編者按 我國(guó)水泥工業(yè)隨著產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，水泥生產(chǎn)日趨大型化，這些大型水泥生產(chǎn)線，每條線都有50多臺(tái)除塵器，窯尾除塵是環(huán)保關(guān)鍵所在。大型水泥廠的窯尾除塵，過去一直都采用電除塵器，由于電除塵器比電阻的敏感性及其除塵機(jī)理決定，其煙塵排放濃度較高，一般都在100mg/m3以上。隨著環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，窯尾煙塵排放濃度都要求小于等于50mg/m3.沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)甚至要求窯尾煙塵排放濃度小于等于10mg/m3.因此，采用袋式除塵器是窯頭、窯尾除塵發(fā)展的必然趨勢(shì)。也有不少水泥廠根據(jù)企業(yè)自身設(shè)備、資金情況，將不能達(dá)標(biāo)排放的電除塵器改造成袋式除塵器，也取得了很好的效果。由于袋式除塵器的適應(yīng)能力比電除塵器要強(qiáng)，因此，在窯頭、窯尾采用袋式除塵器越來越多，發(fā)展勢(shì)頭迅猛。本文針對(duì)大型袋式除塵器在水泥企業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行了較為詳細(xì)的介紹，相信能對(duì)廣大水泥企業(yè)環(huán)保改造有所啟發(fā)。
新型干法水泥廠生產(chǎn)過程一般有除塵器50余臺(tái)。過去除回轉(zhuǎn)窯廢氣處理和窯頭冷卻機(jī)外，多數(shù)企業(yè)采用電除塵器。隨著環(huán)保事業(yè)的發(fā)展及袋式除塵器技術(shù)的進(jìn)步，水泥生產(chǎn)的整個(gè)過程幾乎全部可以采用袋式除塵器。
大型化的高效袋式除塵器是現(xiàn)代除塵技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志之一。它除塵效率高，特別是捕集微細(xì)粉塵效果更佳。近年來，袋式除塵器濾料材質(zhì)的提高和清灰控制自動(dòng)化與結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化，為袋式除塵器的發(fā)展提供了技術(shù)保證，大型干法水泥窯窯尾煙氣處理采用袋式除塵器已漸成趨勢(shì)。
袋式除塵器的技術(shù)特點(diǎn)1.對(duì)窯工況變化的適應(yīng)能力強(qiáng)客觀地講，無論是電除塵器還是袋式除塵器均有很高的捕塵效果，只要設(shè)計(jì)選型正確、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良、維護(hù)操作合理，均能保證國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。相比較而言，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)及除塵清灰機(jī)理的不同，當(dāng)窯工況失穩(wěn)、熱工參數(shù)偏離原設(shè)計(jì)指標(biāo)波動(dòng)變化時(shí)，袋式除塵器的適應(yīng)能力則要強(qiáng)一些。
實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)進(jìn)入電除塵器的廢氣量或含塵濃度超過原設(shè)計(jì)值時(shí)，其除塵效率就會(huì)下降。而窯尾廢氣不可能一直保持在設(shè)計(jì)指標(biāo)范圍內(nèi)。當(dāng)喂料（煤）量、系統(tǒng)漏風(fēng)超過設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，均有可能使窯尾廢氣量超標(biāo)，從而使除塵器的除塵效率下降，排放濃度超標(biāo)。例如，當(dāng)進(jìn)入電除塵器的廢氣量比設(shè)計(jì)指標(biāo)高5%~10%時(shí)，其除塵效率將由原設(shè)計(jì)的99.875%下降至99.83%~99.77%，在這種情況下，若原設(shè)計(jì)排放濃度≤100mg/m3，實(shí)際排放濃度則將上升為137mg/m3~184mg/m3.同樣，當(dāng)預(yù)熱器內(nèi)漏風(fēng)超過2%時(shí)，預(yù)熱器分離效率明顯降低，此時(shí)廢氣含塵濃度有可能增大，這也將引起除塵器的除塵效率下降，廢氣排放濃度超標(biāo)。
要解決進(jìn)入電除塵器的廢氣量或含塵濃度增加而導(dǎo)致除塵效率下降、排放超標(biāo)的問題，必須增加極板以增加沉淀極板面積，這對(duì)正在使用的電除塵器來說是非常困難的。而袋式除塵器是按照選定的過濾風(fēng)速來確定濾袋過濾面積的，其濾袋過濾面積基本不受廢氣量或含塵濃度影響。當(dāng)進(jìn)入袋式除塵器廢氣量增加時(shí)，其過濾風(fēng)速增加、阻力上升速度加快，此時(shí)只需將濾袋清灰周期縮短、清灰次數(shù)增加即可滿足除塵要求，其除塵效率是不受影響的。
另外，相比較而言，進(jìn)入除塵器廢氣的溫度、濕度（即煙氣性質(zhì)）的變化對(duì)電除塵器的影響要大些。一般控制進(jìn)入電除塵器的煙氣溫度為120℃~150℃、濕度為10%~15%、露點(diǎn)為50℃~60℃，過高或過低均對(duì)電除塵器運(yùn)行不利。溫度過高、濕度過低，則粉塵比電阻升高，有可能使電場(chǎng)頻繁火花放電、電暈電流增大、除塵效率下降；溫度過低、濕度過高，有可能使粉塵在極板和電暈線上產(chǎn)生粘附，使振打清灰困難，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響除塵器正常工作。
袋式除塵器對(duì)廢氣溫度、濕度變化的范圍要求較寬，尤其是由于一些新型濾料的應(yīng)用，如玻璃膨體紗微孔薄膜復(fù)合濾料等，其工作溫度為250℃（瞬時(shí)可達(dá)280℃），允許溫度要求也較電除塵器寬。綜上所述，可以說袋式除塵器較電除塵器對(duì)窯工況變化及煙氣性質(zhì)變化的適應(yīng)性要強(qiáng)些。
2.袋式除塵器能捕捉細(xì)微的粉塵隨著濾料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，已經(jīng)可以選擇滿足捕捉細(xì)微粉塵的濾料，這就使除塵效率大大提高。
3.對(duì)環(huán)保要求適應(yīng)性強(qiáng)隨著人們對(duì)生存環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高，政府必然會(huì)逐步提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。目前，電除塵器進(jìn)一步降低出口濃度只能靠增加沉淀極板面積來提高捕塵效率，減小排放量，這勢(shì)必將增加設(shè)備體積和投資。而袋式除塵器只需通過調(diào)整清灰頻率即可滿足新排放要求。
4.運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單可靠水泥窯運(yùn)行過程中，在開窯或處理不正常窯況時(shí)，燃料量增加、空氣量不足或者燃料與空氣混合不均，以及窯溫過低使燃料燃燒不完全時(shí)，往往可能產(chǎn)生大量的CO可燃?xì)怏w，以及過多的未燃盡煤粉進(jìn)入除塵器內(nèi)沉積。另外，大多數(shù)窯尾除塵器是負(fù)壓操作，在設(shè)備管道不嚴(yán)密處漏，入空氣。不論是電除塵器還是袋式除塵器，如果機(jī)內(nèi)存在上述2種情況（即機(jī)內(nèi)有可燃物質(zhì)和助燃氧氣），一旦遇上明火，都同樣存在燃爆的可能。對(duì)電除塵器而言，高壓電場(chǎng)的放電火花將激發(fā)它的燃爆，其燃爆的可能性更大些。因此，窯尾必須裝設(shè)CO及O2分析儀，以確保電除塵器安全運(yùn)行，而對(duì)袋式除塵器來講，因其機(jī)內(nèi)不具備產(chǎn)生明火的條件，相對(duì)電除塵器其安全性更大些，控制要求不需要如此嚴(yán)格，因此其操作運(yùn)行相對(duì)要簡(jiǎn)單可靠些。
除塵器長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，總不免會(huì)發(fā)生一些故障，如電除塵器電電變形或位移，陰極線的松動(dòng)、斷線、電極積灰過多，絕緣瓷瓶破損及袋式除塵器破袋等。對(duì)電除塵器來說，一旦出現(xiàn)突發(fā)性故障，影響整機(jī)運(yùn)行時(shí)，就必須停機(jī)離線維修。大型袋式除塵器采用的都是分室結(jié)構(gòu)離線清灰。如2000t/d水泥窯窯尾大布袋除塵器一般分14~16個(gè)室，某一室發(fā)生故障，離線維修，對(duì)整機(jī)運(yùn)行基本沒有影響，僅過濾風(fēng)速略有增加而已。
5.袋式除塵器可以在非正常情況下zui小排放現(xiàn)有的水泥窯大多采用電除塵器，受電除塵器自身的安全要求，有2種超標(biāo)情況：①點(diǎn)窯時(shí)煤燃燒不完全，CO超標(biāo)，此時(shí)不向電除塵器供電引起粉塵濃度超標(biāo)排放。不過，它的時(shí)間不長(zhǎng)，超標(biāo)排放量也不大，可以忽略。窯點(diǎn)火，窯溫上升到一定溫度時(shí)，燃燒基本正常時(shí)才投料，電除塵器也投入運(yùn)行。因時(shí)間很短，而投料之前只有煙塵，即使有一段時(shí)間超標(biāo)，超標(biāo)值很少（200mg/m3~300mg/m3），排放總量可以忽略。②生產(chǎn)過程中，由于操作不當(dāng)造成CO超標(biāo)，停止向除塵器供電引起粉塵濃度超標(biāo)排放。此時(shí)由于要對(duì)窯系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，不能停止運(yùn)行，因此只能停止向電除塵器供電，這引起粉塵濃度超標(biāo)排放，此時(shí)粉塵濃度超標(biāo)排放量就大了。
窯尾粉塵濃度平均為60g/Nm3~80g/Nm3，增濕塔及電除塵器殼體的沉降率分別為20%、50%，排入大氣的粉塵濃度則為60~80×（1-0.2）×（1-0.5）=24g/Nm3~32g/Nm3，國(guó)家規(guī)定的水泥窯排放標(biāo)準(zhǔn)為100mg/Nm3，生產(chǎn)過程中由于操作不當(dāng)造成CO超標(biāo)，停止向電除塵器供電引起粉塵濃度超標(biāo)排放量是達(dá)標(biāo)排放量的240~320倍，這是十分驚人的，而采用袋式除塵器就可避免此情況。
經(jīng)濟(jì)方面的比較袋式除塵器的阻力大，而電除塵器阻力小，因而很多人認(rèn)為袋式除塵器主風(fēng)機(jī)消耗的電功率也要大很多。其實(shí)電除塵器除了主風(fēng)機(jī)消耗的電功率之外，還有高壓供電機(jī)組、電除塵器絕緣加熱器及極板的振打等都會(huì)耗電，算起來兩者的功率消耗相差也不是很大。初投資2類除塵器接近（袋式除塵器比電除塵器高約4%），運(yùn)行費(fèi)和維護(hù)費(fèi)袋式除塵器比電除塵器高一些。不過關(guān)鍵還在于袋式除塵器選用何種濾料。有的濾料價(jià)格每平方米只有幾十元，而有的卻是200~300元，這就直接影響了初投資。濾袋的使用壽命有的1~2年，有的可達(dá)3~4年，這就給維護(hù)費(fèi)拉開了很大的差距。此外，雖然電除塵器和袋式除塵器都有很高的除塵效率，但袋式除塵器在處理微細(xì)粉塵時(shí)要強(qiáng)一些，因而在目前對(duì)環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的情況下，采用袋式除塵器更為有利。
隨著環(huán)保技術(shù)的不斷提高及環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，大型袋式除塵器設(shè)計(jì)的不斷優(yōu)化，部件質(zhì)量的提高，新型高品質(zhì)濾料的出現(xiàn)，越來越多的水泥窯窯頭、窯尾的廢氣處理采用了大型袋式除塵器。此外，根據(jù)目前我國(guó)的制造水平，很多廠家已完全具備生產(chǎn)大型袋式除塵器的裝備和力量，能夠滿足水泥工業(yè)及其他工業(yè)生產(chǎn)的要求。展望未來，袋式除塵器將在水泥工業(yè)設(shè)備應(yīng)用中占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。
