收尘设备在水泥厂的应用

水泥厂现有几种收尘技术的研讨分析标签：烘干机水泥厂除尘发布时间：2012-11-10水泥厂现有几种收尘技术的研讨分析1、烟尘治理之难点水泥厂的主要排放尘源是破碎机、回转烘干机、立式烘干机、生料磨机、选粉机、水泥磨机、机立窑、包装机等。另外，输送设备、库顶、库底输送，进、出料口等是产生岗位扬尘的尘源。其中，其中立窑废气的治理难度较大。立窑的烟尘治理主要难在其烟气“湿、蚀、变”的特殊工况，不在于其烟气量大(比旋窑窑尾废气量要小得多)，也不是其粉尘浓度高(立式磨和O-sepa选粉机的排放浓度要高出几十倍甚至上百倍)。“湿”指烟气含湿量大(8%～20%)，露点温度高(40%～55%)，酸露点温度更高；“蚀”指含腐蚀性烟气，尤其是添加复合矿化剂后氟酸的腐蚀尤为强烈；“变”指废气量、含尘量(1～30g/Nm3)、温度(45～450℃)、湿度、粉尘比电阻值(109～1012Ωm)等参数随工艺操作条件的频繁变化，大范围波动。2、国内现有的几种立窑收尘技术国内的产品可谓形式多样，除沉降室之外，有各种湿法除尘、电除尘及袋除尘。湿法除尘有喷雾、水淋、水膜、超声、旋流、自激、水浴、复合型等；电除尘有干法卧式、立式、立管旋伞式，湿法立式，水电复合式等;袋除法有采用反吹风清灰的玻纤袋收尘器(有上、下进气两种)以及采用脉冲清灰的低压长袋分箱脉冲收尘器等。从当前发展的眼光来看，高效的袋、电收尘技术仍是应用的主流。3、对几种收尘技术的研讨①水除尘水除尘的最大优点是适应现代立窑的暗火燃烧工艺，且对多变的工况有较强的适应性，同时不怕粉尘的黏附性，还有脱硫、脱氟的效果。它制作较为简单，投资较省。但水除尘难以达标，且阻力高、耗水量大，易造成二次污染，泥浆溶液有很强的腐蚀性，即使泥浆回成球盘又形成钾、钠的富集而影响熟料质量，同时排放的水雾弥漫、烟气浩荡。一些发达地区的环保部门，已明令严禁采用。②沉降室除尘降室除尘的优点是结构简单，投资最省，且不需要专人管理，消耗电能最少。缺点是只能沉降粗颗粒粉尘，通常占60%以上的粒径50μm以下的粉尘难以捕集，远远不能满足排放要求。③水、电复合除尘因为第一级水除尘造成二次污染等弊病依然存在，而第二级电除尘防结露、锈蚀及除水雾的任务艰巨，如是单电场不可能实现无烟气排放。袋收尘器在水泥窑上的应用2009-12-19作者:石岚：广州市建材中专学校摘要:本文介绍了水泥窑用袋收尘器的现状,分析了典型袋收尘器的结构形式,比较几种高温滤料特性及选用,提出了水泥窑用袋收尘器的发展方向。关键词:水泥窑袋收尘器玻纤滤料覆膜滤料高温老化结露1.前言随着收尘技术的不断发展,我国水泥工业的形象不断更新。袋收尘技术的快速发展和在水泥工业上的应用,尤其是水泥窑袋收尘器的开发应用,对解决占水泥厂总排放量70%的窑尾废气中的粉尘起到一定的积极作用。从除尘技术及未来环保要求看,在水泥窑除尘方面袋收尘器具有不用考虑含量超标问题、去除对人体有害的超细粉尘比静电除尘器高、可不停机检修等优点。但袋收尘器的日常管理和操作非常重要,对工况温度有一定的要求:工况温度低于露点温度就会产生结露,工况温度高于过滤材料的允许温度就会产生烧袋和滤袋过早老化。2.新型干法窑与立窑的烟气特点在我国,水泥窑主要有新型干法窑和机械化立窑。掌握它们的烟气特点,是设计和操作袋收尘器的关键。新型干法窑的废气量大,粉尘浓度大,温度高。废气中粉尘浓度为:干法长窑40g/m3;干法预热器窑30~100g/m3。废气温度为:干法长窑400~500℃,干法预热器窑350~400℃。立窑烟气浓度一般为1~10g/m3。少数厂由于其配料和煅烧方法比较特殊,达到50g/m3以上;烟气水份较高,含湿量为15%~20%,露点温度低,烟气温度波动大,烟气中含有造成腐蚀和降低烟气露点的SO2。3.应用于新型干法窑和立窑的袋收尘器3.1新型干法窑用袋收尘器新型干法窑的废气温度高,这就决定了袋收尘器必须采用高温滤料作为过滤介质,目前应用较为普遍的玻璃纤维滤布滤料,具有较好的抗拉性能,但最高允许工作温度仅为260℃,当用于预热器窑尾做袋收尘器时,因烟气温度为360~420℃,必须把烟气冷却到260℃以下再送入收尘器。冷却的设备主要有增湿塔和管式冷却器。冷却方法主要有喷雾增湿、自然冷却和强制冷却、掺冷风。增湿塔作为烟气冷却设备,可把烟气温度冷却到220℃左右。它的优点表现为降温明显,控制范围宽,能耗低,但存在排灰水份高,难输送问题,常应用于大型窑尾袋收尘器系统。管式冷却器分自然冷却和强制冷却两种。它结构简单,操作容易,可控制的温度范围小,常应用于中小型窑尾袋收尘器系统。掺冷风是最简单的一种冷却方式,但这种冷却方式使系统的处理风量大幅度增加,需增大袋收尘器规格和造价,同时也加大风机的负荷,增加电能消耗。一般只作为辅助降温措施。应用于窑尾的袋收尘器一般设计成内滤长袋分室反吹风清灰型的结构,典型的袋收尘器结构如图1所示。它采用若干个袋房组装在一起,袋房由型钢、钢板制成的标准侧板组合而成。收尘器采用内滤、下进气、负压形式。工作状态时,提升阀打开,含尘气体由进气口进入,经灰斗一侧的手动蝶阀进入灰斗,含尘气体中颗粒较粗的粉尘由于重力作用直接落入灰斗底部,含尘气体由花板下部进入滤袋内,净化后的气体经提升阀进入出气口,最后排入大气,当滤袋清灰时,首先关闭提升阀,切断进入袋房的烟气,使袋子处于松弛状态,再开启反吹风阀,反吹风机从收尘器的出气口处吸入清洁烟气,经管道由袋房的中上部进入袋室,使滤袋产生缩袋,滤袋上的粉尘从滤袋上脱落,并落入下部灰斗。重复关闭反吹风阀,使滤袋再一次缩瘪,如此循环3次,滤袋上的积灰便基本上被清除下来,经下部螺旋输送机排出机外。应用于山西水泥厂和北京水泥厂2000t/d窑尾袋收尘器技术规格参数见表1。3.2立窑用袋收尘器立窑烟气温度高,温度波动范围大,决定了立窑袋收尘器必须具有抗结露和耐温特性。滤料采用具有憎水性好的玻纤滤布。如CW500—FCA等玻纤滤料来抵抗冬季温度过低,产生结露对收尘器的危害。立窑袋收尘器是在干法预热器袋收尘器基础上发展而来的,和用于干法预热器窑袋收尘器一样,结构一般也是采用内滤长袋反吹风清灰结构。在正常工况条件下,立窑的烟气温度在50℃~180℃范围内波动,由于各种因素的影响,操作中经常出现“返火”、“卡窑”、“炼边”等问题,此时的烟气温度很高,往往超过滤料的最高使用温度,这就要求对进入立窑袋收尘器的烟气采取“掺入冷风”的降温措施。应用于广州石井水泥厂和广东开平市水泥厂立窑袋收尘器的技术规格参数见表2。4.常用过滤材料及选用4.1玻纤平幅过滤布玻纤平幅过滤布是经、纬交织而成的织物,是早期研究开发的玻璃纤维过滤材料,也是目前国内市场的主导产品。现有斜纹、缎纹等不同组织的平幅玻璃纤维过滤布,以满足除尘系统对滤料透气率、经纬向强度、粉尘剥离性的要求。它具有清灰时粉尘剥离性能好,耐热性能好,可在280℃下长期使用,化学稳定性好,价格低。其不足之处是过滤层的阻力较高,透气性差。平幅玻纤滤料的主要技术指标见表3。《表3略》4.2玻纤膨体纱过滤布玻纤膨体纱过滤布是在70年代研制的玻璃纤维过滤材料,由于它纱线蓬松,覆盖能力强,与玻纤平幅过滤布相比,在相同的容尘量下,过滤风速可提高1/3,系统阻力降低1/4,可收集粒径在1μm左右的产品,捕尘率99%以上,价格中等。玻纤膨体纱滤料的主要技术指标见表4。（表4略）4.3玻纤针刺毡过滤布玻纤针刺毡过滤布是80年代研究开发的玻璃纤维过滤材料,是一种结构合理,性能优良的新型高温过滤材料,它不仅具有玻璃纤维织物滤料耐高温、耐腐蚀、尺寸稳定、强度高的特点,而且由于毡层纤维呈三维微孔结构,空隙率高,对气体的过滤阻力小,是一种高气布比的高温滤料,但价格偏高。根据使用领域的工况条件的不同,以上三种过滤材料需要采用不同的表面化学处理。化学处理在玻璃纤维布或毡的表面涂覆不同的高分子有机聚合物,以增加玻璃纤维的化学稳定性,保证长期处于高温状态下的玻璃纤维在酸性或碱性气体中,其强度、耐折、耐磨等性能不受影响,改善玻璃纤维的曲绕性,使其满足袋式除尘器反吹风清灰或脉冲清灰工作的要求。提高滤料的憎水性,使其具有抗结露能力。水泥窑用袋除尘器玻纤滤料表面处理方法主要有两种:PSi配方和RH配方。主要适用条件见表5。4.4覆膜滤料覆膜滤料是近几年才发展起来的一种性能非常优秀的过滤材料。它是用聚四氟乙烯作为原料,在特定的工艺环境下均匀地延展拉伸,然后覆置在选定的针刺毡或编织物等过滤基料上而成的,它将传统滤料的“深层过滤”变成了“表面过滤”。由于聚四氟乙烯滤料薄膜表面非常光滑和憎水,在过滤时,所收集的粉尘饼将远优于传统的滤料。薄膜孔径微小,孔隙率高,吸尘率达99.99%,阻力是传统滤料的1/3,该材料价格较高。5.操作与维护由于立窑煅烧工艺的不稳定,含尘烟气的参数波动幅度较大,给除尘器的使用带来很多困难,主要表现为“糊袋”和“烧袋”。立窑袋收尘器能否长期可靠运行,除了立窑袋收尘器设计中必须考虑满足立窑的工艺条件和烟气特点外,工艺系统的操作是非常重要的。为预防“糊袋”和“烧袋”现象,必须降低入窑燃料中的硫含量,控制露点温度,保证喂料、提火速度和卸料尽量做到三平衡。使烟气温度高于露点温度25℃左右,做好设备壳体和管道的密封和保温。为了预防除尘器运行期间滤料被红料烫通或高温老化,必须采取烟气温度自动控制措施。当烟气温度超过250℃时,打开冷风阀掺入冷风,均匀加料,保持适宜的湿料层厚度,避免明火煅烧。干法预热器窑废气量大,温度高,烟气成份复杂。保持废气含尘浓度和温度的稳定是非常重要的。除系统中必不可少的冷却器之外,还必须辅加掺入冷风的温度调节措施,尤其是对生料磨和煤磨用窑尾废气烘干的生产工艺,当生料磨或煤磨系统停机或物料工况发生变化时,直接造成窑尾袋收尘器的废气温度升高和波动。这时,应采用加入冷风的辅助方法来进行调节。收尘器停用和再启动时,收尘器从冷态变为热态,废气中的水蒸气可能会在滤袋上析出,产生结块现象,使滤袋阻力上升。此时,应加强清灰强度和频率,及时排除结块。当袋收尘器因故需停机时排风机应继续工作一段时间,排空袋收尘器内的高温高湿气体,并继续清灰直至把滤袋上的积灰清除干净后再停收尘器。灰斗内积灰也应排放干净,防止结块堵塞。6.发展趋势水泥窑袋收尘器的发展,主要取决于滤料的发展,尤其是覆膜滤料的发展。6.1随着覆膜技术的发展,产品价格的下降,玻璃纤维覆膜滤料将会在水泥窑袋收尘器上得到广泛地应用。采用玻璃纤维覆膜滤料,过滤风速可由传统的0.5m/s提高到0.8m/s,袋收尘器的体积会明显减小,阻力大幅降低,通气量上升。滤袋的寿命可提高到3年以上。总造价将基本上与采用传统玻璃纤维滤料的袋收尘器接近。6.2玻纤针刺毡覆膜滤料将使得脉冲喷吹式的外滤式袋收尘器可以应用于水泥窑。采用玻纤针刺毡覆膜滤料可使袋收尘器的过滤风速高达1~1.2m/s。袋收尘器体积更小,清灰强度高,通气量大,系统通风量稳定。7.结论水泥窑的粉尘排放量占水泥厂总粉尘排放量的70%,水泥窑用袋收尘器的研制开发成功,对改善水泥厂的环境面貌作出了贡献,应该大力推广,但与电收尘器相比,仍存在着体积大,阻力高的缺点,随着覆膜滤料的发展和普遍采用,这一缺点将逐渐被克服。