LCMG-C除尘器在水泥超低排放的应用

贝娟玉

(洁华控股股份有限公司，浙江 海宁 314419)

0 前 言

2018年以来，多省市连续出台水泥工业大气污染物特别排放值实施计划，要求1～2年内，水泥行业全部完成超低排放改造，要求颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度要分别不高于10、50、100 mg/m3。在浙江、河北等重点地区已经要求颗粒物5 mg/m3排放标准。水泥行业窑尾和窑头生产过程中排放的烟气一直是水泥厂粉尘治理的重中之重。笔者公司在成熟产品LCMG系列的基础上，研制了新一代LCMG-C耐高温超低排放除尘器。

1 水泥窑头、窑尾烟气的主要特性

在窑、生料磨同时运行时，来自窑尾预热器的高温烟气经冷却器冷却后大约有80%左右的烟气经生料磨热、湿交换与其余20%的窑尾高温烟气混合进入耐高温除尘器，此时的废气温度在90℃～150℃。当生料磨停运时，100%的窑尾废气经冷却器冷却后直接进入耐高温脉冲袋式除尘器。此时的废气温度应在≤250℃，废气的含尘浓度约在<80 g/m3。

窑头冷却机出口温度在400℃左右，需通过机力风冷器冷却到250℃以下后进入高温袋式除尘器。

2 影响超低排放的关键因素

根据高温除尘器的技术发展和水泥窑尾烟气的特性，实现超低排放的关键是过滤材料的精度和效率、过滤风速的选取以及优化的设计、先进的制造、可靠的安装等。

2.1 风速的选取

袋式除尘器过滤风速的大小决定了除尘器整体的运行效率和成本的大小，较低的过滤风速可以保证更高的过滤精度，在10 mg排放以下，滤风速的选取0.8 m/min以下； 5 mg排放，滤风速的选取0.7 m/min左右，具体以工况而定，在大风量及浓度较高除尘中，过滤风速进一步降低。

2.2 滤料的选择

袋式除尘器的核心部分是滤袋，而滤料的性能直接影响到滤袋的使用寿命，也影响到袋式除尘器是否高效、安全、长期地工作，滤袋寿命的长短关键在滤料的选择，其决定着袋式除尘器的维护工作量和正常的维护费用。根据水泥窑头窑尾烟气的特点，要求滤料使用的最高温度在260℃，通常使用温度在160℃～200℃，超低排放窑尾除尘器滤料，一般采用玻纤覆膜、P84覆膜滤料、芳纶P84复合毡覆膜滤料，并对袋身针孔采用特殊耐高温热胶封，进一步防止超细粉尘从针孔逃逸的风险。

2.3 合理的本体设计

LCMG-C耐高温超低排放除尘器在钢结构设计上，充分考虑了收尘器在高温状态下运行，采用压筋板框架设计、伸缩缝等措施，防止钢材受热膨胀伸缩而焊缝被拉裂造成除尘器漏风。除尘器采用分室结构，模块化组合，滤袋下部有较大高度粉尘沉降空间，使含尘气体在过滤室下部得到预处理，同时平衡、减轻了滤袋的负荷，延长滤袋的使用寿命。

2.4 科学的气流分布

LCMG-C耐高温超低排放除尘器属于大型除尘器，处理风量很大，根据笔者多年工程实践经验，风量均匀分布各室的要求尤为重要，为使各室气流分配较为均匀，根据阻力平衡原理设计了契形气流分隔板，使进风和出风系统达到了双向平衡和稳定;在进风道上设计了气流均化装置，实现各区域过滤负荷均匀，且防止气流冲刹滤袋。

2.5 先进的脉冲清灰装置

窑尾烟气粉尘有一定的黏性和湿度，为了保证喷吹装置具有强力清灰的功能，采用低压、管式脉冲喷吹清灰方式，离线清灰时采用了较小的喷吹单元，最大限度地降低了清灰时对窑处理风量的影响。同时优化采用公司脉冲喷吹实验的实验成果，和工程实践相结合，优化有关参数，提高喷吹清灰技术，使清灰强度进一步提高，保证每条滤袋都保持最高的工作效率。

2.6 新颖的密封设计

所有检修门采用保温设计，采用整体的耐高温硅橡胶；特别是顶部检修门有防积水措施和新颖的密封固定措施。

2.7 自动智能控制

采用了先进的PLC微机控制和HMI人机界面交换系统，定阻、定时两种清灰方式，除尘器运行的各种参数得到实时监控，产品的自动化程度高

2.8 先进工艺制造

花板是除尘器的关键部件，其采用8 mm钢板激光切割制作平整、光洁，无挠曲、凹凸不平等缺陷。花板平面度偏差不大于其长度的2/1 000。各花板孔中心与加工基准线的偏差应不大于1.0 mm，且相邻花板孔中心位置偏差小于0.5mm。

箱体模块化框架结构，采用压筋板生产线，箱体板生产效率高、美观，互换性强，生产周期短；采用先进的机器人焊接工艺和检验手段，使漏风率小于<2%；喷吹管、分气箱采用机器人焊接技术，稳定和提高了焊接质量，提高劳动生产率，改善工人劳动强度。

骨架纵筋采用优质冷拔钢制作，多点焊接自动生产线生产，上口为文丘里保护管，纵筋数量根据滤料选择。常规为12根、氟美斯滤料为16根，玻纤覆膜滤料需20根以上，既保证了滤袋骨架强度，又防止了焊接毛刺对滤袋的影响，减少与滤袋的磨擦，并采用了有机硅防锈措施，延长滤袋骨架的使用寿命。

2.9 安全可靠的安装

上箱体、滤袋室、进出道、灰斗安装后，全部连接处保证密封不漏气，要求焊接密封的，必须实行气密焊。用紧固件联接的，必须加密封垫，并将全部紧固件拧紧。对局部漏风处，可用硅胶或环氧树脂进行堵漏。收尘器的密封好坏是影响其正常运行和寿命的重要因素。

滤袋和滤袋框安装是全部安装工作中最仔细的工作，将滤袋由上箱体花板孔中放入滤袋室，然后将滤袋上口的弹性圈捏成凹形，放入花板孔中，再使弹簧圈复原，使其紧密地压紧在花板圆周上，最后将滤袋框架从袋口插入，直到滤袋框架上口袋帽翻边部分压在花板上为止。滤袋垂直悬空在花板下面，相邻滤袋不相互碰撞。覆膜滤袋的安装，装滤袋应用先在袋口套上一保护套(采用滤料加工的短套)，防止袋口擦破滤袋表面的覆膜层。

脉冲喷吹装置的安装：脉冲喷吹装置是除尘器清灰的关键部件，直接影响到除尘器的清灰效果和滤袋使用寿命。利用专利工装保证喷吹管上喷嘴必须对准下滤袋中心，中心偏差小于1mm，喷嘴中心必须垂直花板平面，绝不能装偏，否则有喷破滤袋的可能。喷吹管安装后必须用压扛固定，防止松动后移位。

气路管道安装：压缩空气管路不能漏气，关键部件设置检修旁路，保证检修时，设备运行不受影响。

预涂层和荧光粉漏试验：在滤袋安装完成后,开启风机向除尘器内部送入荧光粉对滤袋和焊缝质量渗漏检测,并用荧光灯和滤光眼镜寻找漏点，采取补救措施以确保本体及滤袋不产生泄漏。对于窑尾除尘器，为防止烘窑喷油堵塞滤料，需在滤袋表面涂上一层生料粉，以保护刚用的新滤袋。

3 应用效果

近年来，笔者公司设计制造的LCMG-C耐高温超低排放除尘器已在西藏高争、遵义赛德等项目上应用，颗粒物排放<10 mg，其他各项指标均满足生产要求，用户反映较好。