的高效袋式除尘器是现代除尘技术发展的标志之一。它除尘效率高，特别是捕集微细粉尘效果更佳。近年来，袋式除尘器滤料材质的提高和清灰控制自动化与结构性能的优化，为袋式除尘器的发展提供了技术保证，大型干法水泥窑窑尾烟气处理采用袋式除尘器已渐成趋势。

　　袋式除尘器的技术特点1.对窑工况变化的适应能力强客观地讲，无论是电除尘器还是袋式除尘器均有很高的捕尘效果，只要设计选型正确、产品质量优良、维护操作合理，均能保证国家规定的排放标准。相比较而言，由于设备结构及除尘清灰机理的不同，当窑工况失稳、热工参数偏离原设计指标波动变化时，袋式除尘器的适应能力则要强一些。

　　实际生产中，当进入电除尘器的废气量或含尘浓度超过原设计值时，其除尘效率就会下降。而窑尾废气不可能一直保持在设计指标范围内。当喂料（煤）量、系统漏风超过设计指标时，均有可能使窑尾废气量超标，从而使除尘器的除尘效率下降，排放浓度超标。例如，当进入电除尘器的废气量比设计指标高5%~10%时，其除尘效率将由原设计的99.875%下降至99.83%~99.77%，在这种情况下，若原设计排放浓度≤100mg/m3，实际排放浓度则将上升为137mg/m3~184mg/m3.同样，当预热器内漏风超过2%时，预热器分离效率明显降低，此时废气含尘浓度有可能增大，这也将引起除尘器的除尘效率下降，废气排放浓度超标。

　　要解决进入电除尘器的废气量或含尘浓度增加而导致除尘效率下降、排放超标的问题，必须增加极板以增加沉淀极板面积，这对正在使用的电除尘器来说是非常困难的。而袋式除尘器是按照选定的过滤风速来确定滤袋过滤面积的，其滤袋过滤面积基本不受废气量或含尘浓度影响。当进入袋式除尘器废气量增加时，其过滤风速增加、阻力上升速度加快，此时只需将滤袋清灰周期缩短、清灰次数增加即可满足除尘要求，其除尘效率是不受影响的。

　　另外，相比较而言，进入除尘器废气的温度、湿度（即烟气性质）的变化对电除尘器的影响要大些。一般控制进入电除尘器的烟气温度为120℃~150℃、湿度为10%~15%、露点为50℃~60℃，过高或过低均对电除尘器运行不利。温度过高、湿度过低，则粉尘比电阻升高，有可能使电场频繁火花放电、电晕电流增大、除尘效率下降；温度过低、湿度过高，有可能使粉尘在极板和电晕线上产生粘附，使振打清灰困难，严重时会影响除尘器正常工作。

　　袋式除尘器对废气温度、湿度变化的范围要求较宽，尤其是由于一些新型滤料的应用，如玻璃膨体纱微孔薄膜复合滤料等，其工作温度为250℃（瞬时可达280℃），允许温度要求也较电除尘器宽。综上所述，可以说袋式除尘器较电除尘器对窑工况变化及烟气性质变化的适应性要强些。

　　2.袋式除尘器能捕捉细微的粉尘随着滤料产业的发展，新产品不断出现，已经可以选择满足捕捉细微粉尘的滤料，这就使除尘效率大大提高。

　　3.对环保要求适应性强随着人们对生存环境质量要求的不断提高，政府必然会逐步提高环保标准。目前，电除尘器进一步降低出口浓度只能靠增加沉淀极板面积来提高捕尘效率，减小排放量，这势必将增加设备体积和投资。而袋式除尘器只需通过调整清灰频率即可满足新排放要求。

　　4.运行维护简单可靠水泥窑运行过程中，在开窑或处理不正常窑况时，燃料量增加、空气量不足或者燃料与空气混合不均，以及窑温过低使燃料燃烧不完全时，往往可能产生大量的CO可燃气体，以及过多的未燃尽煤粉进入除尘器内沉积。另外，大多数窑尾除尘器是负压操作，在设备管道不严密处漏，入空气。不论是电除尘器还是袋式除尘器，如果机内存在上述2种情况（即机内有可燃物质和助燃氧气），一旦遇上明火，都同样存在燃爆的可能。对电除尘器而言，高压电场的放电火花将激发它的燃爆，其燃爆的可能性更大些。因此，窑尾必须装设CO及O2分析仪，以确保电除尘器安全运行，而对袋式除尘器来讲，因其机内不具备产生明火的条件，相对电除尘器其安全性更大些，控制要求不需要如此严格，因此其操作运行相对要简单可靠些。

　　除尘器长期运行过程中，总不免会发生一些故障，如电除尘器电电变形或位移，阴极线的松动、断线、电极积灰过多，绝缘瓷瓶破损及袋式除尘器破袋等。对电除尘器来说，一旦出现突发性故障，影响整机运行时，就必须停机离线维修。大型袋式除尘器采用的都是分室结构离线清灰。如2000t/d水泥窑窑尾大布袋除尘器一般分14~16个室，某一室发生故障，离线维修，对整机运行基本没有影响，仅过滤风速略有增加而已。

　　5.袋式除尘器可以在非正常情况下最小排放现有的水泥窑大多采用电除尘器，受电除尘器自身的安全要求，有2种超标情况：①点窑时煤燃烧不完全，CO超标，此时不向电除尘器供电引起粉尘浓度超标排放。不过，它的时间不长，超标排放量也不大，可以忽略。窑点火，窑温上升到一定温度时，燃烧基本正常时才投料，电除尘器也投入运行。因时间很短，而投料之前只有烟尘，即使有一段时间超标，超标值很少（200mg/m3~300mg/m3），排放总量可以忽略。②生产过程中，由于操作不当造成CO超标，停止向除尘器供电引起粉尘浓度超标排放。此时由于要对窑系统进行调整，不能停止运行，因此只能停止向电除尘器供电，这引起粉尘浓度超标排放，此时粉尘浓度超标排放量就大了。

　　窑尾粉尘浓度平均为60g/Nm3~80g/Nm3，增湿塔及电除尘器壳体的沉降率分别为20%、50%，排入大气的粉尘浓度则为60~80×（1-0.2）×（1-0.5）=24g/Nm3~32g/Nm3，国家规定的水泥窑排放标准为100mg/Nm3，生产过程中由于操作不当造成CO超标，停止向电除尘器供电引起粉尘浓度超标排放量是达标排放量的240~320倍，这是十分惊人的，而采用袋式除尘器就可避免此情况。

　　经济方面的比较袋式除尘器的阻力大，而电除尘器阻力小，因而很多人认为袋式除尘器主风机消耗的电功率也要大很多。其实电除尘器除了主风机消耗的电功率之外，还有高压供电机组、电除尘器绝缘加热器及极板的振打等都会耗电，算起来两者的功率消耗相差也不是很大。初投资2类除尘器接近（袋式除尘器比电除尘器高约4%），运行费和维护费袋式除尘器比电除尘器高一些。不过关键还在于袋式除尘器选用何种滤料。有的滤料价格每平方米只有几十元，而有的却是200~300元，这就直接影响了初投资。滤袋的使用寿命有的1~2年，有的可达3~4年，这就给维护费拉开了很大的差距。此外，虽然电除尘器和袋式除尘器都有很高的除尘效率，但袋式除尘器在处理微细粉尘时要强一些，因而在目前对环保要求日趋严格的情况下，采用袋式除尘器更为有利。

　　随着环保技术的不断提高及环保产业的发展，大型袋式除尘器设计的不断优化，部件质量的提高，新型高品质滤料的出现，越来越多的水泥窑窑头、窑尾的废气处理采用了大型袋式除尘器。此外，根据目前我国的制造水平，很多厂家已完全具备生产大型袋式除尘器的装备和力量，能够满足水泥工业及其他工业生产的要求。展望未来，袋式除尘器将在水泥工业设备应用中占有绝对的优势。

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