1、浅谈新型干法水泥生产线窑头除尘器电改袋应用【摘要】：国内水泥行业普遍采用的电除尘器虽然具有运行阻力低，运行成本也较低等优点，但随着新型干法水泥高入口含尘浓度、超低值排放浓度等新问题的出现，各省、市环保部门对水泥行业烟尘、粉尘排放的在线检测，都给电除尘技术带来了新的挑战。本文论述了保留原电除尘器部分部件下，改为袋除尘器的设计方案，并结合具体实例对比分析了“电改袋”的可行性。 【关键词】： 新型干法水泥 窑头电除尘 袋除尘技术 中图分类号： TU525 文献标识码： A 文章编号： 前言： 我国最新修订的国家标准 GB4915-2004水泥工业大气污染物排放标准中规定：通风设备粉尘浓度要求 30m
2、g/m3 以下，其他部分排放浓度要求 50 mg/m3 以下，个别地方标准更严，甚至在 30 mg/m3 以下。电除尘器很难达到这个要求。因此目前已经出现袋式除尘器逐步取代电除尘现象。 1、 “电改袋”的必要性 随着国家最新标准的出台，要求排放低于 50mg/Nm3，除尘效率需达到 99.9%。电除尘器系统由于粉尘比电阻较高，风量、温度变化较大，若要使粉尘排放浓度达到国家规定，不仅需要增加电场数量，还要增大耗能值和设备投资成本。袋式除尘器高而稳定的除尘率很容易达到国家标准，并且受比电阻的影响较小。 2、关于“电改袋”方案的确定 2.1 本体改造方案 根据篦冷机余风特性，结合某厂干法水泥生产线
3、“电改袋”实例，分析本次改造方案。为了节约资金，拆除了原振打机构、高压控制系统、低压控制系统等；保留了原窑头电除尘器进风口、出风口、排灰装置等部件。根据现有电收尘器改为袋式除尘器，将原长 17520mm，宽 9400mm电收尘器箱分隔成 12 个室和通风道，各室之间设立隔挡板，为了保证每个室合理的气流分布，隔板与过滤袋距离保持 1.5m，减弱了不同清灰方式对滤袋的影响。 2.2 关于废气系统改造 由于粉尘黏性不高，在冷却管道内壁不易积累，并且本身颗粒粒度较大，篦冷机气体水分较低，篦冷机气体所含粉尘比电阻受温度影响比较大，袋式除尘器比电阻对温度没有特别要求。因此该干法生产线采用多管冷却器和冷风阀
4、配置进行冷却。 3、收尘器改造 3.1 袋式除尘器改造内容和步骤 为了对原电除尘器进行科学合理的利用，设计改造方案如下： 立足于现有电除尘器本体，进行内部空间改造，在加工基地对净气室、离线系统、花板进行加工，组成组合模板，还要停窑期间的材料、设备准备工作； 停窑后去除内部极线、极板、变压器等部件，保留除尘器主体框架和壳体； 然后为了使含尘气体有规划的进入中部通风道，进一步对风口处进行改造； 为保证改造后收尘器的整体结构强度，在通风道侧板处，增加立柱并在下部安装依托梁网。 在下部依托梁网上安装袋室隔板、通风道板、各室倒流等，同时将各板的侧边焊接在新增侧立柱和原电除尘器立柱上； 将组对完成的模块化
5、净气室，吊装在上方的钢梁网上； 同时安装电路、电气控制系统，检修平台等； 然后安装滤袋、袋笼等过滤元件，将喷吹管安装到指定位置； 综合检查各部分组装情况，针对容易出现缺陷部分，组织人员进行逐一消除。 3.4 改造除尘器的特点 （1）结构特点 袋笼 为保证滤袋的正常使用寿命，根据国家袋式除尘器用滤袋框架技术条件规定，袋笼形状设计为圆形，并对表面进行减少柔性摩擦处理，目前普遍采用镀锌方式。 滤袋 弹簧涨圈式结构相对于橡胶圈，具有密封性强、而且在更换时避免了因橡胶圈老化带来的问题，在更换上更加便捷。同时为确保袋口与多孔板孔配合性、保护滤袋袋口，袋口宜采用“本布”制作。 多孔板 袋除尘器的关键部件是多
6、孔板（花板） ，对于除尘器隔离袋室、支撑袋笼和固定滤袋起着举足轻重的作用。使用激光定位基孔，保证喷嘴和滤袋同轴误差符合标准。 （2）技术特点 烟气均流设计技术：该技术保证了各室气流流量均匀，延长了滤袋的使用周期。 单室离线技术：十二个室中单室均可单独离线检修，任何一室的离线，不影响窑系统的正常运作。 袋除尘器内控有 12 个室，各室间均有隔板，隔板底部距离和滤袋底部距离，减弱了不同清灰方式对滤袋的影响 低阻、高效技术：通过计算长度与直径的比值，选择适中值作为滤袋长径比，有利于减弱滤袋出口流速，降低了袋口阻力。为了提高清灰率，对淹没阀的选择尤为重要，本次改造选择淹没阀产自澳大利亚，长度 3 寸，
7、每个阀喷吹袋底压缩气体喷吹气流压力在 2600Pa 以上。 电控技术：除尘器对于控制要求较为严格，此次改造采用西门子S7200，PLC 控制,柜内留有 20%冗余量；除尘操作控制系统分为在线和离线清灰，整体控制系统具有自动切换功能。 4、关键参数的确定 4.1 除尘器风机参数及电机功率的确定 由于电除尘器与袋除尘器在过滤风速、运行阻力方面有着区别，通过参数重新计算：风机全压增加到 2800Pa，风量增大到 450000m3/h，只需改造更换风机叶轮即可达到要求。电机功率通过理论核算增大到 408kW即可满足使用。 4.2 滤料的选用 诺梅克斯（Nomex）具有优异的耐高温性，相比较玻纤覆膜、P
8、84、PTFE 等滤料，更加适合熟料篦冷机作为滤料。 4.3 袋除尘器清灰方式的确定 低压行喷吹式清灰相对于反吹风式清灰方式而言，设备体积并不庞大，并且清灰效果较好，能保证除尘器长期稳定运行。并且设定有在线、离线两种清灰方式，对单室停止运作检修，不影响除尘器运转率。 4.4 过滤风速的确定 滤袋规格根据袋室规模，选择准 1607000。一般情况下过滤风速越高，系统阻力越大，能耗越高，考虑到滤料的性能，最佳过滤风速为0.81.0m/min，脉冲喷吹除尘设备的过滤风速最好控制在 0.91.1m/min。由于粉尘的回流量和风速成正比，即使风速越高，粉尘量就越大。因此本设计选取的过滤风速为：0.96m
9、/min。 5、运行效果 该厂窑头“电改袋”后，投入运行使用，至今效果良好。 5.1 解决了篦冷机内积料的问题 由于电除尘没有冷却器降温，当电除尘内气体温度较高时，需用篦冷机的喷水装置降低气体温度，同时水的雾化存在不理想状况，导致篦冷机内形成大量积料，如不及时清理，破碎机有可能被积料卡死，严重时导致停窑。或者导致风管入口堵死，影响着回转窑的正常运行。通过改造后，篦冷机内积料问题已被解决。具体如下表： 表 1 改造前后篦冷机内积料导致停机次数对比 5.2 解决了收尘器进口温度较高的问题 电除尘的气体温度较高，经常在 260以上，为满足设计需求，通常采用冷风降温。这样不仅增加了除尘器的处理风量，也
10、增加了窑头负荷。袋收尘器前增加了冷却器，在解决积料问题后，根据烟气和环境温度自动开启冷却机，不需要调整冷风阀，不会增加窑头风机的负荷。改造后，窑头废气温度稳定在 100左右，达到了袋式除尘器的温度使用要求。具体参数情况见表 2 表 2 改造前后收尘器进出口温度及阀门开度对比 5.3 解决了系统不正常时排放不达标的状况 “电改袋”后，降低了粉尘比电阻、粉尘排放完全达到了国家的排放要求如表 3。 总结： 本次改造完成后，增加了系统运行稳定性，各项指标均达到国家要求，因此新型干法水泥生产线窑头除尘器“电改袋”对水泥行业具有积极作用。 【参考文献】 刘剑华，宋玉安，中国联合水泥集团公司，北京 100037；合肥水泥设计研究院 230051 何世超，窑头电改袋除尘器的设计与应用J中国医院管理. 2011(10):80-95
