水泥熟料生产线窑尾收尘技术改造

曾昌伍，桂 丽

（合肥水泥研究设计院，合肥 230051）

水泥熟料生产线窑尾收尘技术改造

曾昌伍，桂 丽

（合肥水泥研究设计院，合肥 230051）

以5000t/d新型干法水泥熟料生产线为例，介绍了水泥窑窑尾电收尘器改为袋收尘器的方法，使水泥窑尾做到颗粒物达标排放。

电收尘器；水泥窑；袋收尘器；颗粒物

1 前言

新型干法水泥熟料生产线水泥回转窑的窑头、窑尾是水泥厂最大的粉尘污染源，窑头、窑尾废气总量约占整个生产线废气总量的60%，其中窑尾废气约占整个生产线废气量的36%。国家环境保护部国家质量监督检验检疫总局2013年12月27日发布《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915-2013），加严了水泥工业大气污染物排放标准。水泥窑系统的颗粒物排放浓度由不得超过50mg/Nm3变为不得超过30mg/Nm3，其中重点地区水泥窑系统的颗粒物排放浓度不得超过20mg/Nm3（见表1、表2）。

表1 水泥窑及窑尾余热利用系统颗粒物排放标准

表2 重点地区水泥窑及窑尾余热利用系统颗粒物排放标准

对于以前的水泥窑系统，特别是窑尾使用电收尘器的水泥窑系统，由于当时是按颗粒物排放浓度不得超过50mg/Nm3的标准进行设计的，执行新标准后，就必须采取切实有效的技术改造措施才能使窑尾颗粒物排放浓度达标，即需要对窑尾收尘进行技术改造。

2 方案比选

2.1 方案一

更换规格大的电收尘器，由于现有的生产线场地已经定型，规格大的电收尘器很难满足场地要求。同时，在开停生料磨期间，烟气变化较大，不利于电收尘器收尘，电收尘器可能超标排放颗粒物。在点窑期间，由于CO含量较高，为了避免电收尘器发生爆炸事故，此时的电收尘器高压电源断开，收尘器只起沉降室的作用，因此烟气含尘浓度大大超过排放标准。即使是正常运行状态下，比电阻对收尘效率的影响也很大。

如果在窑尾选用袋收尘器，系统阻力会有所增加，窑尾收尘器风机需要更换，但烟气比电阻的高低和CO含量的高低不影响袋收尘器的正常工作和除尘效率，因此，从保证达标排放的现实情况出发，选用袋收尘器较为合理。

2.2 方案二

完全撤除电收尘器，更换全新袋收尘器。可以选用在线或离线清灰方式。优点是制约条件少，可优化配置；缺点是投资较大，施工周期长，原有电除尘器的壳体和灰斗不能充分利用。

2.3 方案三

在原有场地将电收尘器更换为袋收尘器。撤除电收尘器内部的极板、极线，保留电收尘器壳体、灰斗，将收尘器内部改造成袋收尘结构，可选用在线或离线清灰方式。此方案部分利用了原有设备的材料、承重基础和物料输送系统，设备成本相对较低，施工工期相对较短。

根据以上分析，方案三的使用效果相对更佳，设备选型和具体参数分析见下文。

3 窑尾袋收尘器收尘技术

3.1 气箱排清组合技术

窑尾袋收尘器收尘技术可采用气箱排清组合技术，该技术设计的袋收尘器综合了分室反吹和脉冲清灰两类收尘器的优点，克服了分室反吹清灰强度不足和一般脉冲清灰粉尘再附的缺点，使清灰效率提高，喷吹频率大为降低。可以使用淹没式脉冲阀，降低喷吹气源压力。这样，设备的运行能耗降低，滤袋、脉冲阀的寿命延长，综合技术性能大大提高。使用该技术的系列收尘器设计新颖，与常规脉冲收尘器相比，有以下明显特点：

（1）可选择在线和离线两种清灰方式；

（2）喷吹周期可比一般脉冲袋收尘器喷吹周期延长2倍以上；

（3）气源压力由常规型的0.5M～0.7MPa降至0.4M～0.6MPa；

（4）滤袋和脉冲阀寿命提高2倍以上；

（5）处理高温、高浓度含尘气体过滤风速可达1m/min，采用进口滤料时过滤风速可达1.2m/min；

（6）滤袋袋口采用弹簧涨紧结构，拆装方便，密封性好；

（7）PLC控制器能自动控制清灰、卸灰、超温报警。

3.2 气箱排清袋收尘器工作原理

含尘烟气由入口进入尘气通道，然后折下进入灰斗。当气流撞击导流板，转向尘气袋室时，粗颗粒将靠重力和惯性下落灰斗底部，细粉尘随气流上升，气流穿过滤袋时，粉尘即被阻留在滤袋表面。净气通过各滤袋口汇集到净气箱内，再由各室出风阀进入净气排风道排出。

袋收尘器每室滤袋分成数组，每组数条。随过滤过程的进行，滤袋外表层积尘逐渐增多，从而使收尘器阻力升高，当阻力升至一定范围时（1200～1500Pa），清灰控制系统（PLC）发出信号，打开脉冲阀，压缩空气通过喷管向每条滤袋喷射气流，使滤袋产生变形、震动，达到清灰的目的。

3.3 技术性能与指标

（1）收尘器出口含尘浓度≤20mg/Nm3；

（2）收尘器滤袋寿命在3年以上；

（3）收尘器运转率相对主机100%。

3.4 使用条件和要求

气箱排清袋收尘器采用0.4M～0.6MPa的压缩空气作为清灰源，采用低压大气量清灰技术，极大延长了滤袋使用寿命。主要用于水泥窑头、窑尾收尘，能适应各种窑型及操作方式。根据滤袋的耐温性能、烟气特性和烟气降温措施，确定袋收尘器的使用温度，一般入收尘器的温度不得超过250℃。

4 窑尾收尘器技术参数

以5000t/d熟料新型干法水泥生产线窑尾收尘技改为例，通过对运行参数、废气特点、排放指标等综合研究，选型技术参数如表3。

表3 技术参数

5 结语

（1）窑尾电收尘器改为袋收尘器可避免点窑期间及开停磨转换期间窑尾烟气的超标排放。

（2）通过使用情况来看，在原有场地将窑尾电收尘器改为袋收尘器，能够使颗粒物排放浓度由原来的50mg/Nm3降为达标排放，排放浓度≤20mg/Nm3，减少了对大气环境的污染，大大改善了厂区职工及周遍居民的生活环境，使工厂文明生产、清洁生产达到一个更高的水平。

（3）有利于树立良好的企业形象和提高企业的管理水平。

Technical Reform of Environmental Protection in Kilneye of Cement Clinker Production Line

ZENG Chang-wu, GUI Li

X701

A

1006-5377（2016）11-0026-02