降尘设备概论

降尘设备概论姓名：班级：B110208学号：B11020808专业：机械设计制造及其自动化摘要本文以水泥厂粉尘综合防治为研究对象,从水泥的生产工艺出发,深入探讨了水泥生产粉尘形成机制及治理和除尘器的选型及机立窑水泥厂主要尘源的防治研究,并介绍了粉尘治理工程的一种选择评价方法和粉尘治理效果的综合评价。本文的创新之处在于:第综合水泥生产过程中粉尘排放的特点及技术指标和参数,提出了粉尘治理的措施,并对各种除尘器的选择进行了深入系统的研究;第二,针对机立窑水泥厂除尘难的问题,对水泥粉尘的主要尘源进行防治分析,提出了应当采取使生产过程中不产生粉尘的治本措施和粉尘产生后通过治理的治标措施;第三,针对水泥生产过程中粉尘浓度超标的问题,具体问题具体分析,利用主成分法对改造更新除尘设备后的水泥厂的粉尘治理效果做出评价。关键词:水泥,粉尘,除尘器,主成分法(一）中国水泥工业的发展概况中国是水泥生产大国,是亚洲最早生产水泥的国家之一。1892年由唐山启新洋灰公司生产了中国的第一袋水泥。新中国成立后的40年间水泥工业高速发展,年平均增长速度达17.5%创世界水泥发展速度之最。20世纪90年代初,我国的水泥工业随着固定资产投资的快速增长出现了新一轮的增长高峰,自1984年以来,中国的水泥工业无论是消费还是生产,都高居世界榜首,水泥产品大幅增长,有效保障了经济建设和社会发展的需要。在这一阶段,由于资源、市场及交通运输等各方面条件的限制,出现了严重的低水平重复建设,生产企业的数量激增,其中小型立窑厂占绝大多数。这些小型立窑厂存在着机械化程度低,技术力量及经营管理力量差,产品质量不高而成本高的缺点,从而导致了目前我国水泥企业平均规模小,生产集中度低,整体技术水平低,生产工艺落后,产品档次不高。整个水泥行业对生产能力的增长失去制,水泥市场出现了供大于求的局面。之后,随着国家开始控制固定资产的投资规模,水泥需求开始增长乏力,企业间的竞争异常激烈,从而使得水泥的价格一路走低,企业的效益大幅下滑,自1996年起,整个行业经历了连续4年的亏损。经过近年来“淘汰落后”的产业结构调整,我国的水泥行业自2000年9月起实现了整体的扭亏为盈,整体运行质量得到了较大改善。我国目前的水泥散装率只有24.3%。计划到“十五”期末,全国水泥散装率达到30%。水泥散装化更适合大型水泥企业集中生产和销售的经营模式,尤其是与水泥粉磨站建设相配合。近期全国几十个大中城市相继发出了在城市建设中禁止使用袋装水泥,一律使用散装水泥的通知,这对促进水泥散装化发展十分有利。（二）水泥工业粉尘防治技术研究的意义水泥工业粉尘是水泥生产过程中伴随生产而产生的,这些粉尘受重力作用而沉降的形成积尘,粒径非常细小的则随风飘扬形成飘尘。它们对人体健康、大气环境及运行设备等会生直接或间接的危害。目前我国环境污染的生态破坏情况还相当严重,国内的水泥工业整体环保达标排放率仍处于较低水平。水泥工业仍是目前我国主要大气粉尘污染源之一（三）水泥粉尘的主要尘源（1）水泥立窑是水泥生产的核心设备,机立窑正常锻烧时,成球的含煤生料不断从上部均匀的撒入窑内,然后随物料进入高温锻烧带锻烧,烧成后的熟料被下部鼓入的空气冷却,从窑体下侧卸出。受窑内鼓风的作用,部分炸裂的球料粉和熟料粉会被吹出窑而,随着烟气逸出窑尾。烘干机在粘土、煤等湿物料的干燥过程中,产生的大量含尘烟气经排气筒排入大气。（2）烘干机是立窑水泥厂的主要尘源之一,生产水泥用的粘土、矿渣、煤粉等物料在烘干过程中随着回转筒的运动不断颠簸,微细颗粒随着烘干机的热废气流逸出。（3）粉磨系统生料磨和水泥磨在工作时,如果粉磨的细度、产量、通风量与气流流速匹配不当,工人操作失误或输送装置密封不良,粉尘都会外冒。（4）破碎机破碎是水泥制成过程中的重要工序,粉尘排放是其主要污染之一。水泥物料在喂入、破碎及出料时微细颗粒会随气体运动而飞扬,由于有的物料需要多次破碎,在重复过程中会增加粉尘的排放量。（5）包装系统系统中扬尘点较多,而且由于装备及操作的原因,还常常造成二次扬尘。（四）粉尘治理的原则（1）以防为主,减少扬尘以防为主,削减污染源是实施粉尘预防最有效的途径。在水泥生产过程中,不同的工艺部位,不同的生产设备所排放粉尘的体积质量、温度、湿度等差别很大,因此,在工艺设计阶段应综合考虑生产工艺实施过程中的各种因素,确定与其相应的除尘工艺方案和主要的除尘设备。应遵循技术可靠、设备优良、经济合理、节省能源的设计原则进行设计。在实际生产过程中,应优化和控制生产工艺,更多地采用新工艺、新设备、新成果,使用无毒材料。如水泥的生料制备工艺,为确保生料质量,改善生产环境,降低粉尘浓度,则在工艺上要求配煤要准确,煤料要均匀,对原料、燃料预均化,并设置生料预均化库使生料成分波动范围缩小到最低程度。另外减少机立窑的烟尘排放量可采用自动控制预加水成球工艺、微机控制立窑闭门操作工艺、深暗火或浅暗火烧成工艺等先进技术。总之要有合理的工艺布置,减少物料的转运点,物料运送过程中应尽可能采用封闭式运输和转送,加强对工艺设备的密封与堵漏,尽量减少和消除不必要的扬尘点。(2)除尘设备选型在除尘系统设计中,应选用一级除尘系统代替原有的二级或多级除尘系统,降低系统阻力,简化工艺流程。在水泥厂除尘设备选用中,无论大厂还是小厂,选型必须台理,要根据粉尘的卿化性能、颗粒大小、粉尘的化学成分、分散度、比电阻、水硬性、润湿性、燃烧性和爆炸性以及需要处理的废气量和浓度、除尘设备的技术性能等要求,进行选型。(3)除尘设备的管理和维护水泥厂粉尘治理的成功与否,取决于其除尘设施是否能长期稳定高效运行,因此,除尘设备的使用、维修和管理是至关重要的。首先,除尘器在投入运行前处于冷态,一定要对除尘器进行烘烤,进行试运行,待除尘器所配备的所有辅机都能正常运转后,整机才'能投入运行。在除尘器的运行过程中,环保设施应有专人检修、定期维护,操作人员主要是观察除尘设备的运行情况,及时地发现和解决运行过程中的问题。如对风机进行定期保养,添加润滑油脂,保障风机能正常运行,检查滤袋是否需要更换,保证除尘效果的稳定,不影响除尘器的正常工作。（五）水泥工业常用的除尘设备(1)沉降室沉降室是利用重力作用自由沉降而集尘，其优点：结构简单，造价低；运行可靠，维护费少；阻力低（为50—100Pa）；不受温度及压力的限制；无磨损问题；可以回收干灰，但沉降室也存在如下缺点：占地面积大，收尘率低等缺点。（2）旋风收尘器旋风收尘器是利用高速旋转的含尘气流中的离心力将粉尘冲空气中分离出来的收尘设备。其优点：设备结构简单，造价低；装置没有运动部件，维护方便；可以耐高温；可以承受高压，用以对高压气体进行收尘；缺点为：对捕集微细粉尘（小于5微米）效率不高；由于收尘效率随筒体直径增加而降低，因而处理风量大时，需采用多个旋风收尘器，若设置不当，对收尘性能影响较大。（3）袋式收尘器袋式收尘器是利用多孔纤维的过滤作用将含尘气体中的粉尘过滤出来的收尘设备，其优点：收尘效率高，特别是对微细粉尘有较高的效率，一般可达99%；适用性强，可以捕集不同性质的粉尘；使用范围大，处理风量可有每小时数百立方米每小时到数十万立方米；结构简单；工作稳定，便于回收干料，维护简单。缺点：袋式收尘器的应用范围受滤料的耐温，耐腐蚀性等性能的局限，不适宜粘结性强及吸湿性强的粉尘；处理风量大时，占地面积大。（4）点电收尘器电收尘器是利用静电吸引微细沉粒从而使气体静化达到收尘目的的装置，其优点：收尘效率高可达99.99%以上；处理烟气量大；收集粉尘颗粒的范围大；可以使用于高温烟气；自动化程度高，可以远距离操作。但其缺点：一次性投资大，钢材的消耗量也较大；对电收尘器的制造、安装、运行要求较严格，否则不能维持必需电压；不适宜处理含尘浓度大的气体，电收尘器的占地面积大。（六）提高收尘效率的预防措施①加强管理，提高认识。收尘器不是生产系统的辅机，它是生产工艺循环系统中一个主机设备，它的运行好坏直接影响到所服务的窑、磨、烘干机等主机的产量、质量。要保证设备系统和收尘器的同步运转率和完好率。有些单位领导只重视窑、磨的完好率，对收尘器能否运行不重视，对漏风、缺袋、辅机损坏没纳入管理，有时还随便拆除、停开收尘器。对于没能正常运行收尘器带来的产量、质量波动，没有很好地分析、认识。②加强收尘系统的密封。收尘系统主要有收尘器本体和收尘系统中其他设备，如刚性叶轮下料器、进出口阀门、输送设备及管道、检查门等。加强冷烟室检查孔和门的密封，检查门最好用双层门，门周边的密封要采用耐热硅橡胶。输送设备的密封也要加强维护，减少和杜绝漏风现象。壳体所有连接处都要连续焊，不准有漏缝、开孔现象(门孔处及清灰下料处最容易漏风)。③尽量减少收尘器的开停次数和检查次数。收尘器一般不出现异常现象或长时间停运，不要打开检查门检修。因每打开一次，收尘系统在开机或在检修时间段内，形成温度急降结露，严重影响收尘器寿命。④加强收尘器的保温。不少水泥厂由于对收尘器保温重视不够，施工质量差，使用一段时间后，保温材料大面积脱落、保温层进雨水等，导致保温效果较差。保温层的厚度应根据当地的气温选择合理厚度，外表面要选用薄钢板等一些较好的保护层，以延长保温层的使用寿命和保温效果。⑤加强生产系统粉尘的管理。当生产系统进行技术改造时，要顾全配套的收尘系统。在设计配套时收尘器的入口浓度、温度、风速都是有一定技术要求的。当生产系统进行改造时，可能需增大风速、增大扬尘量，这时就要考虑收尘器的能力和可能带来的后果，尽量互相匹配。综上所述，影响收尘器收尘效率的因素较多，只要我们充分了解和掌握设计要求和收尘器技术性能，科学的管理和维护，就能最大限度地提高收尘效率，并发挥收尘器应有的作用