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(diǎn),是因?yàn)榱⒏G煙氣具有含水量大,腐蝕性強(qiáng),含塵濃度高,煙氣溫度變化大,煙塵比電阻變化大等特點(diǎn)。近年來(lái),具有不同特性、適用于各種場(chǎng)合的纖維過(guò)濾材料的開(kāi)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(guò)對(duì)這2種袋除塵器的對(duì)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(jìn)風(fēng)口經(jīng)除塵器本體下部進(jìn)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(jìn)入各個(gè)袋室,經(jīng)濾袋過(guò)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(jìn)入箱體,再通過(guò)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(shí)間不斷增加,從而導(dǎo)致除塵器本身的阻力也逐漸升高,當(dāng)阻力達(dá)到設(shè)定值,清灰控制器發(fā)出信號(hào),壓縮空氣經(jīng)脈沖閥、噴吹管上的噴嘴以極短的時(shí)間向?yàn)V袋噴射,使濾袋高速膨脹、高頻振動(dòng),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(jìn)風(fēng)口經(jīng)除塵器本體上部進(jìn)入進(jìn)氣室,大顆粒的煙塵因慣性落入灰斗,其余煙塵進(jìn)入濾袋,經(jīng)內(nèi)表面過(guò)濾凈化后的氣體進(jìn)入袋室經(jīng)出氣管道進(jìn)入大氣。除塵器運(yùn)行一段時(shí)間后,濾袋內(nèi)表面捕集的粉塵層增厚,除塵器的運(yùn)行阻力上升,當(dāng)增加一定值后,微機(jī)關(guān)閉排風(fēng)閥,打開(kāi)反吹風(fēng)閥,使原來(lái)膨脹的濾袋在反吹風(fēng)的作用下壓癟變形,達(dá)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(jìn)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(jìn)入(下進(jìn)風(fēng)),粉塵是被阻留在濾袋外面,濾袋由癟至膨脹進(jìn)行清灰;反吹風(fēng)式袋除塵器的煙氣由除塵器本體上部進(jìn)入(上進(jìn)風(fēng)),粉塵被阻留在濾袋內(nèi)表面,濾袋由膨脹至癟進(jìn)行清灰。
2 基本結(jié)構(gòu)
以3×10m機(jī)立窯為例,2種除塵器結(jié)構(gòu)對(duì)比見(jiàn)表1。
由表1可見(jiàn),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(diǎn)是過(guò)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(diǎn)是要求煙氣進(jìn)口溫度較,否則容易燒袋。
3 性能特點(diǎn)
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(diǎn)和不同點(diǎn)。
3. 1 相同點(diǎn)
(1)二者都進(jìn)行高可靠性設(shè)計(jì),能保證除塵器隨主機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
(2)二者都進(jìn)行了高適應(yīng)性設(shè)計(jì),能適應(yīng)含塵氣體性質(zhì)大范圍波動(dòng)。
(3)特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加上嚴(yán)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(jì),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(jìn)行除塵,不必加固窯頂,有利于日常維護(hù)及監(jiān)測(cè)。
(6)二者都采用分室清灰技術(shù),能保證最佳的清灰強(qiáng)度及效果。
(7)二者都設(shè)有自動(dòng)超溫報(bào)警和緊急降溫控制系統(tǒng)。
3. 2 不同點(diǎn)
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(guò)濾風(fēng)速可大大提高,使立窯收塵裝置的體積和造價(jià)有所降低。但因?yàn)椴捎脺靷愥樦茪譃V料,其最高使用溫度必須小于130℃,這就要求嚴(yán)格控制立窯煙氣的溫度不能超高。另外,由于立窯煙氣波動(dòng)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(hù)的角度來(lái)看,脈沖噴吹袋除塵器由于采用脈沖清灰的方式,其運(yùn)行部件比反吹風(fēng)式袋除塵器的多,在日常維護(hù)時(shí)較為繁瑣。
4 除塵器運(yùn)行效果及經(jīng)濟(jì)效益
運(yùn)行效果見(jiàn)表2。
由表2可見(jiàn),2種除塵器運(yùn)行時(shí)除塵效率都能達(dá)到 99 %以上,漏風(fēng)率都低于 3 % ,煙塵排放濃度較低,遠(yuǎn)低于150 mg/ m3的排放限值。
這2種除塵器較原來(lái)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(fèi)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(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單,并能回收大量的水泥粉塵,按窯徑為2. 5 m的立窯測(cè)算,1 年約回收粉塵 3103 t,創(chuàng)造價(jià)值約 30萬(wàn)元。
5 水泥廠家使用中的注意事項(xiàng)
5. 1 對(duì)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(duì)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(duì)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(dòng);防止產(chǎn)生刺火,明火火星易燒袋;成球時(shí),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(duì)窯工的要求
因?yàn)榱⒏G安裝了袋式除塵器,對(duì)煙溫的控制要求嚴(yán)了,必然對(duì)窯工的操作有更高的要求:責(zé)任心要更強(qiáng),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(duì)窯工要進(jìn)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(duì)水泥企業(yè)的原機(jī)器設(shè)備不需進(jìn)行改造,只需提供場(chǎng)地安裝除塵器;對(duì)生產(chǎn)工藝不需進(jìn)行太大的調(diào)整;治理后的窯尾煙塵排放濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)的排放限值;除塵器操作簡(jiǎn)單,運(yùn)行穩(wěn)定,故障率低;除塵器設(shè)置在地面,管理維護(hù)和監(jiān)測(cè)都十分方便,因此具有很大的推廣價(jià)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(duì)比環(huán)境效益和社會(huì)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(xiě)了立窯窯尾煙氣不可治理的歷史,是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破。2種除塵器孰優(yōu)孰劣,不可簡(jiǎn)單評(píng)價(jià),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(jìn)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(dá)到長(zhǎng)期、穩(wěn)定、高效的環(huán)保要求。
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