詳細(xì)介紹
1 山西袋式除塵器的應(yīng)用現(xiàn)狀
袋除塵器品種多、技術(shù)全面、可靠,能滿足水泥生產(chǎn)線上任何排放點(diǎn)和揚(yáng)塵點(diǎn)的除塵要求。目前在新建、擴(kuò)建的1000t/d以上干法生產(chǎn)線上,除在窯頭、窯尾大多仍采用電除塵器外,從原料破碎到包裝出廠的整個(gè)生產(chǎn)線則采用袋除塵器較多。而那些建在風(fēng)景區(qū)、城市邊上的水泥廠,由于對(duì)粉塵排放要求較高,因此窯頭、窯尾也采用袋式除塵器。如北京昌平水泥廠2000t/d、南京青龍山水泥廠1000t/d、山西潞城水泥廠2000t/d等新型干法生產(chǎn)線,其窯頭、窯尾、煤磨、水泥磨等主要排放點(diǎn)和輸送轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)均采用了袋式除塵器,經(jīng)多年運(yùn)行,效果很好。尚在建設(shè)中的四川都江堰3000t/d、峨眉山1500t/d等生產(chǎn)線,也全部采用了袋式除塵器。袋式除塵器的應(yīng)用范圍在逐步擴(kuò)大。這主要得益于袋式除塵器所具有的優(yōu)點(diǎn)及其技術(shù)的不斷進(jìn)步。下面分別介紹用于不同揚(yáng)塵點(diǎn)的袋式除塵器的特點(diǎn)。
1.1 煤磨除塵系統(tǒng)
為了降低能耗、簡(jiǎn)化流程、提高安全性,煤粉制備系統(tǒng)開始推廣短流程工藝,系統(tǒng)由原雙風(fēng)機(jī)改為單風(fēng)機(jī),省去了細(xì)粉分離器,但廢氣的含塵量(標(biāo)況,下同)可達(dá)500g/m 3 ∽800g/m 3 ,屬于強(qiáng)爆炸性氣體。因此其除塵設(shè)備兼有產(chǎn)品回收功能。故過去使用的MDC 低濃度袋除塵器和電除塵器已不能滿足該工藝條件的要求,逐步由高濃度、防爆型袋除塵器取代。表1是部分水泥廠煤磨系統(tǒng)使用袋式除塵器的實(shí)例。
此外,哈爾濱、海螺縱陽、陜西漢江等2000t/d~2500t/d生產(chǎn)線,也全部用高濃度、防爆型袋收塵器。
1.2 水泥磨O-sepa高效選粉機(jī)系統(tǒng)
目前新建的干法生產(chǎn)線基本上都采用O-sepa高效選粉機(jī),其系統(tǒng)特點(diǎn)是空氣含塵濃度高(900g/m 3 ~1300 g/m 3 )、粉塵細(xì)(比表面積一般為280m 2 /kg~650m 2 /kg)。當(dāng)要求短流程、單風(fēng)機(jī)系統(tǒng)時(shí),所有粉料產(chǎn)品全由一級(jí)除塵器回收,除塵器屬主要工藝設(shè)備。顯然,一般的反吹風(fēng)袋除塵器和電除塵器不能滿足該工況特點(diǎn)要求。為此,引進(jìn)和開發(fā)了高濃度、高效率氣箱脈沖袋除塵器,現(xiàn)已大量推廣應(yīng)用。
1.3 烘干機(jī)除塵系統(tǒng)
烘干機(jī)煙氣的含塵濃度較高,可達(dá)100g/m 3 ;煙氣溫度一般在150℃~200℃,含濕量可達(dá)20%~25%;露點(diǎn)也在60℃以上。有時(shí)需烘干硫鐵礦時(shí)煙氣中的S0 2 將會(huì)對(duì)設(shè)備造成強(qiáng)烈腐蝕。一段時(shí)間以來,LFEF防結(jié)露袋除塵器和電收除器都有使用。其中采用電除塵器時(shí)需二級(jí)除塵,且原來管式和組合式電除塵器振打時(shí)易產(chǎn)生二次飛揚(yáng),板、線結(jié)灰,使用1~2年效果就下降。而袋除塵器一般采用一級(jí)即可達(dá)標(biāo)排放,且在烘干不同物料時(shí)不受工況條件變化的影響。所以近年來在烘干機(jī)除塵系統(tǒng)中,袋除塵器的應(yīng)用超過了電除塵器。
1.4 混合流程除塵系統(tǒng)
(1) 窯磨混合系統(tǒng)。大型干法生產(chǎn)線,為充分利用余熱,一般都把窯尾廢氣熱風(fēng)引至生料磨烘干生料。過去,熱風(fēng)經(jīng)過烘干磨后,首先經(jīng)過旋風(fēng)除塵器進(jìn)行預(yù)除塵至含塵濃度為100g/m 3 左右,再經(jīng)窯尾電除塵器處理即可。現(xiàn)在,為了充分利用熱能、簡(jiǎn)化流程、降低系統(tǒng)阻力,一般不再設(shè)旋風(fēng)除塵器。這樣,從烘干磨出來的廢氣含塵濃度可達(dá)800g/m 3 。與窯尾廢氣混合后其溫度低于200℃,但含塵濃度較高,直接入窯尾除塵器除塵。同時(shí),在窯磨混合系統(tǒng)中,磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率低于窯系統(tǒng)。當(dāng)停磨時(shí),全部窯尾廢氣將直接進(jìn)窯尾除塵器,廢氣含塵濃度在80g/m 3 左右,但氣體溫度可達(dá)350℃,需將氣溫降至250℃以下。所以,窯磨混合系統(tǒng)選用袋式除塵器時(shí),宜采用能滿足上述兩種工況條件的高溫、高效袋除塵器?,F(xiàn)在上也在開發(fā)組合式高效電除塵器。
(2) 烘干兼粉磨(高濃度)系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)許多行業(yè)大量采用烘干兼粉磨系統(tǒng),如在非礦行業(yè)的硅粉磨系統(tǒng)、石膏粉磨系統(tǒng);其廢氣溫度高達(dá)200℃以上,含塵濃度在800g/m 3 左右,水份也達(dá)5%;且業(yè)主一般要求短流程。這樣電除塵器和一般袋除塵器(如反吹風(fēng)式)顯然不能滿足要求,而使用高濃度、高效率、防結(jié)露袋除塵器能滿足除塵要求。例如,山東泰安石膏制品廠立磨粉磨兼烘干系統(tǒng),廢氣溫度為200℃,含塵濃度為800 g/m 3 ,水分5%~10%。該系統(tǒng)配套了1臺(tái)高濃度、高溫、防結(jié)露的袋式除塵器,現(xiàn)已運(yùn)行2年,排放濃度為46 mg/m 3 。
1.5 回轉(zhuǎn)窯窯尾除塵系統(tǒng)
這里主要是指1000t/d以上預(yù)分解窯生產(chǎn)線的窯尾除塵系統(tǒng)。其廢氣特點(diǎn)是風(fēng)量大、含塵濃度高(一般在100 g/m 3 ),粉塵細(xì)而粘,且含有堿,是水泥廠的主要粉塵排放點(diǎn)。在國(guó)外(尤其是美國(guó)、加拿大等)隨著環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格,采用袋除塵器已成為趨勢(shì)。我國(guó)過去采用電除塵器較多尤其是在引進(jìn)德國(guó)魯奇和美國(guó)EE電除塵器技術(shù)后窯尾大多數(shù)采用這兩種電除塵器。隨著人們環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),以及國(guó)家對(duì)環(huán)保要求越來越嚴(yán)格窯尾采用袋除塵器趨勢(shì)越來越明顯其主要原因如下:
(1) 袋除塵器排放濃度低。歐洲國(guó)家的粉塵排放要求為≤25mg/m 3 我國(guó)個(gè)別地區(qū)已開始試行 ≤50mg/m 3 的標(biāo)準(zhǔn)。各種新型濾料如覆膜濾料、防水防油濾料、高溫型美塔斯等 的出現(xiàn),使袋除塵器的粉塵排放達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)比較容易,而電除塵器則較難。
(2) 袋除塵器出口排放不受入口工況變化的影響。窯尾煙氣工況(如濃度、溫度、濕度、粒度)是經(jīng)常變化的,這些變化會(huì)改變粉塵的比電阻而影響電除塵器的除塵效率而袋除塵器是通過過濾來捕集粉塵的,只要在一定的溫度范圍內(nèi)(如玻纖布使用溫度≤250℃),其排放濃度不受入口工況變化的影響。
(3) 袋除塵器價(jià)格適中。袋除塵器一次性投資低于三電場(chǎng)電除塵器。過去一般認(rèn)為袋除塵器的體積大、占地面積大,而隨著濾料技術(shù)、配件(如脈沖閥)技術(shù)的發(fā)展,袋除塵器的過濾風(fēng)速已有較大提高,其體積和占地面積也相應(yīng)減小。尤其是采用高能清灰的脈沖袋除塵器,其體積、占地面積和重量均減少了約13。相反,由于電除塵器的電場(chǎng)風(fēng)速逐漸減小,體積和占地面積反而加大,并且為滿足更嚴(yán)格的排放要求,使電除塵器電場(chǎng)數(shù)增加(國(guó)內(nèi)一般是三電場(chǎng),國(guó)外已有四電場(chǎng)),投資當(dāng)然要加大。
(4) 降溫采用的噴霧塔技術(shù)不如電除塵器的要求高。干法窯尾廢氣溫度一般>380℃,且干燥、比電阻較高(一般在1012Ωcm以上)。如采用電除塵器,為保證除塵效率,需用增濕塔進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,并使廢氣溫度降到130℃~150℃。而袋除塵則不需調(diào)質(zhì)處理,僅將氣溫降到250℃以下即可,控制起來比較容易。除了噴霧降溫外,也可采用熱交換器(多管冷卻器),選擇的余地較大。
(5) 袋除塵器可在線維護(hù)、管理。由于袋除塵器各單元相對(duì)獨(dú)立,在對(duì)某一單元進(jìn)行清灰、檢修、換袋時(shí),可以隔離進(jìn)行,而不影響整臺(tái)設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行。
(6) 安全性好。旋窯在點(diǎn)火開窯時(shí)煤粉燃燒不*,會(huì)產(chǎn)生CO,如果采用電除塵器,此時(shí)開機(jī)會(huì)引起爆炸,只能對(duì)外排放。另外平時(shí)運(yùn)行時(shí),也需用CO分析儀時(shí)刻監(jiān)測(cè)CO含量的變化,其維護(hù)、管理要求很嚴(yán)。如采用袋除塵器,則上述問題影響較小。
1.6 窯頭篦冷機(jī)除塵系統(tǒng)
目前,國(guó)內(nèi)1000t/d以上的干法生產(chǎn)線幾乎全部用篦冷機(jī)。以往篦冷機(jī)余風(fēng)除塵多采用旋風(fēng)除塵器。該余風(fēng)的特點(diǎn)是廢氣量大、濕度高且不穩(wěn)定,廢氣溫度波動(dòng)大(一般在200℃~400℃之間波動(dòng)),粉塵顆粒粗且硬,磨蝕性強(qiáng)。采用電除塵器需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。國(guó)外(如美國(guó))早就采用氣箱脈沖袋除塵器。國(guó)內(nèi)自洛陽水泥廠*采用袋除塵器后,由于其具有投資省、效率高且穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),很快在鄭州金龍、南京青龍山、山東臺(tái)兒莊等十幾家水泥廠推廣使用。
2 袋除塵器大型化的趨勢(shì)
2.1 袋式除塵器大型化是水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要和袋式除塵技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果
由于水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要,目前在建和準(zhǔn)備上馬的生產(chǎn)線規(guī)模均在1000t/d以上。有的單線規(guī)模達(dá)8000t/d。這樣,過去為300t/d、700t/d生產(chǎn)線配套開發(fā)的袋式除塵器的能力就顯不足。隨著對(duì)引進(jìn)袋除塵器技術(shù)的不斷完善和提高,如采用玻纖膨體砂、聲波助清灰技術(shù),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用箱式薄壁結(jié)構(gòu),濾袋采用彈簧張緊吊掛式,脈沖采用大口徑分箱噴箱清灰等,加上相關(guān)配件如脈沖閥和濾料使用壽命的提高,為袋除塵器大型化創(chuàng)造了條件。
目前國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)采用的袋式除塵器規(guī)格越來越大,且還在增加,見表2。
2.2 采用大型脈沖袋收塵器的趨勢(shì)
水泥工業(yè)采用大型袋除塵器主要是在旋窯窯尾,窯頭篦冷機(jī),立窯等幾個(gè)主要排放點(diǎn)。以往大多采用反吹風(fēng)式玻纖袋收除器。近年來,隨著脈沖閥、濾料等技術(shù)的發(fā)展,大型脈沖袋除塵器已逐步開始替代反吹風(fēng)袋除塵器,其主要原因是:
(1) 脈沖袋除塵器體積小,重量輕與電除塵器相比更具*性。脈沖清灰袋除塵器采用的濾料為針刺氈,其過濾風(fēng)速可提高一倍左右,相應(yīng)的體積就減小一半。
(2) 維修方便、簡(jiǎn)單。脈沖式袋除塵器采用外濾式清灰結(jié)構(gòu),換袋時(shí)只需在機(jī)外抽袋更換,可免去象反吹風(fēng)袋除塵器那樣進(jìn)入袋室檢查換袋的煩瑣,勿需設(shè)檢查走道。
(3) 除塵效率提高。反吹風(fēng)袋除塵器是靠濾袋內(nèi)外壓差的作用,形成縮袋抖動(dòng)而實(shí)現(xiàn)清灰的,清灰強(qiáng)度低,且每次清灰后,濾袋上的第二過濾層也隨之被清掉,反而影響了除塵效率。而脈沖式袋除塵器采用壓縮空氣、三維過濾清灰,無需第二過濾層,所以排放受清灰動(dòng)作的影響小。
(4) 國(guó)外水泥窯窯尾除塵用袋除塵器的發(fā)展過程。國(guó)外水泥窯窯尾除塵用袋除塵器的發(fā)展過程是:反吹風(fēng)式→反吹風(fēng)與高壓噴吹脈沖并用→低壓分箱脈沖。其中高壓噴吹脈沖的不足之處一是過濾與清灰在同一箱體同時(shí)進(jìn)行,易產(chǎn)生粉塵再吸附;二是因不分箱,濾袋之間的截面上升風(fēng)速受限,從而限制了濾袋長(zhǎng)度(zui多4m),占地面積大;三是不能進(jìn)行分室檢修。新開發(fā)的低壓分箱脈沖式袋除塵器克服了上述缺陷,濾袋可加長(zhǎng)到8m。所以國(guó)外大型分箱脈沖袋除塵器已成為發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)由于受濾袋價(jià)格的影響,反吹風(fēng)還有一定的市場(chǎng),但也開始逐步被脈沖式取代。如我院開發(fā)出的用于立窯除塵的LMC分箱脈沖袋除塵器已開始逐步取代傳統(tǒng)的LFEF反吹風(fēng)玻纖袋塵器。其它環(huán)保設(shè)備廠也相繼推出類似的立窯用脈沖袋除塵器.。而旋窯窯尾,由于煙氣溫度高,需使用高溫型濾料,而脈沖袋除塵器所用的高溫針刺氈價(jià)格較高,其取代反吹風(fēng)式袋除塵器的進(jìn)程受到一定影響。相信隨著國(guó)內(nèi)高溫針刺氈濾料的大量生產(chǎn)和價(jià)格的下降,高溫脈沖袋式除塵器終將取代反吹風(fēng)式袋除塵器。
3 結(jié)語
(1) 袋式除塵器具有除塵效率高、維護(hù)方便、對(duì)工況變化不如電除塵器敏感以及安全性好等優(yōu)點(diǎn),因此越來越受到人們的歡迎,其應(yīng)用范圍也越來越寬,幾乎可用于水泥廠所有排放點(diǎn)。
(2)水泥生產(chǎn)規(guī)模的大型化迫使袋式除塵器向大型化發(fā)展,而袋除塵本身技術(shù)的不斷進(jìn)步為其大型化創(chuàng)造了條件。
(3) 脈沖清灰的袋除塵器較反吹風(fēng)式袋除塵器具有體積小、重量輕、除塵效率更高、維修更方便等優(yōu)點(diǎn),因此前者將逐步取代后者。同時(shí),由于高壓噴吹脈沖體積較大、除塵效率較氣箱脈沖低且維修不便,因此,氣箱脈沖將成為未來袋式除塵器發(fā)展的主流。
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