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袋式除塵技術(shù)在水泥立窯窯尾煙氣治理上的應(yīng)用

  水泥立窯煙氣治理之所以是水泥行業(yè)粉塵治理的難點,是因為立窯煙氣具有含水量大,腐蝕性強,含塵濃度高,煙氣溫度變化大,煙塵比電阻變化大等特點。近年來,具有不同特性、適用于各種場合的纖維過濾材料的開發(fā)生產(chǎn)和推廣使用,使水泥立窯窯尾煙氣應(yīng)用袋除塵器的技術(shù)得到拓展,推出了脈沖噴吹式袋除塵器和反吹風(fēng)式袋除塵器,本文希望通過對這2種袋除塵器的對比和論述,為水泥廠立窯除塵器的選型和應(yīng)用提供幫助。

  1  工作原理

  1. 1  脈沖噴吹式袋除塵器

  含塵煙氣由進風(fēng)口經(jīng)除塵器本體下部進入灰斗,大顆粒煙塵由于慣性碰撞,自然沉降入灰斗,其他塵粒隨氣流上升進入各個袋室,經(jīng)濾袋過濾后,粉塵被阻留在濾袋外面,凈化后的氣體由濾袋內(nèi)部進入箱體,再通過袋口和上箱體出風(fēng)口排入大氣。濾袋外面所附積的粉塵隨時間不斷增加,從而導(dǎo)致除塵器本身的阻力也逐漸升高,當阻力達到設(shè)定值,清灰控制器發(fā)出信號,壓縮空氣經(jīng)脈沖閥、噴吹管上的噴嘴以極短的時間向濾袋噴射,使濾袋高速膨脹、高頻振動,外加逆氣流的作用,使濾袋外側(cè)所附塵餅變形脫落。

  1. 2  反吹式袋除塵器

  含塵煙氣由進風(fēng)口經(jīng)除塵器本體上部進入進氣室,大顆粒的煙塵因慣性落入灰斗,其余煙塵進入濾袋,經(jīng)內(nèi)表面過濾凈化后的氣體進入袋室經(jīng)出氣管道進入大氣。除塵器運行一段時間后,濾袋內(nèi)表面捕集的粉塵層增厚,除塵器的運行阻力上升,當增加一定值后,微機關(guān)閉排風(fēng)閥,打開反吹風(fēng)閥,使原來膨脹的濾袋在反吹風(fēng)的作用下壓癟變形,達到清掉濾袋內(nèi)表面附著粉塵的目的。

  2種除塵器雖然都是布袋除塵器,都采用壓縮空氣進行清灰,但兩者原理有明顯的不同,脈沖噴吹式除塵器的煙氣由除塵器本體下部進入(下進風(fēng)),粉塵是被阻留在濾袋外面,濾袋由癟至膨脹進行清灰;反吹風(fēng)式袋除塵器的煙氣由除塵器本體上部進入(上進風(fēng)),粉塵被阻留在濾袋內(nèi)表面,濾袋由膨脹至癟進行清灰。

  2  基本結(jié)構(gòu)

  以3×10m機立窯為例,2種除塵器結(jié)構(gòu)對比見表1。

  由表1可見,2種除塵器都是鋼結(jié)構(gòu)、分室袋除塵器。2種除塵器相比,脈沖噴吹式袋除塵優(yōu)點是過濾風(fēng)速快,因而除塵器外形較小,占地面積小,使用鋼材較少。缺點是要求煙氣進口溫度較,否則容易燒袋。

  3  性能特點

  脈沖噴吹式袋除塵器和反吹風(fēng)式袋除塵器的主要性能有其相同點和不同點。

  3. 1  相同點

  (1)二者都進行高可靠性設(shè)計,能保證除塵器隨主機長期穩(wěn)定運行。

  (2)二者都進行了高適應(yīng)性設(shè)計,能適應(yīng)含塵氣體性質(zhì)大范圍波動。

  (3)特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計加上嚴格的濾料及零部件選用,可滿足環(huán)保要求,袋除塵器排放質(zhì)量濃度可低于80 mg/ m3

  (4)二者都有防漏風(fēng)設(shè)計,能保證袋除塵器的漏風(fēng)率降到最低。[Page]

  (5)二者都是把煙氣從窯面引至地面進行除塵,不必加固窯頂,有利于日常維護及監(jiān)測。

  (6)二者都采用分室清灰技術(shù),能保證最佳的清灰強度及效果。

  (7)二者都設(shè)有自動超溫報警和緊急降溫控制系統(tǒng)。

  3. 2  不同點

  與反吹風(fēng)式袋除塵器相比,脈沖噴吹式袋除塵器采用脈沖清灰,過濾風(fēng)速可大大提高,使立窯收塵裝置的體積和造價有所降低。但因為采用滌倫針制氈濾料,其最高使用溫度必須小于130℃,這就要求嚴格控制立窯煙氣的溫度不能超高。另外,由于立窯煙氣波動性很大,反吹風(fēng)式袋除塵器在立窯煙氣的治理中更具有適應(yīng)性。從除塵器設(shè)備維護的角度來看,脈沖噴吹袋除塵器由于采用脈沖清灰的方式,其運行部件比反吹風(fēng)式袋除塵器的多,在日常維護時較為繁瑣。

  4  除塵器運行效果及經(jīng)濟效益

  運行效果見表2。

  由表2可見,2種除塵器運行時除塵效率都能達到 99 %以上,漏風(fēng)率都低于 3 % ,煙塵排放濃度較低,遠低于150 mg/ m3的排放限值。

  這2種除塵器較原來在立窯煙氣除塵廣泛使用的雙列沉降室、濕法除塵器、靜電除塵器相比,投資成本較高,使用費用較高(每t 水泥要提高5~8元的生產(chǎn)成本) ,但其除塵效果好,運行維護簡單,并能回收大量的水泥粉塵,按窯徑為2. 5 m的立窯測算,1 年約回收粉塵 3103 t,創(chuàng)造價值約 30萬元。

  5  水泥廠家使用中的注意事項

  5. 1  對煙氣溫度的控制

  反吹式袋除塵器較耐高溫,可在 < 280 ℃使用,脈沖噴吹式袋除塵器較抗結(jié)露,煙溫在 50~60 ℃不結(jié)露。但這 2種袋除塵器對煙氣溫度的控制都有較高的要求,否則高溫易燒袋,低溫易糊袋。一般要求煙溫控制在80~120 ℃之間。

  5. 2  對工況的要求

  2種袋式除塵器都要求立窯工況較穩(wěn)定,一般采用淺暗火操作,配料要有所調(diào)整,加料要平穩(wěn)、連續(xù),不要造成立窯窯溫的劇裂波動;防止產(chǎn)生刺火,明火火星易燒袋;成球時,生料含水量控制在13 %左右,有利于熟料燒成的質(zhì)量。

  5. 3 對窯工的要求

  因為立窯安裝了袋式除塵器,對煙溫的控制要求嚴了,必然對窯工的操作有更高的要求:責(zé)任心要更強,操作技術(shù)水平要提高,遇到緊急情況要正確處理,這就要求除塵器生產(chǎn)廠家對窯工要進行培訓(xùn),以適應(yīng)新裝除塵器的技術(shù)要求。

  6  總結(jié)

  袋式除塵技術(shù)對水泥企業(yè)的原機器設(shè)備不需進行改造,只需提供場地安裝除塵器;對生產(chǎn)工藝不需進行太大的調(diào)整;治理后的窯尾煙塵排放濃度遠遠低于國標的排放限值;除塵器操作簡單,運行穩(wěn)定,故障率低;除塵器設(shè)置在地面,管理維護和監(jiān)測都十分方便,因此具有很大的推廣價值。但由于增加了電耗及玻纖袋的損耗(正常情況 1 年更換 1 次),加大了水泥生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本(每t 水泥要提高5~8元的生產(chǎn)成本),對比環(huán)境效益和社會效益,這些投入是十分值得的。脈沖噴吹式袋除塵器和反吹風(fēng)式袋除塵器在立窯窯尾煙氣治理上的應(yīng)用,改寫了立窯窯尾煙氣不可治理的歷史,是一項重大的技術(shù)突破。2種除塵器孰優(yōu)孰劣,不可簡單評價,水泥生產(chǎn)廠家應(yīng)根據(jù)自身的情況,如資金、廠地、生產(chǎn)技術(shù)、環(huán)保管理水平等諸多因素進行綜合分析選型,選擇有利于本企業(yè)健康發(fā)展的除塵器,達到長期、穩(wěn)定、高效的環(huán)保要求。

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2024-12-25 09:00:04