袋式除尘器在水泥机立窑粉尘治理中的应用.ppt

立窑烟尘治理之难点所在,2.国内现有的几种立窑收尘技术,3.对其它几种收尘技术的研讨,4.袋收尘的技术特点及其应用,袋式除尘器在水泥机立窑粉尘治理中的应用,5.几点建议,环保是我国的基本国策之一，且越来越受到党和政府的高度重视以及人民的广泛关注。从宏观上看，水泥行业仍是我国烟尘污染的大户，而量大面广的立窑企业的总体形象不好，多数厂家的粉尘排放浓度不达标。今后水泥工业淘汰落后，不再以窑的规格界定，政府干预主要靠环保法、质量法。因此是否对粉尘进行认真治理，是决定立窑水泥在为共和国的发展作出巨大贡献后还能否生存的问题，是制约立窑水泥发展的关键。,国情所定，我国的现代立窑将与新型干法窑长期共存。所以立窑厂的烟尘治理，决不只是短期行为，而是一项长期而重要的任务。立窑水泥企业的粉尘污染问题，不是立窑企业的不治之症。目前已有一些相对成熟的技术装备，主要问题还是领导重视不够、环保一次性投资不到位造成的。一般水泥企业的环保投资，要占固定资产投资的1216（发达国家要达到20%以上），目前绝大多数立窑企业未达到这个水平。据1995年的调查，全国立窑企业的平均环保投资只占固定资产投资的6左右。,“九五”以来，不少企业领导重视、资金到位、采用先进适用的除尘设备并严格管理，已相继出现了一批无烟无尘文明生产的立窑水泥企业。,立窑烟尘治理之难点所在立窑水泥厂的主要排放尘源是：破碎机烘干机、磨机、选粉机、立窑、包装机等另外，输送设备、库顶、库底，进、出料口等是产生岗位扬尘的尘源。其中，治理难度最大的当数立窑废气。它不仅在水泥行业，就是在众多的其它行业中，其治理难的知名度也属名列前茅。,立窑水泥厂治理难度最大的当数立窑废气。它不仅在水泥行业，就是在众多的其它行业中，其治理难的知名度也属名列前茅。立窑的烟尘治理之所以难，不在于其烟气量大（比旋窑窑尾废气量要小得多），也不是其粉尘浓度高（立式磨和o-sepa选粉机的排放浓度几十倍甚至上百倍于它），难就难在其烟气“湿、蚀、变”的特殊工况。“湿”指烟气含湿量大（820），露点温度高（4055），酸露点温度更高；,“蚀”指含腐蚀性烟气，尤其是添加复合矿化剂后氟酸的腐蚀尤为强烈；“变”指废气量、含尘量（130g/Nm3）、温度（45450）、湿度、粉尘比电阻值（1091012cm）等参数随工艺操作条件的频繁变化，大范围的波动。同一台窑是如此，不同的厂家又有不同的操作习惯。而且绝大多数立窑厂，由于资金紧张及观念上的原因等，要求收尘设备必须便宜,有些对环保要求严格的地区，还渴望无烟无尘。集“湿、蚀、变”于一体的恶劣工况与价廉物美的要求，形成了强烈的反差，给市场经济中的环保制造商们出了个不小的难题。,2. 国内现有的几种立窑收尘技术国内的环保工作者，知难而上，沤心沥血，多年来针对国情致力于水泥立窑收尘技术及设备的研究、开发工作。产品可谓形式多样，品种繁多。除沉降室之外，有各种湿法除尘、电除尘及袋除尘等。湿法除尘有喷雾、水淋、水膜、超声、旋流、自激、水浴、复合型等；电除尘有干法卧式、立式、立管旋伞式，湿法立式，水电复合式等；袋除尘有采用反吹风清灰的玻纤袋收尘器（有上、下进气两种）以及采用脉冲清灰的低压长袋分箱脉冲收尘器等。,上述收尘技术，在我国立窑水泥工业的不同发展时期，发挥了功不可没的作用。其中有些成果，经过实践的检验，证明是较先进的。但事物总是一分为二的，任何一种收尘器又不可能没有缺撼之处。从目前及发展眼光看，高效的电、袋收尘技术仍是应用的主流。具体一个企业到底采用哪种收尘器，则应视操作习惯、运行工况，综合效益分析和用户的喜好而定。,3. 对几种收尘技术的研讨3.1 沉降室 机立窑厂初期建设由于受技术、资金及观念的制约，大多采用沉降室除尘。其优点是结构简单，投资最省，且不需专人管理，消耗电能最少只需消耗输送粉尘电能。缺点是只能沉降粗颗粒粉尘，通常占60以上的粒径50m以下的粉尘难以捕集，远远不能满足排放要求。有些厂不得不在现有沉降室上酌情增设新的除尘设施，以满足达标排放的要求。,3.2 水除尘 水除尘的最大优点是适应现代立窑的暗火煅烧工艺，且对多变的工况有较强的适应性，同时不怕粉尘的粘附性，还有脱硫、脱氟的效果。它制作较为简单，投资较省。在八十年代及九十年代中、前期得到一定的应用。但水除尘难于达标，且阻力高、耗水量大，易造成二次污染，泥浆溶液有很强的腐蚀性，即使泥浆回成球盘又形成钾、纳的富集而影响熟料质量，同时排放的水雾弥漫、烟气浩荡。一些发达地区的环保部门，已明令严禁采用。,3.3水、电复合除尘器笔者对这种除尘的投资和效果存有疑虑。因为第一级水除尘造成的二次污染等弊病依然存在，而第二级电除尘防结露、锈蚀及除水雾的任务更加艰巨，如是单电场不可能实现无烟汽排放。,3.4电除尘器,电除尘也是一种高效收尘设备，其最大优点是阻力低（250Pa且稳定。设在立窑的顶部屋顶，可利用上升气流的热压差靠自然拔风而省掉排风机（即所谓“无动力”运行），节省运行费用。性能好的投运不久的干法电除尘器，正常天气可实现无烟无尘排放。缺点是效率受粉尘比电阻值影响大，存在事故排放，且随着运行时间的推移、效率大多呈下降趋势。存在防腐、适应多变工况以及高压绝缘子结露爬电等诸多难题，且通常难以满足50mg/Nm3以下的排放标准。,4袋收尘的技术特点及其应用 袋收尘的最大优点是捕尘效率高，适应粉尘浓度范围宽且不受粉尘比电阻性能的影响，袋收尘器分室可实现在线检修，无事故排放。设计选型合理的袋收尘器只要没有破袋、花板无漏焊，能实现长期稳定高效运行。非寒冷天气，可实现无烟无尘排放。同时它还有较强的脱硫效果。另外由于滤袋对温度的上限要求严格，些管理严格企业的操作人员具有极强的责任感，对稳定热工制度，提高产、质量均有实效。,其缺点是阻力较大且有波动，需引风机，运行费用较高。其换袋问题，可采用性能好的滤料延长换袋周期（如平均二年以上），并减少运行阻力。阻力波动可通过变更清灰方式（如均匀间隔清灰）来改善。袋收尘用于水泥立窑，重点要解决高温烧袋和低温糊袋问题；另外对接触烟尘的金属部分也有防腐的问题，同时还应处理好收下潮湿物料的输送以及造成的管道、卸灰口堵塞问题。几台立窑共用台除尘器，可弥补单窑单机的诸多缺陷，值得提倡。,4.1采用反吹风清灰的立窑玻纤袋收尘器4.1.1多方位防高温烧袋及防结露、糊袋、腐蚀措施。a. 采用耐高温（280）憎水性能优越，粉尘剥离性好，耐折及耐磨性能强的经Psi配方处理的玻纤滤料或中碱玻纤膨体纱滤料。b. 本体内部凡接触烟气的金属面，都刷了耐高温、防腐蚀涂料。,c. 防红火球进入滤袋。SKB采用下进气，进气管道设置挡流板，既均衡了各室气流，又将粗颗粒粉尘拦入灰斗，有预收尘作用。同时设有旁通烟囱，在“塌窑”、“架窑”出现红火料球时使用。 LFEF（）采用上进气，进入袋室前的烟气进行多级降速，以消除烟气带入的“火星”烫坏滤袋。,d. 自动掺冷风控制。 当废气温度超过温度上限时，自控系统打开冷风阀，掺入冷风降温；当温度下降到设定值时，自控系统关闭冷风阀。同时发出声、光报警或解除信号。,e. 本体外保温措施（壳体、灰斗及进风连接管道等），尽量保证壳体温度在露点以上。f. 全钢结构，漏风率5，对防结露有利。,g. 当湿料层增厚，废气温度接近露点温度一定时间，会产生结露糊袋，表现是收尘器阻力增大，窑面通风不畅，也会降低滤袋的使用寿命。这时应减少下料、适度提温，滤袋就会恢复“再 生”过滤性能。玻纤滤料耐高温，提温范围可宽一些，直至恢复正常的运行阻力。,4.1.2分室结构负压操作，专用微机仪（或PC机）自动逐室反吹清灰，可实现不停机换袋。4.1.3这种收尘器的净过滤风速0.5m/min，全过滤风速0.45m/min。4.1.4此类收尘器用于311m立窑，风机额定功率为90110KW；将净化后的气体作为反吹风风源，可节省动力并有利避免结露、糊袋。,4.1.5 应用,LFEF袋收尘器从海南到东北已推广了数百台，这种上进气除尘器最大优点是：清灰与进气方向致，有利于清灰。SKB袋收尘器推广了几台，这种下进气除尘器的突出优点是：除尘器高度较低，具有预除尘功能，粉尘先经灰斗再入滤袋、对防高温有利。应用实例：江苏（徐州）久久水泥有限公司2003年9月投运台SKB4008袋收尘器，用于3.210m机立窑，运转良好，小时台产达16-17吨。,4.2喷吹脉冲袋收尘器脉冲清灰的袋收尘器，采用针刺毡滤料，过滤风速可达0.9-1.0m/min，体积和造价都比反吹风清灰袋收尘器优越，近些年随着脉冲阀配件质量、滤料及自控技术的不断进步，喷吹脉冲袋收尘器也日益成熟，应用也越来越广泛。这种袋收尘器有分箱和不分箱两种，权衡利弊，笔者认为分箱有较多的优点。除了便于实现在线检修外，因分箱结构，清灰时不用克服上升气流造成的负面效应，还有以下好处：,4.2.1 可采用长袋结构，使得收尘器体积、重量与不分箱相当。设备价格低，安装周期短，工艺布置容易。4.2.2 采用低压喷吹即可，节省能源。4.2.3 清灰容易，且避免了周边滤袋的二次吸附，可减少清灰次数，延长滤袋使用寿命。,现大多立窑厂实行暗火操作，且资金短缺，“LMC低压长袋分箱脉冲袋除尘器”就是针对上述主要矛盾研究出来的新成果。该收尘器采用憎水憎油无纺针刺滤料及PC自动检测控制装置（达控温上限时开冷风阀，并设有旁路烟囱），解决了立窑工况变化快、温度、湿度范围大的技术难题，滤料的“再生”过滤能力强，排放在50mg/N以下，脱硫能力达90以上，平时看不到烟尘。,所用滤料限定的最高温度为150，适用于暗火或浅暗火操作的场合。低温气体体积较小，且清灰时没有外加反吹风量，故处理同一规格窑所用引风机的功率要小，如对311m立窑，选用风机功率为75KW。如要适应200或280的高温，则要增加对滤料的投资。对采用复合矿化剂配料的立窑，袋笼须采用耐腐性能更强的材料制作。年来，已推广应用0多台，受到许多立窑厂的青睐。,4.3集中除尘的应用4.3.1概述单窑单机袋除尘器能长期稳定达标运行，在立窑烟尘治理中得到了广泛推广。但“单窑单机”除尘器也有局限性，主要表现在以下方面：(1)除尘器占地面积大，对采用“群窑大磨”工艺流程的水泥厂，以及在原生产线范围内进行过多次改扩建的水泥厂，由于多台机立窑位置靠的很近，而且没有预留除尘器的摆放空间，因此多台除尘器无法布置；,(2)投资费用高；(3)能耗偏高；(4)运行维护费用高；(5)对烟气的限制、操作要求比较苛刻。为降低投资成本，减小系统占地面积，为“群窑”的烟尘治理寻找一条有效的途径。我院总结多年耒用袋除尘器处理机立窑烟尘的经验，提出了用台除尘器同时处理多台窑烟气的新思路。自2000年该项技术在广东阳山水泥分厂首次使用成功后，接着又在广东、云南、浙江、四川、重庆、龙岩等地已推广20余台。该技术得到了环保行家的充分肯定和赞誉，并受到了用户的一致好评。,在该系统中，我们增添了用于2台窑(或3台窑)烟气混合的混合室（静压箱），混合室内设计了气流均布装置及流量平衡调节机构，从不同窑来的烟气在混合室进行充分混合，使气体温度趋于平稳，在混合室顶部设计了冷风阀，高温时可以自动补充冷风；每台窑的进风管都设计了另外的截止阀，能进行多种流量组合，从而实现开1台窑或2台窑(或3台窑)时的流量调节。,4.3.2实例实例一广东阳山天阳集团3台310m机立窑收尘。1 概况天阳集团共有10台310m机立窑，立窑收尘分两期进行。一期总厂4台窑采用LFEF“单窑单机”系统，1999年初完工，每台投资达到了125万元；二期分厂6台窑1999年底立项，厂方提出每台125万元的巨额投资已无法承受。迫于降低成本的巨大压力，同时结合二分厂“群窑大磨”工艺流程的特点，我们首此提出了用一台大型LFEF玻纤袋收尘器集中处理多台窑烟气的方案。本例选择了分厂新建的3台310m机立窑收尘为例。,这3台窑平均台时产量1011t/h，总台产3033t/h，总烟气量150000165000m3/h；采用“群窑大磨”工艺流程，3台窑并列在一起。若采用“单窑单机”方案，3台LFEF除尘器根本没有摆放空间。从现场条件看，平行于熟料库的矿渣堆棚顶部平台尺寸达3010m，能够摆放一台大型LFEF玻纤袋除尘器，结合这个平台尺寸，我们特殊设计了一台大型LFEF玻纤袋除尘器，同时处理3台310m机窑的烟尘。,2 运行效果该除尘器的出口烟尘平均浓度为3.32mg/Nm3，平均吨产品排放量0.012kg/t，除尘器的烟尘/粉尘平均排放浓度和平均吨产品排放量大大优于水泥厂大气污染物排放标准(GB4915-1996)的二级标准150mg/Nm3和0.6kg/t的要求，除尘效率达98.89%以上。该设备自2000年10月投运至今，运行状况一直良好，随主机运转率达到98%以上。通过对2001年1月12日10001400系统运行记录的分析，反应了下述问题：,(1)在该运行时间段内，混合室温度波动范围65157，单台窑温度波动范围48308，混合温度比单窑温度波动范围小。(2)运行时间段内，1窑于1130出现308的烧袋危险超高温，1200出现48的结露危险超低温，但混合室温度分别为157和72，仍在安全范围内。,实例二四川广安水泥厂311m、2.510m。1 概况及工艺分析广安水泥厂毗邻广临高速，因两台窑污染严重，2001年被四川省政府列入污染企业黑名单，限期达标，如不能达标，则企业将被强制关闭。311m窑是在2.510m窑的原位置扩建而成，因而场地十分局促凌乱。2.510m窑台时产量为7t/h，311m窑台时产量为11t/h，总产18t/h。燃煤品质很差，含硫量很高，挥发分高达1316%，发热量平均只有50005200kcal/kg；窑罩破损严重，漏风率高；窑况不稳，温度波动范围大，因经常处理窑面，形成持续长时间的高温烟气,该系统采用集中除尘，2002年11月投运至今运行正常，随主机运转率达98%以上。2002年12月经广安市测试结果表明，排放浓度为26mg/Nm3，远远低于100mg/Nm3的国家排放标准。2003年1月四川省环保局、广安市政府组织对该项目进行了验收，一致认为该项目达到了治理效果，同意广安水泥厂继续生产。,2.效果经对除尘器运行情况分析，反应了下述几个问题：(1)在该运行时间段内，单台窑温度波动范围为66267，混合室温度波动范围为66180，混合温度比单窑温度波动范围小。(2)1900时1窑出现267超警戒危险高温，混合温度为180，在安全范围内，看火工有足够时间调整1窑工况。,(3)10201700时间段，2窑因故障停窑检修，此时间段系统流量下调，主风机电流下降，除尘器相当于“单窑单机”系统，混合室温度和进口温度差距不大，此时要注意控制极端超高温和极端超低温。在对一台窑除尘时，电耗比“单窑单机”系统偏大，故多台窑应尽量同时工作。,4.3.3玻纤袋集中除尘系统和“单窑单机”系统之比较1 .效果集中除尘是不同窑烟气在混合室内混合，进入除尘器时烟气温度趋于折中，极端高温和极端低温的概率很小，高温煅烧和低温结露的危险比“单窑单机”系统小得多。当一台窑出现极端超高温或极端超低温，只要混合温度在安全范围内，可以不采取干预措施调整窑的工况，操作工调整工况的次数比“单窑单机”系统明显减少，有利于底火的稳定和产质量的提高；由于烟气混合迟缓了烟气变化速度，便于看火工对工况的调整。,2. 能耗集中收尘比“单窑单机”系统能耗低1030%。下述给出了阳山和广安二厂能耗对比计算：阳山分厂集中收尘：185kW(主风机)+5.5kW2(螺旋)+5.5kW(空压机)+2.2kW(反吹风机)=203.7kW单窑单机收尘：75kW3(主风机)+5.5kW23(螺旋)+5.5kW3(空压机)+2.2kW3(反吹风机)=281.1kW节约电耗：（281.1-203.7）/281.5100%=27.5%,广安厂集中收尘：132kW (主风机)+5.5kW2(螺旋)+5.5kW(空压机)+2.2kW(反吹风机)=150.7kW单窑单机收尘：75kW2 (主风机)+5.5kW2(螺旋)+5.5kW2(空压机)+2.2kW2(反吹风机)=176.4kW节约电耗：(176.4-150.7)/176.4100%=14.6%3. 维护费用易损件费用集中收尘只占“单窑单机”系统方案的3050%；操作工工资部分，2台窑集中收尘比“单窑单机”少付3人工资，3台窑集中收尘比“单窑单机”少付6人工资。注：江苏（徐州）久久水泥有限公司两台窑合用台SKB袋除尘器，预计2004年6月份投产。,5. 对其它问题的建议 5.1关于予加水成球的水量 尽