建材工業(yè)水泥的清潔生產(chǎn)技術
(一)優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構與技術政策措施
1.現(xiàn)狀與存在的問題
分析表明:
?。?)我國的硅酸鹽水泥、特種水泥、#525水泥比例偏低,落后于國外水平。1994年我國的特種水泥(467萬噸)和道路水泥(90萬噸)含計占總產(chǎn)量的1.3%,而國外一般超過4%,有些水泥大國和地區(qū)的主導產(chǎn)品就是#525硅酸鹽水泥;
?。?)我國水泥產(chǎn)品以立窯水泥為主,1994年立窯水泥為33360萬噸,占總量的79.2%,而回轉(zhuǎn)窯水泥只占20.8%,這與世界水泥工業(yè)的發(fā)展相悖,國外立窯水泥總量不超過3000萬噸;
?。?)雖然我國發(fā)展新型干法窯已取得了較大成績,但至今尚未超過全部回轉(zhuǎn)窯能力的一半,在全部熟料生產(chǎn)能力中僅占10%,說明代表世界水泥工業(yè)潮流的先進技術在我國尚處于薄弱地位。
1994年我國共有水泥企業(yè)約8300家,其中鄉(xiāng)以上企業(yè)約6200家,村以下企業(yè)約2100家,小型企業(yè)(有許多是小于5萬噸的特小型企業(yè))占企業(yè)總數(shù)近95%,為世界水泥工業(yè)之最。由此導致我國水泥企業(yè)平均規(guī)模不到國外的1/10。發(fā)達國家水泥企業(yè)的平均規(guī)模,歐盟國家為40~50萬噸,美國近70萬噸,日本超過250萬噸,而韓國達到500萬噸。
水泥工業(yè)的不良結構帶來了許多負而影響,如能耗偏高、水泥的品種和質(zhì)量難以滿足市場要求、勞動生產(chǎn)率太低、環(huán)境污染嚴重等。1994年我國大中型水泥企業(yè)的熟料標準煤耗為163.36千克(其中回轉(zhuǎn)窯為177.64千克,立窯為143.39千克),高于國際先進水平35%以上,1994年水泥工業(yè)耗煤6000多萬噸,到2010年時將超過1億噸,會成為煤炭工業(yè)的一大負擔;由于優(yōu)質(zhì)水泥偏少,我國建筑工程中“肥梁、胖柱、重蓋”的現(xiàn)象長期難以改觀,導致資源的大量浪費,甚至影響工程的長期質(zhì)量;立窯企業(yè)全員每人每年生產(chǎn)水泥80~150噸,大中型企業(yè)為200~350噸,只有少數(shù)500~1000噸,而國外普遍為2000~4000噸,勞動生產(chǎn)率遠遠落后于水泥工業(yè)發(fā)達國家;我國水泥企業(yè)污染最嚴重為的粉塵,粉塵的飛揚損失率高達3%~5%,水泥在裝運中的損失也超過了3%,而發(fā)達國家的粉塵污染基本得到治理,如歐盟國家粉塵飛揚損失平均為0.17~0.40千克/噸熟料,德國水泥廠粉塵總飛揚損量在0.3千克/噸水泥以下,水泥廠周圍的降塵量可達到純農(nóng)業(yè)區(qū)的水平,即0.1千克/平方米·天,粉塵污染在小企業(yè)中尤為嚴重,另外還有亂開采對資源的浪費和對植被的破壞等。
上述種種問題表明,水泥工業(yè)要實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,推行清潔生產(chǎn),其關鍵措施之一是大力調(diào)整現(xiàn)狀產(chǎn)業(yè)結構。
2.對策與措施
結構調(diào)整的方向主要是通過積極發(fā)展以預分解窯為主要新型干法窯,積極建設大中型生產(chǎn)線,擴大企業(yè)規(guī)模,節(jié)能降耗,提高產(chǎn)品質(zhì)量和多方面的效益,改造或淘汰小型、落后的裝備及企業(yè);與此同時必須深化企業(yè)改革,提高企業(yè)綜合素質(zhì)。根據(jù)對水泥品種、標號、窯型以及企業(yè)規(guī)模目標的預測,到2010年我國水泥工業(yè)將由現(xiàn)在的“大而弱”向“大而強”顯著轉(zhuǎn)化,主要表現(xiàn)在以下幾方面:
?。?)水泥產(chǎn)量將增長80%,其中回轉(zhuǎn)窯水泥將增長1倍,#525以上水泥將增長2.5倍,特種水泥增長3倍,硅酸鹽水泥和普通水泥和產(chǎn)量都大幅度上升;
?。?)新建、擴建和改造的回轉(zhuǎn)窯大多將采用新型干法窯,其配套裝備和技術也將采用高效節(jié)能的新產(chǎn)品和新成果;
?。?)在“上大改小”方針指導下,新增能力將與改造、改革現(xiàn)有企業(yè)相結合,盡可能盤活存量資產(chǎn),推進企業(yè)重組聯(lián)合,擴大規(guī)模,提高綜合效益,大中型企業(yè)產(chǎn)品所占比例提高到67.5%;
(4)條件較好的立窯企業(yè)將被徹底改造,有些將擴建為回轉(zhuǎn)窯,條件差的企業(yè)將被淘汰,兼并或轉(zhuǎn)產(chǎn),立窯企業(yè)的數(shù)量將減少;
?。?)隨著水泥工業(yè)綜合治理水平的提高,環(huán)保達標的企業(yè)將日益增多。
我國水泥工業(yè)是小線小廠的汪洋大海,巨大產(chǎn)量是在極不合理的規(guī)模結構狀態(tài)中實現(xiàn)的,這種現(xiàn)狀與今后強調(diào)確保水泥質(zhì)量,提高企業(yè)與社會綜合效益,保護環(huán)境以及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等正確發(fā)展方向的要求背道而馳。水泥工業(yè)技術政策的部分新要點如下:
?。?)推動立窯生產(chǎn)線全面向年產(chǎn)約10萬噸規(guī)模的先進立窯生產(chǎn)線發(fā)展。我國規(guī)模不超過10萬噸;/年的小生產(chǎn)線占90%以上。經(jīng)過“八五”的發(fā)展已經(jīng)完成了土立窯向機械化立窯的發(fā)展過程。我國立窯生產(chǎn)線目前的出路只能向規(guī)?;?0萬噸/年是立窯生產(chǎn)線的最大規(guī)模)和采用現(xiàn)代技術的先進立控方向發(fā)展。指明和引導這種發(fā)展是技術政策新要點的重要內(nèi)容之一。
?。?)限定水泥廠的最低規(guī)模不小于20萬噸/年,生產(chǎn)線的最小規(guī)模,立窯接近于10萬噸/年,旋窯不小于20萬噸/年,以此作為立窯廠技術改造和新旋窯生產(chǎn)線的指導方針。生產(chǎn)具有一定規(guī)模才可能在管理上和技術上采用現(xiàn)代化的手段,才能具備嚴格控制產(chǎn)品質(zhì)量的條件。10萬噸/年規(guī)模的立窯生產(chǎn)線的是以最大型號的機械化立窯為主體,可采用較好的配套設施和監(jiān)控技術,保證水泥質(zhì)量;20萬噸/年的旋窯生產(chǎn)線意味著基本具備新型干法生產(chǎn)工藝的起碼經(jīng)濟條件,也意味著排除采用濕法、半干法(立波爾)和規(guī)模過小的干法生產(chǎn)線的可能,使小水泥廠的改造、升級有較高的技術起點:20萬噸/年的水泥廠已基本達到銷具規(guī)模的中型廠的要求。
?。?)規(guī)定在水泥窯煅燒熟料時,無論立窯或旋窯一律不準使用石膏和瑩石之類的礦化劑技術。采用石膏、瑩石這類的礦化劑,在熟料燒成過程的有SO2和氟化物放出,存在嚴重污染環(huán)境的弊端。在水泥需求矛盾已經(jīng)緩和并進入有序發(fā)展、強調(diào)清潔生產(chǎn)、注意可持續(xù)發(fā)展的今天,以犧牲環(huán)境為代價的生產(chǎn)技術應堅決予以淘汰、制止。
?。?)要求我國水泥國家標準中的質(zhì)量指標與國際先進指標看齊,積極推進與國際標準接軌。水泥標準在一定程度上反映了水泥工業(yè)發(fā)展水平,也是推動其發(fā)展的強大動力和有效手段。
?。?)要對水泥生料配料中不用或少用粘土,尤其是對毀田取土作出政策規(guī)定,我國目前水泥廠毀田取土現(xiàn)象較嚴重,尤其是立窯廠為了生料成球工藝的需要,必須采用塑性好的粘土作為原料。成球燒成是落后工藝,新型干法工藝無需生料預先成球。把水泥工業(yè)少用或不用粘土、禁止毀田取土作為技術政策,既促進了水泥工業(yè)的技術進步,又有利于保護環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
(6)把環(huán)保指標用技術政策的方式作出明確規(guī)定。水泥工業(yè)對環(huán)境的污染主要是粉塵,水泥廠數(shù)目越多,排放點越多,治理越困難,我國水泥工業(yè)大量采用立窯生產(chǎn),其污染很難治理,實際上大多數(shù)立窯生產(chǎn)以犧牲環(huán)境質(zhì)量為代價的。在技術政策中明確環(huán)保指標,可以制約低水平立窯的生產(chǎn),還會從深層次有利于提高水泥廠的設計水平、裝備制造水平、生產(chǎn)管理水平以及投資分配合理化。
?。?)要明確宣布一批規(guī)模過小、設計落后的水泥工業(yè)設備為淘汰設備。
?。?)要實現(xiàn)大型新型干法生產(chǎn)裝備國產(chǎn)化,大幅度降低大型生產(chǎn)線的設備費用和提高可靠性、先進性。600~2000噸/日的生產(chǎn)線已可以全面國產(chǎn)化,4000噸/日的生產(chǎn)線已有若干設備可自行設計制造。技術政策應為促進水泥生產(chǎn)設備的大型化創(chuàng)造條件和指明方向,為水泥工業(yè)規(guī)模結構調(diào)整提供基礎。
(9)要明確提出大幅度提高我國水泥工業(yè)勞動生產(chǎn)率。我國目前處于千軍萬馬齊搞水泥的狀態(tài),勞動生產(chǎn)率十分低下。就是在一些引進裝備的大型水泥廠,按生產(chǎn)崗位的實物生產(chǎn)率的比國外同類廠低幾倍,如果不能通過規(guī)模化生產(chǎn)明顯提高勞動生產(chǎn)率,會在很大程度上失去規(guī)模結構調(diào)整的意義。
(二)依靠技術進步,節(jié)能降耗
依靠技術進步來促進水泥工業(yè)的節(jié)能降耗是水泥工業(yè)清潔生產(chǎn)的重要措施之一,它可以最大限度地綜合利用自然資源和能源,提高生產(chǎn)效率和技術水平,減少資源和能源的消耗,減輕環(huán)境負荷。水泥工業(yè)能源消耗占建材總能耗的35%,是建材工業(yè)第二耗能大戶。我國大中型重點水泥廠的水泥總能耗,隨窯型不同,一般是在160~300千克標煤/噸之間,而國際先進水平僅135千克標煤/噸左右,如果除去干法中空窯和濕法長窯(耗能高)以外,我國新型水泥廠總能耗也介于160~170千克標煤/噸。
1.大中型水泥回轉(zhuǎn)窯的節(jié)能途徑
我國大中型回轉(zhuǎn)窯大多是濕法窯,能耗高。目前主要采用下列幾種方式改造
?。?)新建、擴建、改建窯外分解窯,增加新型干法生產(chǎn)水泥的比重是提高水泥生產(chǎn)技術水平,降低能耗的主要途徑。目前我國已建成一批日產(chǎn)700~4000噸級窯外分解窯,其經(jīng)濟效益和節(jié)能效果非常明顯。窯外分解窯生產(chǎn)水泥熟料與濕法窯相比,水泥熟料標煤耗可降低50~80千克/噸;
?。?)濕法窯改造成濕磨干燒半干法生產(chǎn),水泥綜合標煤煤耗降代25~30千克/噸;
?。?)原有余熱發(fā)電窯進行更新改造:將原來低壓(1.274~2.45兆帕)操作系統(tǒng)改為中壓(3.82兆帕)操作系統(tǒng),發(fā)電能力由100千瓦時/噸熟料提高到150千瓦時/噸熟料,水泥廠電自給率可達70%~80%;
?。?)濕法窯綜合節(jié)能技術改造:未進行全面改造的濕法窯可進行綜合節(jié)能技術的改造,它包括裝耐熱鋼鏈條、隔熱窯襯、鎂磚窯襯、黑料漿、減水劑、三通道噴煤咀、煤磨及煤粉系統(tǒng)改造、冷卻機保溫等。改造后每噸熟料節(jié)能約35千克標煤。
2.小型回轉(zhuǎn)窯的節(jié)能技術改造
我國小型回轉(zhuǎn)窯企業(yè)二百多個,大多是直徑3米以下的回轉(zhuǎn)窯,主要包括干法中空窯、立筒預熱器窯和余熱發(fā)電窯。小型回轉(zhuǎn)窯能耗很高,熟料煤耗一般在250~300千克/噸。
(1)對比較大型的原料、運輸、市場條件較好的回轉(zhuǎn)窯,可將其改造成五級懸浮頂熱器窯和捷克立筒窯,我國已有試點;
?。?)在缺電地區(qū)可改造成余熱發(fā)電窯,回收余熱;
?。?)對條件差、直徑小、能耗高的小回轉(zhuǎn)窯應關停,以免浪費能源。
3.立窯的節(jié)能改造
我國立窯水泥技術發(fā)展大體經(jīng)歷了兩個階段:第一階段是以“土”為主的普通立窯階段;第二階段是從80年代中期開始以推廣14項先進技術為起點的向現(xiàn)代化立窯發(fā)展的階段,目前正處于這個新的發(fā)展階段,但全國的立窯企業(yè)水平參差水平,差距很大。我國目前尚有數(shù)以千計的立窯企業(yè)仍然停留在第一階段水平,這些初級階段的立窯企業(yè)就應是加速淘汰的對象。14項成熟的技術和裝備包括:原料預均化技術;生料微機自動配料技術;生料均化技術;生料高效粉磨技術;復合礦化劑應用;煤料分別粉磨技術;窯體綜合改造技術;預加水成球技術;立窯熱工參數(shù)的微機監(jiān)測與控制技術;立窯窯體保溫技術;磨機負荷自控技術;節(jié)能型溝槽襯板;新型水泥高細磨技術;粉塵綜合治理技術。這14項技術和裝備仍將不斷發(fā)展。通過推廣采用這些改造措施,機械化立窯生產(chǎn)技術水平大為提高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,熟料標煤耗為100~125千克/噸,水泥綜合電耗80~85千瓦時/噸。部分先進立窯企業(yè)的主要技術經(jīng)濟指標可與大型回轉(zhuǎn)窯企業(yè)媲美。
4.降低熟料熱耗的技術
?。?)采用低阻高效的多級預熱器系統(tǒng)
預分解窯隨預熱器級數(shù)的增多,系統(tǒng)熱力學效率逐步提高,熱耗相應降低。但單純增加預熱器級數(shù)難以達到滿意效果,必須配合新型預熱器的開發(fā)應用。近年來,國外各種新型的低阻高效預熱器已相當成熟可靠;各級預熱器的分離效率均可提高到85%~95%,每級阻力可降到500帕以下。如丹麥福勒斯公司的LP型和德國波利斯公司的Dopo190型均屬于這類低阻高效預熱器。在經(jīng)濟合理的條件下,預分解窯預熱器的級數(shù)以五級或六級為宜。
(2)采用控流式新型篦冷機
控流式新型篦冷機在節(jié)省熟料熱耗,提高窯系統(tǒng)運轉(zhuǎn)率和可靠性,以及延長篦板壽命與減少維修量等方面,已獲得顯著成效并在國外廣泛采用。目前,國外新建水泥廠幾乎全部采用控流式篦冷機,許多老廠的篦冷機也在陸續(xù)改為控流式??亓魇襟骼錂C與傳統(tǒng)老式篦冷機相比具有以下特點:①冷卻風量合理分配,提高利用率;②高阻力縫型篦板能減少因料層厚度或熟料粒度變化對通風總阻力的影響;③冷卻風量小,綜合單位電耗低;④窯二次風溫和三次風溫可分別提高200℃和100℃;⑤使用壽命長,可行性好;⑥篦冷機的熱效率可從62%提高到78%。
(3)多通道噴煤管的應用
目前國外普遍采用三通道煤管,也有專為低NOx設計的四通道噴煤管。國際知名的噴煤管主要有皮勒公司的Rotaflam型,福勒斯公司的Swirlax型與Ceurrax型等。使用這類噴煤管或節(jié)能熟料熱耗42~126千焦/千克,減少10%~30%的NOx。
5.水泥粉磨節(jié)電技術
粉磨是水泥生產(chǎn)中主要耗電工序,占綜合耗電量70%,我國水泥廠大多是采用低效的球磨機,效率只有3%~5%,因而降低粉磨電耗是水泥企業(yè)重要的節(jié)能目標。主要節(jié)電措施如下:
?。?)用高效粉磨機取代低效的于磨機,如立式磨、輥壓磨、擠壓磨、高細磨等;
?。?)以大磨機取代小磨機,淘汰直徑小于1.83米的小型球磨機;
?。?)改進粉磨工藝流程,增添預破碎機、選粉機。改進流程使進磨的物料量減少或使進磨物料粒度減少,提高球磨機效率;
?。?)對設備和電路采和有效的節(jié)電措施,如采用耐磨鋼球、耐磨襯板及節(jié)能型襯板等。
6.回收二次能源的技術
水泥工業(yè)二次能源的回收具有良好的前景和發(fā)展?jié)摿?。主要包括兩方面,即利用窯系統(tǒng)的中代溫廢余熱發(fā)電;利用可燃廢料替代部分煤來燃燒熟料,使廢料資源化同時節(jié)省能耗,減輕環(huán)境負荷。
?。?)廢氣余熱發(fā)電
水泥預分解窯廢氣分別來自預熱器和篦冷機的排風余熱,溫度介于200~400℃之間??梢杂糜诎l(fā)電的余熱約670~1005千焦/千克熟料?,F(xiàn)代水泥工業(yè)的中紙溫余熱發(fā)電技術起始于70年代末的瑞士、美國和日本,現(xiàn)在日本已有半數(shù)以上水泥廠采用多種形式的余熱發(fā)電技術。我國臺灣省的行政當局于1995年通過立法,規(guī)定新建水泥生產(chǎn)都必須采用中低溫余熱發(fā)電。韓國、泰國等新興水泥工業(yè)采用該技術者日眾。中低溫余熱發(fā)電的能源回收水平可達35~40千瓦時/噸熟料。
(2)可燃廢料的回收利用
回收利用二次燃料可節(jié)約能源,減少CO2氣體排放亦同時起到廢物污染治理的作用??扇紡U原料包括油頁巖,灰質(zhì)頁巖和各種含炭的爐渣爐灰等。它們主要用作水泥的粘土質(zhì)原料或校正的原料,其熱值較低。目前采用成熟方法是先在循環(huán)流化床將其中的可燃質(zhì)從原料中分離出來,制成氣體燃料送到分解爐內(nèi)燃燒,粘土質(zhì)原料則進入預熱器或分解爐,與其它原料一起燒成熟料,可燃廢料二次能源回收主要有三種方式:其一是在分解爐內(nèi)燃燒;其二是在循環(huán)流化床中制成氣體燃料再送往分解爐;其三是在窯頭燃燒;國際水泥工業(yè)利用可燃廢料回收能源,已取得初步成功,許多廢物治理的研究機構和環(huán)保專家認為水泥窯系統(tǒng)中燃燒可燃廢料與現(xiàn)行的廢料焚燒爐或填埋法比較具有顯著的優(yōu)越性;水泥窯可將廢料 中大部分重金屬固定于熟料中,避免再次污染擴散。長期的研究表明,回收利用二次燃料的水泥廠,其周圍環(huán)境可達到零污染水平,所生產(chǎn)的水泥及制品對環(huán)境無負面影響,無愧于清潔生產(chǎn)、綠色工廠的稱號。目前,歐美水泥工業(yè)對二次燃料的回收利用正日益重視,二次燃料的利用占水泥生產(chǎn)總熱耗為:美國、加拿大約5%,英、德、法諸國為6%~8%,瑞典、挪威約12%,瑞士高達20%。瑞士霍德巴克水泥公司的瑞肯廠是一家利用二次燃料替代部分煤的水泥廠,該廠于1996年就獲得了ISO14001認證,是世界上第一家獲此認證的水泥廠。
7.工業(yè)廢渣綜合利用生產(chǎn)水泥
1995年我國工業(yè)廢渣產(chǎn)生量為6.5億噸(未包括鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)),累計堆存66.41億噸,占地5.5億平方米。目前工業(yè)廢渣的利用率偏低,絕大多數(shù)廢渣是環(huán)境的污染源。利用工業(yè)廢渣生產(chǎn)水泥能節(jié)省資源消耗,減輕環(huán)境污染,在水泥生產(chǎn)中摻加礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣和火山灰材料做混合材水泥已有較成熟的技術。目前,我國水泥標準中已有礦渣水泥和火山灰水泥等標準,為水泥企業(yè)利用工業(yè)廢渣提供了條件。工業(yè)廢渣和火山灰材料不需要燃燒,直接作為混合材摻加在產(chǎn)品中,可少用水泥熟料,降低燒制熟料的原料和煤的消耗。有些企業(yè)利用粉煤灰摻加石灰石和石膏進行蒸養(yǎng),可生產(chǎn)無熟料水泥。我國水泥標準規(guī)定,礦渣水泥允許摻入高爐礦渣的重量為20%~70%,火山灰水泥和粉煤灰允許摻入的火山灰材料重量為20~40%,我國還有一些水泥企業(yè)在生料料中摻入一定量的煤矸石和粉煤灰,可以強化對原料的煅燒并降低生產(chǎn)熟料的煤耗。
8.大力推廣散裝水泥以節(jié)能
工業(yè)發(fā)達國家已基本實現(xiàn)了水泥散燒化如日本的散裝率為94%,美國為92%,西歐為60%~90%,而我國水泥散裝率不足10%。每使用1萬噸散裝水泥,可節(jié)約包裝紙裝60噸,折合木材330立方米,減少水泥損失500噸。
(三)廢氣污染治理技術
水泥企業(yè)的污染主要為廢氣污染,其中尤以粉塵污染最為嚴重,此外還有CO2、SO2、NOx等污染。我國的絕大多數(shù)水泥廠已成為當?shù)匚廴镜拇髴?,嚴重的影響城鄉(xiāng)的環(huán)境的農(nóng)村生產(chǎn)。水泥企業(yè)粉塵污染的來源包括石灰石開采和破碎、運輸、儲存、包裝、烘干、原料粉磨、熟料煅燒過程和冷卻過程、煤粉制備過程和水泥粉磨過程等環(huán)節(jié)。煙塵的治理一般通過改進生產(chǎn)工藝和合理選擇收塵設備這兩方面進行。我國雖然在污染治理方面做了不少工作,污染狀況有部分改善,但離發(fā)達國家還有很大差距。國外水泥廠污染治理技術主要是選用高效電收塵器和袋式收塵器,同時在建設水泥廠時確保足夠的投資。近年來國外對水泥廠污染的治理除致力于粉塵外,還注意到NOx和SO2。排放標準由單位體積排塵量改為生產(chǎn)單位熟料產(chǎn)生的廢氣量和粉塵量計。國外許多水泥廠還采取自動監(jiān)控措施,在煙囪外安裝粉塵濁度儀,以保證煙氣達標。下面分別從水泥生產(chǎn)的煅燒工藝、烘干工藝和粉磨工藝三個方面介紹粉塵治理技術。
1.煅燒工藝粉塵治理技術
干法回轉(zhuǎn)窯包括干法中空長窯、帶余熱鍋爐的回轉(zhuǎn)窯、立筒預熱器窯以及各種旋風預熱器窯。這種類型的窯排放的煙氣溫度高、濕度小、粉塵比電阻高、煙氣量大,一般可以采用增濕塔——電收塵器系統(tǒng)或空氣冷卻器——袋式收塵器兩種收塵方式。對于大型干法回轉(zhuǎn)窯,采用電收塵方式已取得了較豐富的經(jīng)驗。
干法中空長窯收塵系統(tǒng):高溫煙氣經(jīng)冷煙室、高溫風機、增濕塔(或冷卻器)、收塵器,最后由煙囪排放。這種收塵系統(tǒng)一般均采用正壓式,可以簡化流程,減少投資。
帶余熱鍋爐的干法窯收塵系統(tǒng):窯尾煙氣溫度較紙,漏風量大,應配用規(guī)格較大的收塵器。我國啟新水泥廠使用增濕塔進行調(diào)質(zhì),電收塵器的運行電壓由22千伏提高至50千伏,收塵器效率由76%提高到99.4%,煙塵排放濃度在50毫克/立方米以下。
帶懸浮預熱器的干法回轉(zhuǎn)窯收塵系統(tǒng):小型的懸浮預熱器窯(10萬噸/年以下)收塵通常采用較簡易的系統(tǒng)如冷卻器——電收塵器(或袋式收塵器);對大型懸浮預熱窯窯尾常考慮增設余熱利用管路,利用部分煙氣作為生料磨烘干之用,對大型回轉(zhuǎn)窯,以采用電收塵器為宜。
(2)立窯
我國大部分立窯水泥廠突出的問題是產(chǎn)品質(zhì)量有待提高,能耗較高,環(huán)境污染嚴重,近幾年多項新技術的采用使狀況有所改善。其中預加水成球、閉門操作等新技術大大減輕了立窯煙氣對環(huán)境的污染。
預加水成球:預加水成球使?jié)袂驈姸忍岣?0%,干球強度提高一倍以上,球的炸裂溫度提高,球粒度均勻,提高孔隙率和抗沖擊負荷,操作點無粉塵,特別是排放粉塵的濃度大大降低。
閉門操作:在煅燒過程穩(wěn)定運行的基礎上,對工藝過程的各個環(huán)節(jié)采用微機綜合控制技術,實現(xiàn)閉門操作,可使粉塵排放量大大降低。
2.烘干工藝粉塵治理技術
我國水泥廠采用較多的是回轉(zhuǎn)式烘干機,烘干機設備排出的廢氣是水泥廠主要的塵源。烘干廢氣具有含塵濃度高、水分高、溫度高和有腐蝕性等特別,其收塵系統(tǒng)一般要考慮下面幾點:
?。?)一般采用二級粉塵,第一級多用旋風收塵器,第二為電收塵器或袋式收塵器;
(2)要防止結露腐蝕,加強保溫;
?。?)優(yōu)先選用專用于烘干機的收塵器,提高其耐腐蝕性能。
3.粉磨工藝粉塵治理技術;
?。?)生產(chǎn)磨和水泥磨收塵
磨機通風抽出的粉塵顆粒極細,適合采用袋式收塵器或電收塵器。對于排塵濃度在80克/立方米(標)以內(nèi)的水泥磨,一般采用袋式收塵器或電收塵器一級收塵系統(tǒng)。當排塵濃度太高,則需在主收塵器前加設旋風收塵器,即采用二次收塵系統(tǒng)。
近年來,一些大型廠的大型磨機采用屏蔽吹振式扁袋收塵器,其收塵效率高,只需一級收塵就可達標,簡化工藝流程并節(jié)約能源。目前眾多中小型水泥廠的生料磨、水泥磨廣泛采用高壓靜電收塵取得了較好的技術經(jīng)濟效果。
?。?)煤磨的收塵
煤磨排出含煤粉氣體不僅污染環(huán)境,而且浪費資源。目前國外煤磨收塵采用袋式收塵器或電收塵器,日本和美國主要用袋式收塵器,歐洲各國普遍采用電收塵。
濕式收塵存在煤泥和污水不易處理的二次污染問題,普通袋式收塵器多因靜電作用導致事故頻繁,所以煤磨收塵技術尚在開發(fā)和推廣應用之中,天津水泥設計研究院設計的電收塵器收塵效率達99.75%,合肥水泥研究院開發(fā)了防爆型煤磨袋式收塵器,收塵效率高達99.8%以上。這兩種收塵器均在推廣中。
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