探究袋式除尘器在水泥行业的发展现状
水泥 中国建材报 曾蕴瑶 2014-10-14
雾霾天气突然来袭、各地PM2.5频频爆表、京津冀地区接连发布雾霾橙色预警，今年秋冬新一轮的雾霾模式悄然开启，雾霾之下，不仅勾起了人们对蓝天的渴望，也带来了对雾霾成因的再度探究。
众所周知，导致雾霾的“罪魁祸首”就是PM2.5，这种粉尘颗粒主要来自日常发电、汽车尾气、工业高温废气、烟尘中排放的粉尘颗粒。为了控制废气的排放，防治大气污染，国家对炉窑烟尘、工业粉尘和工业废气的排放有严格的标准。
目前，工业高温废气治理最有效的技术是袋式除尘，能有效滤除微细粒子，尤其是PM2.5超细粒子，而过滤袋正是袋式除尘器的核心部件，也被称作工业除尘的“神丹妙药”，小小的除尘袋担当起保护城市蓝天白云的重任。
坚守治污的最后防线
在9月24~26日，上海新国际博览中心召开的中国国际产业用纺织品及非织造布展览会上，多家环保滤料企业带来了各具特色和高性能的除尘设备及其核心材料——过滤用纺织品，展会上记者见到了为水泥厂坚守“最后一道防线”的“环境卫士”。
对于使用滤料的原理，有人在展会上做了个小实验：点一根烟，深吸一口，然后在一张巴掌大小、厚度两毫米左右的滤料毡布上使劲一吹，毡布表面很快出现了一大块深黄色印迹，但背面颜色没有变化。袋式除尘技术对微细粒子有很高的捕集效率，测试表明，超细面层和覆膜滤料对于0.01μm~1.0μm微细粉尘的去除效率都≥97%～99%。
根据环保部测算，水泥工业年颗粒物排放量达到200~300万吨，占全国排放量的15%~20%，窑尾烟气是水泥生产线最主要的污染源，而且浪费了大量的原材料和热能，因此做好窑尾除尘是水泥环保的重中之重，具有十分重要的意义。
十二五期间，全国约有1400条新干法熟料生产线需要进行改造，平均吨熟料产能改造投资约2226元/吨（注：原文如此），总体改造成本约100亿元，平均单线投资约700~800万元，运行成本将增加1~2元/吨。布袋除尘应用广泛，不仅是水泥行业，在火电、垃圾焚烧、冶金等高温工业领域也都在使用。
展会上，中国产业用纺织品行业协会会长李陵申向记者介绍，高温滤料是袋除尘器的核心部件，袋除尘器可通过配备耐常温（130℃以下）、耐高温（130℃以上）、耐腐蚀、拒水防油、防燃防爆、长寿命（2～4年）等不同性能的各种滤袋来实现不同的过滤效果。
由于不同工业烟尘具有不同的物化性质，对滤袋的性能也有各种苛刻的要求，高性能高温滤袋更是典型的高技术高科技含量产品，已被列入国家大力发展的产业用纺织品名单，特别在近几年得到快速发展。
李陵申直言，国内过滤用纺织品行业在技术发展方面取得很大进步，出现了超细滤袋、覆膜滤袋、梯度滤袋等产品，以满足更加严格的排放标准要求。早在2012年，袋式除尘设备的产值规模约为140亿元。
创新产品凸显尖端技术
记者在创新产品展示区，看到集中展示了土工与建筑用、过滤与分离用、安全防护用等纺织品原料和设备领域的最新产品，被称作“环保滤料产业名镇”江苏阜宁县滤料集群展示了新产品和新技术，主要是超支抗氧化聚苯硫醚（PPS）短纤维和PTFE针刺毡等产品，它具有很强的抗氧化性能、耐高温和耐腐蚀性能，是当前环保滤料行业用量最大、性能最好的纤维原料之一，在国际上也处于领先水平，而PTFE针刺毡则具有除尘效率高、使用寿命长、提高气流量等优点。
“过滤布名城”浙江天台县产业用布行业协会秘书长叶晓春介绍，天台集群既有采用芳纶、聚四氟乙烯等耐高温材料做的高档产品，也有用涤纶等材料做的常规产品，两大主打产品共有40多个品种，1000多个规格，被称作全国最大的机织过滤布生产基地确实当之无愧。
除此之外，江苏东方滤袋有限公司、上海博格工业用布有限公司都有为大气环境治理作出重要贡献，国内外滤料行业知名企业集聚一堂，展示近年发展成果。
阜宁县滤料集群的一位负责人告诉记者说：“这两年来，我们以每年10%的增长速度，这个行业就是为了环保需要而存在，其实阜宁环保滤料产业园起步于上世纪80年代中期，起初都是个体企业，随着国家对环保产业的重视，标准强制执行之后，产品的销路越来越好，产业的发展也在蒸蒸日上，一些企业还打开了欧美市场，产业也向高端市场升级，向发达国家拓展市场。”
为促进了集群内企业增强自主创新能力，阜宁县政府对滤料企业出台了一次性的补贴政策，国产设备补贴15%，进口设备补贴20%。
江苏蓝天环保集团董事长崔渊文接受采访时说：“蓝天环保合作的水泥企业都是大集体企业，有中联水泥、山水水泥、陕西声威水泥等，合作之前他们对供应商有严格的资格审核，最长的供应时间已有15年，这些水泥大企业的窑尾滤袋一般都能使用4年，窑头使用芳纶滤袋，窑尾使用P84滤袋，这种P84纤维滤料在240℃温度的条件下也不会发生变化。因P84是进口原料，价格较高。一些小企业难免选择价格相对便宜的PTFE去替代，而近几年一些性能相似的新材料，例如上海的特安纶纤维等陆续投产，使P84已经从每吨40万元降到了20万元后，很多企业就能接受了。”
北水与袋式除尘 共同走过20年
过去国内水泥生产线窑尾，不论其规模大小，基本上都采用电除尘器，电除尘器对10微米以下尘粒的捕集率只有60%左右，只有袋式除尘技术才能有效滤除微细粒子。
北京水泥厂是第一家采用袋除尘的水泥厂，说起袋除尘设备，副总工程师张觊追溯到22年前。
“1993年建厂的第一条生产线的窑尾烟气处理，就采用了袋式除尘器，是全国第一家应用袋除尘器的企业，上世纪90年代北京水泥厂引进了美国富乐技术，由平顶山的河南中材环保有限公司为北水提供了反吹风袋除尘器。”张觊回忆。
“我们用平顶山这家企业生产的除尘设备，一用就是20年，他们的除尘设备寿命可以达到5年， 2002开始利用水泥回转窑焚烧处理有毒有害工业废弃物的预处理生产线，那时水泥厂的袋式除尘还没有普及，我们就用了更先进的覆膜滤袋，经过排放效果检测，北水的普通滤袋可以把粉尘排放量控制在8mg/Nm3以下，覆膜滤袋可以控制在5mg/Nm3以下，相比全国及北京市的排放标准大大降低。”张觊说道。
后来山西水泥厂也采用了同样的袋式除尘器，从此，新型干法水泥生产线窑尾烟气治理应用袋除尘技术得到了业内的认同。此后，《水泥工业大气污染物排放标准》的发布也极大地促进了窑尾袋除尘器的推广。
我国的滤料企业数目众多，但是产品质量参差不齐，市场上依然存在一批低质量、低成本的产品，而且一些滤袋破损的原因是在工人在安装过程时，无意划破了覆膜，这就会导致滤袋表面张力不一样，更容易破损。
记者还了解到，欧洲滤袋的使用寿命最高可达到6年，常规的也在4年左右。因为设计、使用，甚至滤袋摆放和折叠都会影响滤袋寿命，所以外资企业不仅对每一批滤袋的使用情况都会进行跟踪研究，还会将破袋拿回来进行研究，找出损坏的原因。
张觊告诉记者：“北水的粉尘排放量已经接近欧洲水平，之所以控制得好，除了产品先进，更得益于后期的精心维护，需要企业注重每一个细节。”
为工厂排除安全隐患
除尘，不仅仅是为了留住蓝天白云，也是关系着企业的安全生产。
江苏昆山“8.2”的粉尘爆炸事故造成巨大伤亡，让人深思，使外界开始关注粉尘爆炸，同时专业除尘设备相关问题也映入外界的视野。
即使在欧美发达地区，每年也会发生多起大小不同的粉尘爆炸事故。在1980~2005年间，美国有记录的粉尘爆炸事故共造成100多人丧生，700多人受伤。
引发事故的几大因素中，除尘设备没有按规定为每个岗位设计独立的吸尘装置，除尘能力不足；车间内所有电器设备没有按防爆要求配置；没有按规定配备阻燃、防静电劳保用品等因素成为工业领域的安全隐患。
在环保投入快速增加的大背景下，雾霾、PM2.5等成为公众高度关注的对象，张觊说，水泥工业对PM2.5的排放实验还在进行监测，从这一层面来讲水泥生产对PM2.5排放量的影响还没有准确数字。
但不论如何，防治大气污染、粉尘治理等都是水泥产业及高温工业领域的重中之重，除尘设备作为控制大气污染主要的装备制造产品之一，使命任重道远。
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