水泥生產線及水泥粉磨站生產過程中的揚塵問題歷來是一個非常嚴重的問題。幾年來隨著國家對新型干法水泥生產環(huán)保要求的不斷提高．《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》明確規(guī)定．“到2010年1月1日起．現(xiàn)有的水泥生產線窯尾粉塵排放濃度低于50mg／Nm3．對水泥窯尾粉塵排放濃度作了嚴格的要求．規(guī)定現(xiàn)有的水泥窯電收塵器做到在生產工藝波動的情況下仍能正常運轉．禁止非正常排放。如何能達到新標準要求．是電收塵器亟待解決的問題。
電收塵器對微細粒子處理能力有限。有專家研究表明：采用傳統(tǒng)3電場、寬間距的高效電收塵器，除去粗顆粒較易，但對PM10及PM2.5的控制很差，電收塵器前后的PM10濃度降幅不大，而PM2.5濃度幾乎沒有下降。電收塵器電場數(shù)增多可提高對PM10和PM2.5的捕集率，但這會導致電收塵器投資、運行費用成倍增加。國家有關部門正在醞釀對《大氣污染物綜合排放標準》（GB16297-1996）進行修訂，控制PM10和PM2.5的排放，這也是袋收塵器能在干法旋窯上獲得推廣應用的重要契機。但經(jīng)過我們環(huán)保工作者的不斷努力，近年來，現(xiàn)代化水泥廠已基本控制了過程排塵，它依托于環(huán)保收塵技術的不斷發(fā)展和收塵設備的不斷完善。各收塵點的排放濃度均可做到在30mg/Nm3以下，特別非常難做的是水泥廠的主排塵點的除塵器，多是工藝收塵設備。我們做了很多工作，同時見證了我國袋除塵技術與現(xiàn)代水泥廠收塵的進展歷程。

　電收塵器和長袋低壓脈沖袋式收塵器都屬于高效收塵器，二種設備各有所長，在適合自身特點的工況條件下，均獲得了良好的實際應用效果。電收塵器以其設備阻力低、一次性投資節(jié)省、日常維護費用少、設備耐用等特點，多年來廣泛用于水泥廠窯尾、窯頭收塵。但是隨著國家環(huán)保政策的不斷完善，大氣污染物排放標準越來越嚴格，電收塵器的應用變得越來越困難和越來越不經(jīng)濟。特別是近幾年長袋低壓脈沖袋式收塵器技術和濾料技術的飛速發(fā)展，水泥廠窯尾、窯頭收塵開始廣泛使用長袋低壓脈沖袋式收塵器。袋收塵器的收塵效率非常高，排放濃度可以達到5mg/Nm3以下，但是也存在著運行阻力大、運行成本高等缺點。這就為開發(fā)電袋復合式收塵器帶來了機遇。

　　 電袋復合式收塵器對高粉塵比電阻、高濃度粉塵、工況運行復雜的煙氣粉塵處理更具有技術優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢。由于做為一級收塵的電收塵器部分捕集了煙氣中將近80%的粉塵量，從而降低了濾袋捕集粉塵的負荷，因此也降低了袋收塵部分的阻力上升速率。同時，電荷后的粉塵變得更為疏松，因此在相同的粉塵負荷下，帶有荷電的粉塵餅層阻力會更小，這樣就會延長濾袋的清灰周期，節(jié)省了清灰能耗，延長了濾袋使用壽命、降低了日常維修費用，它比常規(guī)長袋低壓脈沖袋式收塵器更節(jié)省濾袋投資，而且運行穩(wěn)定。綜合投資和運行成本低于純粹的電收塵器或袋收塵器。

　　 對于電除塵器、袋式除塵器和電袋復合式除塵器之間的區(qū)別，我們可以打一個比喻:就像捕魚，電除塵器是利用大網(wǎng)眼的漁網(wǎng)把比較大的魚撈出來，可是水里還剩下很多漏網(wǎng)的小魚；袋式除塵器就像是用網(wǎng)眼特別小的漁網(wǎng)捕魚，盡管不論大小都能夠撈的干干凈凈，可是一網(wǎng)下來，不論大小的漁網(wǎng)負擔比較重，很容易把漁網(wǎng)撐破；而電袋復合式除塵器用電場先把大顆粒粉塵收集起來，余下的細小粉塵由布袋除塵收集，電除塵收集粉塵總量的80～90%，由布袋除塵器收集剩下10～20%的粉塵，相當于先用大網(wǎng)眼的漁網(wǎng)把大魚撈出來，然后用小網(wǎng)眼的漁網(wǎng)把漏網(wǎng)之魚一網(wǎng)打盡。

　　 電袋復合式收塵器是從北美開始發(fā)展起來的，目前世界上主要有二種形式的電袋復合式收塵器，一種是前電后袋；一種是較為復雜的含塵氣體先通過多孔板狀的集塵極再到濾袋過濾室。目前國內應用的還都是前電后袋式。前電后袋式又分為分體式和一體式二種，分體式就是將二臺單獨獨立電收塵器和袋式收塵器中間通過管道連接成電袋復合式收塵器；而一體式是將電收塵器與袋收塵器在一個殼體之內有機的組合在一起，相比分體式，一體式的一次性投資低、占地面積少，但是煙氣的分布均勻性相對較差。

　　 目前水泥廠窯尾、窯頭煙氣處理我們建議采用一體式電袋復合式收塵器。由于電收塵器和袋收塵器兩類收塵設備的結構設計都各具特點，而電一袋收塵器恰是它們各自優(yōu)勢的技術綜合，所以它的設計必須由對兩種技術都具有豐富設計、實踐經(jīng)驗的人員來進行，才能使電一袋收塵器這項新技術發(fā)揮它的優(yōu)勢。否則任何一部分的結構設計不當，都會導致性能的下降，甚至不能應用。

　　 設計研發(fā)中需考慮的關鍵因素：
　　 1、保證煙塵流經(jīng)整個電場，提高電收塵部分的收塵效果：煙塵進入電收塵部分，采用上進氣臥式為宜，即煙氣水平流動，類似上進氣臥式電收塵器。但在袋收塵部分，煙氣由下而上流經(jīng)濾袋，從濾袋的內腔排入上部凈氣室。這樣，采用什么措施能使氣流在袋收塵部分轉向而不影響煙氣在電場中的氣流分布便是一個問題。為了保證電收塵器流量分布均勻，我們在進氣口采用原電收塵器均布板系統(tǒng)。在電袋復合式收塵結合處也設置氣流均布裝置。此處的均布裝置通常有導流板和孔板二種形式。考慮到孔板的形式會增加收塵系統(tǒng)阻力，主要采用導流板的形式。通過實驗和模擬計算，可知煙氣在各個收塵單元的均布不但與導流板的角度有關，還與電場風速有關。實驗證明，當電場風速為1.0米/秒時，導流板的角度應為45°；當電場風速為1.5米/秒時，導流板的角度應為35°；當電場風速為0.5米/秒時，導流板的角度應為55°。由于導流板的設計不同，煙氣在經(jīng)過導流板進人濾袋之前的氣流分布，情況也是多種多樣的。在實際設計中，可以將各種角度值與導流板間距值進行多種組合。

2、使煙塵性能既適合電收塵的操作又符合袋收塵操作，要求煙塵的化學組成和物理性能。煙氣的化學組成、溫度等對粉塵的比電阻影響很大，很大程度上影響了電收塵部分的收塵效率。所以，在可能的條件下應對煙氣進行調質處理，使電收塵部分的收塵效率盡可能提高。對于袋收塵部分來說最主要的還是煙氣的溫度，一般應小于200℃。

3、在同一殼體內對電場部件和袋收塵元件進行最優(yōu)組合和布置。尤其是在舊有電收塵器改造為電袋復合收塵器項目中，殼體尺寸已經(jīng)固定的情況下，這一問題更為突出。在電袋復合收塵器中，由于大部分粉塵已在電場中被捕集，而進入袋收塵部分的粉塵濃度、粉塵細度、粉塵顆粒級配等與進入收塵器時的粉塵發(fā)生很大變化，使得過濾風速、清灰周期、脈沖寬度、噴吹壓力等參數(shù)也相應發(fā)生變化。這些參數(shù)的確定，需要在仔細分析各種工況的前提下，慎重選擇�，F(xiàn)在國內電袋復合除塵器設計的過濾風速一般在1.2m/min左右，在實際應用中，如果前置電收塵器能夠正常運行時，表現(xiàn)出比純粹的電收塵器或袋收塵器更好的技術性能。

　　電袋復合式除塵器并不是電除塵器和袋式除塵器的簡單組合疊加，實際上是攻克了很多技術難題才使得這兩種不同原理的除塵技術“喜結連理”。首先要解決在同一臺除塵器內同時滿足電除塵和袋式除塵工作條件的問題；其次，實現(xiàn)兩種除塵方式連接后袋除塵區(qū)各個濾袋流量和粉塵濃度均布、提高布袋過濾風速，并且有效降低電袋復合式除塵器系統(tǒng)阻力。在收塵機理上，通過荷電粉塵使布袋的過濾特性發(fā)生變化，產生新的過濾機理，利用荷電粉塵的氣溶膠效應，提高濾袋過濾效率，保護濾袋；在除塵器內部結構采用氣流均布裝置和降低整體設備阻力損失的氣路系統(tǒng)；開發(fā)出零泄漏旁路技術、噴水降溫系統(tǒng)保護技術、脈沖噴吹技術和電袋自動控制檢測故障識別及安全保障系統(tǒng)等等�！�

　�。�4）制造除塵器的工藝水平和工藝裝配設備比較落后，技術文件不完善，執(zhí)行標準不嚴格，質量控制和管理體系比較薄弱，產品質量難以得到充分保證，與國外設備相比，存在明顯差距，既收塵效率不高，性能不穩(wěn)定，配件壽命很短。 因此，無論是水泥磨、生料磨、煤磨生產工藝，均需旋風收塵器作為中間成品收集，不能直接利用電或袋除塵器收集成品，系統(tǒng)復雜，效率低。而窯頭窯尾高溫廢氣收塵也只能靠電除塵器。
2.2 袋收塵的技術優(yōu)勢
　　 袋式收塵器具有高而穩(wěn)定的收塵效率，收塵效率很容易達到99.9%以上。它可同時除去煙塵中的PM10和PM2.5，使煙塵中對人類健康危害最大的PM10和PM2.5降低到無害的程度。隨著近年來的技術發(fā)展，影響袋收塵器應用的技術難題已得到解決，中國袋收塵技術與國外相比已經(jīng)差距不大。
　　 (1)完善的設計及生產體系已經(jīng)形成。在袋收塵行業(yè)內起帶頭作用的一批科研設計：所和骨干企業(yè)已經(jīng)成熟，整體工藝設計和結構設計水平大幅提高，制造、安裝裝備的能力大為加強，有足夠能力開發(fā)出具有自主知識產權的新技術、新材料、新設備；形成了開發(fā)、制造、安裝、調試一條龍服務的運作模式，能進行工程總承包。
　　 (2)關鍵技術獲得突破。制約袋收塵器應用的清灰技術、濾料技術、控制技術及本體結構技術均獲得關鍵突破，為袋收塵器的應用提供了有力的保障。
　　 (3)配套體系已經(jīng)完備。濾料的品種與質量得到迅速發(fā)展提高，濾料除了傳統(tǒng)的滌綸、玻纖等常用材料外，諾梅克斯、P84、PPS、聚四氟乙烯等高品質濾料也已廣泛使用；機織布、針刺氈布等織法濾料可滿足不同的工藝要求；濾布處理有壓光、燒毛處理、防油防水處理、表面覆膜處理等等，為改善濾布品質也有多種化學處理配方。其他配件，如脈沖閥、控制器、袋籠等，品種齊全，性能、品質都達到很高水平。另外，進口渠道暢通。行業(yè)內已經(jīng)形成了完整的高水平的配套體系。
3 新型干法窯窯尾袋收塵器的設計要點
3.1 新型干法窯窯尾煙氣特點
　　 窯況正常時，從窯尾出來的廢氣溫度達350度左右,窯況異常時，從窯尾出來的廢氣溫度會更高；粉塵含塵濃度高，一般在80--100g/Nm3波動；粉塵中含有大量高溫分解成分，細粉多，20--30um以下顆粒占50%以上；由于冷卻方式的不同，出冷卻器的煙氣水分含量會有很大不同，煙氣露點溫度也因冷卻方式不同而變化。
3.2 袋收塵器冷卻方式的確定
　　 新型干法窯窯尾廢氣必須先進行冷卻，才能進入袋收塵器處理。目前，冷卻方式有以下幾種：（1）增濕塔或煙道直接噴水冷卻，這種冷卻方式在窯磨聯(lián)合系統(tǒng)中使用普遍，冷卻效果明顯，效果穩(wěn)定。使用這種冷卻方式，須充分考慮到噴水后引起煙氣量的增加，并要防止過度噴水引起結露糊袋。（2）風冷卻器冷卻。有自然風冷卻器和強制吹風冷卻器之分，冷卻效率低，效果不穩(wěn)定，常常需摻入冷風應急。風冷卻器鋼耗高，強制吹風冷卻器除冷卻風扇耗電嚴重外，由于系統(tǒng)中串入風冷卻器后，還會引起阻力大幅提高，導致主風機電耗增加。（3）摻冷風冷卻。這是最直接有效的一種冷卻方式，效果明顯。有專家認為：摻冷風會導致廢氣量增加，從而增加電耗。筆者認為，電耗指標應綜合評估，摻冷風雖然會導致廢氣量增加，但由于系統(tǒng)管網(wǎng)簡單，阻力低，綜合電耗比風冷卻器系統(tǒng)要低。

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