吳善淦：企業(yè)減排責(zé)無(wú)旁貸 水泥工業(yè)電改袋技術(shù)刻不容緩

中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)袋式除塵委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng) 吳善淦

  為保障APEC會(huì)議期間的空氣質(zhì)量，京津冀啟動(dòng)了最高級(jí)減排，工業(yè)企業(yè)紛紛停產(chǎn)限產(chǎn)。不知何時(shí)開(kāi)始，“霧霾”變成了國(guó)人心中難以言說(shuō)的“痛”。 而我國(guó)水泥工業(yè)排放的煙（粉）總量高居各工業(yè)行業(yè)排塵量之首。若按世界最嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)計(jì)，我國(guó)國(guó)土只占世界陸地面積的7.1%；就是說(shuō)，我國(guó)在世界7.1%的陸地面積上排放了60%水泥煙粉塵，而世界其余92.9%的陸地面積上僅排放40%的煙粉塵，這種“與眾不同”讓我們認(rèn)識(shí)到粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)有提高的空間。

  所謂電改袋就是將現(xiàn)在工藝線上使用的不能達(dá)標(biāo)的電除塵器改造成排放濃度更低的袋式除塵器。水泥行業(yè)主要指窯頭窯尾除塵器。

  水泥工業(yè)電改袋主要有以下幾個(gè)原則：改造完后應(yīng)能滿足第二代新型干法工藝線產(chǎn)能要求；排放濃度穩(wěn)定低于20mg/Nm³（合理設(shè)計(jì)的袋式除塵器排放濃度與投資多少無(wú)關(guān)）；而系統(tǒng)阻力低于1000Pa（電耗≤1度/噸水泥）；濾袋的使用壽命是4年，100%隨主機(jī)運(yùn)行，另外如果水泥企業(yè)管理跟不上，我們建議第三方運(yùn)營(yíng)。

  而關(guān)于低于GB4915-2013水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)提高重要執(zhí)行卻更重要，現(xiàn)在我們有些水泥廠與上世紀(jì)90年代立窯水泥廠時(shí)期差不多，沒(méi)有社會(huì)責(zé)任感，根本做不到節(jié)能減排。若是要系統(tǒng)阻力低于1000Pa，也就是說(shuō)水泥綜合電耗增加1kWh/噸水泥左右，珠江0.51kWh/噸水泥。有改完后阻力達(dá)到2000Pa以上，顯然不合理。濾袋使用壽命為4年，從技術(shù)上來(lái)說(shuō)完全可以做到，窯尾聚酰亞胺，窯頭用芳綸，長(zhǎng)期排放也有保證的（中聯(lián)、珠江等），不過(guò)我們不建議用復(fù)合濾料（無(wú)法判別玻纖摻加量）和覆膜濾料（舊袋的回收利用）。關(guān)于與第二代新型干法工藝線結(jié)合考慮，要留一定余量，滿足工藝線產(chǎn)量提高的要求，不能再改造。最后，我們不建議電袋復(fù)合。水泥行業(yè)花了很多年才把預(yù)除塵去掉，電袋復(fù)合上世紀(jì)80年代就在水泥行業(yè)引進(jìn)搞過(guò)（蚌埠武店水泥廠），效果很不好，同時(shí)安全問(wèn)題、管理工作量大都是大問(wèn)題。

  目前，水泥工業(yè)電改袋的標(biāo)準(zhǔn)則是根據(jù)《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4915-2013），現(xiàn)有與新建企業(yè)大氣污染物排放限值中關(guān)于顆粒物排放規(guī)定，熱力設(shè)備（窯、烘干機(jī)、烘干磨、煤磨及冷卻機(jī)）：30mg/m³（標(biāo)準(zhǔn)中）應(yīng)該是30mg/Nm³； 通風(fēng)設(shè)備（破碎機(jī)、水泥磨、包裝機(jī)及其他通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)備、）：20mg/m³（標(biāo)準(zhǔn)中）應(yīng)該是20mg/Nm³。然而，根據(jù)國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，電除塵器要達(dá)到以上要求很難。

  水泥工業(yè)電改袋的技術(shù)問(wèn)題

  1、殘值評(píng)估與氣流均布

  改造前必須對(duì)原有電除塵器進(jìn)行評(píng)估，如無(wú)利用價(jià)值，寧可改建。無(wú)論改造還是新建都要考慮氣流均布，氣流均布計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)技術(shù)運(yùn)用在高濃度、大風(fēng)量的袋除塵器設(shè)計(jì)上是代表著袋式除塵器技術(shù)的進(jìn)步。

  2、確定改造技術(shù)方案

  （1）重新建設(shè)，對(duì)于使用20年以上的電除塵器，不建議改造，從綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)看，還是新建較為合理。如珠江水泥廠的窯頭窯尾的改造就是新建替代老電除塵器；前提是要有位置。

  珠江水泥廠窯尾除塵器改造

  它的處理風(fēng)量是970000m3/h，設(shè)備阻力<1000Pa；而排放濃度<10mg/Nm³；投運(yùn)時(shí)間是2005年4月16日；設(shè)計(jì)過(guò)濾風(fēng)速為1.12m/min；濾袋規(guī)格：￠160X6000；濾袋使用壽命6年多；配套工藝線為5000噸/日；實(shí)測(cè)排放<9.24mg/Nm³;原系統(tǒng)為電除塵器。

  （2）原電除塵器的改造，為了充分的利用原電除塵器本體，根據(jù)電除塵器設(shè)備外形圖進(jìn)行合理、優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了保證改造的工期與質(zhì)量，保留各電場(chǎng)的頂部箱型梁、進(jìn)氣口與出氣口的管道、殼體側(cè)板、灰斗及輸灰裝置，這樣可以保持改造后整體收塵器的結(jié)構(gòu)受力不發(fā)生變化；拆除電場(chǎng)的全部?jī)?nèi)部件及振打裝置、頂部密封蓋及防雨板；在新增頂梁之間設(shè)計(jì)整體凈氣箱、在頂梁上增加花板、濾袋袋籠及噴吹裝置、增加新的樓梯平臺(tái)，在出氣口處重新設(shè)計(jì)凈氣出氣通道，改造后整個(gè)系統(tǒng)的阻力增加大約500Pa，需要在收塵器內(nèi)部增加各室間的支撐。如河南南陽(yáng)中聯(lián)水泥窯頭電改袋。

  南陽(yáng)中聯(lián)水泥電改袋

  它的處理風(fēng)量是370000m³/h；設(shè)備阻力 <780Pa；排放濃度：<16mg/Nm³ ；投運(yùn)時(shí)間是2009年1月18；設(shè)計(jì)過(guò)濾風(fēng)速為1.10m/min；濾袋規(guī)格：￠160X7000；濾袋使用壽命為5年；配套工藝線為3200噸/日；實(shí)測(cè)排放<15.8mg/Nm³ ；原來(lái)系統(tǒng)是電除塵器23/12.5/3X9/0.4。

  3、整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)問(wèn)題

  整體結(jié)構(gòu)的凈氣室在電改袋項(xiàng)目中即保證了精確定位噴吹系統(tǒng)又大大縮短了改造時(shí)間。

  4、濾袋和袋籠

  窯尾：建議用聚酰亞胺濾袋；

  窯頭：建議用芳綸材料濾袋；

  袋籠：根據(jù)濾袋材質(zhì)和袋長(zhǎng)確定。

  5、科學(xué)的清灰設(shè)計(jì)

  6、密封系統(tǒng)

  檢修門的迷宮式密封及檢修門蓋的自鎖裝置是保證改造后系統(tǒng)嚴(yán)格的密封。迷宮式密封使除塵器的漏風(fēng)率降低0.5個(gè)百分點(diǎn)；自鎖裝置使檢修門蓋始終在密閉狀態(tài)。

  7、智能化的控制系統(tǒng)

  袋式除塵器的智能化控制系統(tǒng)可依據(jù)生產(chǎn)工藝的變化自動(dòng)調(diào)整清灰相關(guān)參數(shù)，最大程度的保證除塵器在設(shè)計(jì)的阻力下平穩(wěn)運(yùn)行，減小阻力的波動(dòng)，提高工藝生產(chǎn)的穩(wěn)定。同時(shí)可以減小壓縮空氣的使用量以及尾排風(fēng)機(jī)的能耗。

  8、除塵器頂部采取整體設(shè)泛水坡，局部或全部設(shè)防雨罩的形式

  9、花板

  花板是袋除塵器的關(guān)鍵性部件之一，起到分隔氣（袋）室、固定濾袋和支撐袋籠的作用，使用激光或鏜床加工定位基孔，之后依定位基孔機(jī)械冷加工的方式加工，確保多孔板孔徑及行列位置的加工精度（孔尺寸誤差、孔位置誤差小于GB要求），保證噴嘴中心與濾袋中心同軸誤差達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)要求。或者采用激光切割的方法加工花板，并用鏜床對(duì)花板口的上下邊進(jìn)行修整。

  10、低阻、高效技術(shù)

  （1）采用合理長(zhǎng)徑比的濾袋，凈過(guò)濾風(fēng)速≤0.98 m/min，降低濾袋出口流速，使除塵器袋口阻力降至最小；

  （2）合理控制除塵器濾袋底部的氣流上升速度，既可降低氣流上升時(shí)的阻力，同時(shí)可以減小含塵氣流對(duì)濾袋的沖刷，延長(zhǎng)濾袋的使用壽命；

  （3）選擇高質(zhì)量的3寸閥，袋底的噴吹氣流壓力保證在2500Pa以上，清灰徹底。

  （4）提升閥下的凈氣排氣口風(fēng)速設(shè)計(jì)合理，并采用橢圓形排氣，減少氣流在此處的湍流造成的阻力損失。

  11、合理的施工組織

  ⑴ 依據(jù)現(xiàn)有的電收塵器的內(nèi)部空間進(jìn)行改造設(shè)計(jì)后，在加工基地對(duì)凈氣室、噴吹系統(tǒng)、離線系統(tǒng)、花板進(jìn)行加工、拼裝組對(duì)成組合模塊，并做好其他停窯施工前要準(zhǔn)備的一切材料和設(shè)備，以及風(fēng)機(jī)電機(jī)置換及控制柜改造的準(zhǔn)備工作等；

  ⑵  停窯后首先拆除電除塵器電場(chǎng)內(nèi)部的各種部件，保留主框架；

  ⑶  檢查并加固電原除塵器整體；

  ⑷  安裝袋室支撐梁柱網(wǎng)，修補(bǔ)側(cè)板的腐蝕結(jié)構(gòu)，安裝上部用于花板及凈氣室的鋼梁網(wǎng)，使電收塵器內(nèi)部拆除后的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不受破壞，同時(shí)具備安裝大件板件的要求；

  ⑸  將模塊化的凈氣室（包括噴吹系統(tǒng)、花板、離線系統(tǒng)等已組對(duì)完成。）吊裝在已安裝好的上部鋼梁網(wǎng)上；

  我國(guó)人口密度大，水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)過(guò)于集中，必須執(zhí)行世界上最嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，水泥企業(yè)的社會(huì)責(zé)任感也使得他們必須扛起“節(jié)能減排”這面大旗，而電改袋技術(shù)這一股勁風(fēng)將“助力”不少。