试述水泥厂对窑尾废气处理系统的改造方法

关键词：水泥生产；废气处理；节能减排；改造方法 

　　做好对水泥厂窑尾废气处理工作，不仅符合当今的节能环保理念，还能节省企业成本，实现生产效益的增长。目前我国的水泥生产企业，大多使用的都是新型干法生产工艺，没有旁路放风系统，对于没有旁路放风系统废气处理的工艺设备主要有高温风机、增湿塔、余热利用设备、排风机和收尘器等。为了更好地完成对窑尾废弃处理系统的改造，实现人与自然的和谐，提高企业生产效益，首先需要对水泥厂废气处理系统有详细的了解，才能结合实际生产情况，对窑尾废气处理系统进行改造。 

　　一、窑尾废气处理系统 

　　现在使用的窑尾废气处理系统都是出预热器废气处理系统。这个系统中涉及到的设备有增湿塔、高温风机、收尘器、喷雾系统和排风机。 

　　（1）增湿塔。增湿塔最主要的功能就是增湿降温，高温的烟气从顶部进来，在均风板的作用下变均匀，喷嘴喷出高压雾状水与高温烟气接触产生强烈的热交换反应，变成水蒸气，粉尘由于吸水过多，在重力与惯性的作用下落到塔底，被排出来，混合气体少了粉尘，电阻值和温度都有所下降，能够满足电吸尘器的要求。 

　　（2）收尘器。水泥行业中用到的收尘器有电收尘器和布袋收尘器。电收尘器是利用电场作用来收集含尘气体的。含尘气体，进入高压静电场，与电场中的带电离子发生作用带上电荷，附有电荷的粉尘在电场力的作用下运动，通过振打装置落入集灰斗。布袋收尘器是利用天然纤维或无机纤维作滤袋，将气体中的粉尘过滤出来的设备。当含尘气体通过滤袋时，气体中大于滤袋网孔的尘粒被阻留，从而实现粉尘收集。 

　　（3）高温风机。高温风机以电机为动力，带动叶轮旋转，气体沿进风口进入叶轮，气体获得能量后从蜗壳出风口送出。 

　　（4）喷雾系统。使水珠变成直径0.2mm—0.3mm的水雾，在增湿塔中喷出，增加生料粉尘的湿度，降低烟气的温度，使粉尘的电阻值下降达合适的范围之内，为除尘工作创造好的工作条件，拿到节能环保的目的。 

　　（5）排风机。排风机主要作用就是将净化后的废气排入烟囱，从而排入大气当中。窑尾排风机是水泥厂的关键设备之一，能否可靠、安全地工作直接关系到水泥厂的正常生产，进而影响整个水泥厂的经济效益。 

　　以山西水泥厂生产和技术部门提供的"山西水泥厂2000t/d回转水泥窑窑尾烟气净化系统工艺流程以及有关除尘设备的设计要求和参数"，对山西水泥厂窑尾布袋收尘器进行技术改造。 

　　1、主要技术参数 

　　技术要求和工况条件 

　　烟气净化的处理风量： 423000Am3/hr 

　　滤袋尺寸： Φ300×9300mm 

　　原设计滤袋数量： 2208只 

　　收尘器过滤分室： 16 室 

　　原设计收尘器过滤速度： 全运行时：0.36m/min 一室清灰时：0.39m/min 

　　粉尘入口浓度： ≤80g/Nm3 

　　烟气温度： <250℃ 

　　排放指标要求： ≤100mg/Nm3 

　　窑尾烟尘有着颗粒直径细、湿度大、温度高和入口浓度大等特点。 

　　2、窑尾烟气净化和薄膜滤料袋式除尘器的应用 

　　在熟料煅烧环节中，产生的污染物主要为高温高浓度含尘烟气其中粉尘的含量占据总粉尘排放量的百分之七十。一般的水泥生产企业都选择静电除尘器进行除尘操作，但是这种除尘方式必须对烟气进行调质处理才能提高除尘效率，若是对除尘效果要交比较严格，就很难达到要求效果。为解决这个问题，部分水泥生产企业在水泥厂回转水泥窑窑尾烟气净化除尘器选用GORE-TEX?薄膜滤袋，不但有效控制了粉尘的排放，还降低了能源消耗，减少了生产成本。 

　　3、系统改造前存在的问题 

　　除尘设备使用的是BFRS型反吹风袋吸尘器，由于作业时间长，其中的国产玻纤滤袋已经严重破损，排放浓度超标，随着产量的提高，基本已经失去除尘的作用。所以，该企业选用具有“表面过滤”功能的GORE-TEX?薄膜滤袋对原有的尾气处理系统进行改造。 

　　4、改造之后期望达到的技术指标 

　　风量测定（高于原设计值）： 423000Am3/hr 

　　滤袋足寸： ф300x 9300mm 

　　滤袋数量： 1152只 

　　除尘器过滤分室： 16 室 

　　除尘器过滤速度： 全运行：0.70m/min 一室清灰时：0.75m/min 

　　粉尘入口浓度： ≤80g/Nm3； 

　　烟气温度： <250°C 

　　排放指标要求： ≤30mg/Nm3 

　　滤袋的工作阻力：≤150mm水柱高 

　　滤袋的平均阻力：100mm水柱 

　　滤袋期望寿命：五年 

　　三、系统改造后与改造前比较分析 

　　1、不同滤料技术经济性能比较 

　　项目 常规玻纤滤料 GORE-TEX@滤料 

　　处理风量（m?/hr） 423000 423000 

　　过滤风量（m/min） 0.36 0.70 

　　过滤面积（m?） 19364 10092 

　　滤袋数量 2208 1152 

　　除尘器分室数 16 16 

　　阻力（mmH20） 平均200 平均100，最高150 

　　排放浓度（mg/m） 100 30 

　　滤袋总价格（元） 1104000 3000000 

　　滤袋寿命（年） 1 3——5 

　　运行费用（万元/年） 

　　更换滤袋 110.4 100（以滤袋寿命为三年计） 

　　电能消耗 30.0 

　　运行费用共计 140.4 100.0 

　　每个节约运行费（万元/年） 40.4 

　　2、运行电能的节约 

　　除尘器使用GORE-TEX?薄膜"表面过滤"滤袋以后，运行的阻力会比普通“深层滤纸”滤袋低50mmH20以上，单此一项，风机运行的耗电费用每年节约30万元以上。 

　　3、运行稳定，维护少 

　　GORE-Tex?薄膜滤料和技术能够滤袋阻力过高导致窑内通风不畅阻碍正常生产的问题，是机器运行稳定，减少维修次数和时间。 

　　4、环保标准提高 

　　GORE-TEx?薄膜/抗酸玻纤织物滤袋可以有效控制粉尘排放的浓度，解决粉尘超标引起的问题，改善周围环境，符合有关部门的标准，减少排污费用支出。 

　　四、结束语 

　　节能减排不仅是社会的口号，更是时代发展的必然趋势。做好水泥厂窑尾废气处理系统的改造工作，用新技术新设备减少周边环境污染，提高企业经济效益，是十分有意义的事情。 

　　参考文献： 

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　　[3]孙秀清.新型干法回转窑窑尾废气系统的工艺设计[J].中国建材装备.1996.7：59——63. 

　　[4]王作杰.除尘器及其系统改造技术[J].中国水泥.2011.6：136——139. 

　　[5]崔素萍.利用水泥窑焚烧废弃物技术研究与实践[J].“第二届发展循环经济 实现水泥工业原料、燃材料战略转移会议”交流材料.2005.5：105——111. 

　　[6]李顺银.电除尘器改造的方法及应注意的问题[J].水泥.2011.7：82——86.