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袋式除尘器用在水泥厂什么位置

脉冲布袋式除尘器设备专家2018-06-12 16:46:18




1 袋式除尘器的应用现状 

袋除尘器品种多、技术全面、可靠,能满足水泥生产线上任何排放点和扬尘点的除尘要求。目前在新建、扩建的1000t/d以上干法生产线上,除在窑头、窑尾大多仍采用电除尘器外,从原料破碎到包装出厂的整个生产线则采用袋除尘器较多。而那些建在风景区、城市边上的水泥厂,由于对粉尘排放要求较高,因此窑头、窑尾也采用袋式除尘器。如北京昌平水泥厂2000t/d、南京青龙山水泥厂1000t/d、山西潞城水泥厂2000t/d等新型干法生产线,其窑头、窑尾、煤磨、水泥磨等主要排放点和输送转运点均采用了袋式除尘器,经多年运行,效果很好。尚在建设中的四川都江堰3000t/d、峨眉山1500t/d等生产线,也全部采用了袋式除尘器。袋式除尘器的应用范围在逐步扩大。这主要得益于袋式除尘器所具有的优点及其技术的不断进步。下面分别介绍用于不同扬尘点的袋式除尘器的特点。

1.1 煤磨除尘系统 

为了降低能耗、简化流程、提高安全性,煤粉制备系统开始推广短流程工艺,系统由原双风机改为单风机,省去了细粉分离器,但废气的含尘量(标况,下同)可达500g/m 3 ∽800g/m 3 ,属于强爆炸性气体。因此其除尘设备兼有产品回收功能。故过去使用的MDC 低浓度袋除尘器和电除尘器已不能满足该工艺条件的要求,逐步由高浓度、防爆型袋除尘器取代。表1是部分水泥厂煤磨系统使用袋式除尘器的实例。 
此外,哈尔滨、海螺纵阳、陕西汉江等2000t/d~2500t/d生产线,也全部用高浓度、防爆型袋收尘器。 

1.2 水泥磨O-sepa高效选粉机系统 

目前新建的干法生产线基本上都采用O-sepa高效选粉机,其系统特点是空气含尘浓度高(900g/m 3 ~1300 g/m 3 )、粉尘细(比表面积一般为280m 2 /kg~650m 2 /kg)。当要求短流程、单风机系统时,所有粉料产品全由一级除尘器回收,除尘器属主要工艺设备。显然,一般的反吹风袋除尘器和电除尘器不能满足该工况特点要求。为此,引进和开发了高浓度、高效率气箱脉冲袋除尘器,现已大量推广应用。 

1.3 烘干机除尘系统 

烘干机烟气的含尘浓度较高,可达100g/m 3 ;烟气温度一般在150℃~200℃,含湿量可达20%~25%;露点也在60℃以上。有时需烘干硫铁矿时烟气中的S0 2 将会对设备造成强烈腐蚀。一段时间以来,LFEF防结露袋除尘器和电收除器都有使用。其中采用电除尘器时需二级除尘,且原来管式和组合式电除尘器振打时易产生二次飞扬,板、线结灰,使用1~2年效果就下降。而袋除尘器一般采用一级即可达标排放,且在烘干不同物料时不受工况条件变化的影响。所以近年来在烘干机除尘系统中,袋除尘器的应用超过了电除尘器。 

1.4 混合流程除尘系统 

(1) 窑磨混合系统。大型干法生产线,为充分利用余热,一般都把窑尾废气热风引至生料磨烘干生料。过去,热风经过烘干磨后,首先经过旋风除尘器进行预除尘至含尘浓度为100g/m 3 左右,再经窑尾电除尘器处理即可。现在,为了充分利用热能、简化流程、降低系统阻力,一般不再设旋风除尘器。这样,从烘干磨出来的废气含尘浓度可达800g/m 3 。与窑尾废气混合后其温度低于200℃,但含尘浓度较高,直接入窑尾除尘器除尘。同时,在窑磨混合系统中,磨机的运转率低于窑系统。当停磨时,全部窑尾废气将直接进窑尾除尘器,废气含尘浓度在80g/m 3 左右,但气体温度可达350℃,需将气温降至250℃以下。所以,窑磨混合系统选用袋式除尘器时,宜采用能满足上述两种工况条件的高温、高效袋除尘器。现在国际上也在开发组合式高效电除尘器。 
(2) 烘干兼粉磨(高浓度)系统。目前国内许多行业大量采用烘干兼粉磨系统,如在非矿行业的硅粉磨系统、石膏粉磨系统;其废气温度高达200℃以上,含尘浓度在800g/m 3 左右,水份也达5%;且业主一般要求短流程。这样电除尘器和一般袋除尘器(如反吹风式)显然不能满足要求,而使用高浓度、高效率、防结露袋除尘器能满足除尘要求。例如,山东泰安石膏制品厂立磨粉磨兼烘干系统,废气温度为200℃,含尘浓度为800 g/m 3 ,水分5%~10%。该系统配套了1台高浓度、高温、防结露的袋式除尘器,现已运行2年,排放浓度为46 mg/m 3 。 

1.5 回转窑窑尾除尘系统 

这里主要是指1000t/d以上预分解窑生产线的窑尾除尘系统。其废气特点是风量大、含尘浓度高(一般在100 g/m 3 ),粉尘细而粘,且含有碱,是水泥厂的主要粉尘排放点。在国外(尤其是美国、加拿大等)随着环保要求的日趋严格,采用袋除尘器已成为趋势。我国过去采用电除尘器较多尤其是在引进德国鲁奇和美国EE电除尘器技术后窑尾大多数采用这两种电除尘器。随着人们环境意识的增强,以及国家对环保要求越来越严格窑尾采用袋除尘器趋势越来越明显其主要原因如下: 
(1) 袋除尘器排放浓度低。欧洲国家的粉尘排放要求为≤25mg/m 3 我国个别地区已开始试行 ≤50mg/m 3 的标准。各种新型滤料如覆膜滤料、防水防油滤料、高温型美塔斯等 的出现,使袋除尘器的粉尘排放达到上述标准比较容易,而电除尘器则较难。 
(2) 袋除尘器出口排放不受入口工况变化的影响。窑尾烟气工况(如浓度、温度、湿度、粒度)是经常变化的,这些变化会改变粉尘的比电阻而影响电除尘器的除尘效率而袋除尘器是通过过滤来捕集粉尘的,只要在一定的温度范围内(如玻纤布使用温度≤250℃),其排放浓度不受入口工况变化的影响。 
(3) 袋除尘器价格适中。袋除尘器一次性投资低于三电场电除尘器。过去一般认为袋除尘器的体积大、占地面积大,而随着滤料技术、配件(如脉冲阀)技术的发展,袋除尘器的过滤风速已有较大提高,其体积和占地面积也相应减小。尤其是采用高能清灰的脉冲袋除尘器,其体积、占地面积和重量均减少了约13。相反,由于电除尘器的电场风速逐渐减小,体积和占地面积反而加大,并且为满足更严格的排放要求,使电除尘器电场数增加(国内一般是三电场,国外已有四电场),投资当然要加大。 
(4) 降温采用的喷雾塔技术不如电除尘器的要求高。干法窑尾废气温度一般>380℃,且干燥、比电阻较高(一般在1012Ωcm以上)。如采用电除尘器,为保证除尘效率,需用增湿塔进行调质处理,并使废气温度降到130℃~150℃。而袋除尘则不需调质处理,仅将气温降到250℃以下即可,控制起来比较容易。除了喷雾降温外,也可采用热交换器(多管冷却器),选择的余地较大。 
(5) 袋除尘器可在线维护、管理。由于袋除尘器各单元相对独立,在对某一单元进行清灰、检修、换袋时,可以隔离进行,而不影响整台设备和系统的运行。 
(6) 安全性好。旋窑在点火开窑时煤粉燃烧不彻底,会产生CO,如果采用电除尘器,此时开机会引起爆炸,只能对外排放。另外平时运行时,也需用CO分析仪时刻监测CO含量的变化,其维护、管理要求很严。如采用袋除尘器,则上述问题影响较小。 

1.6 窑头篦冷机除尘系统 

目前,国内1000t/d以上的干法生产线几乎全部用篦冷机。以往篦冷机余风除尘多采用旋风除尘器。该余风的特点是废气量大、湿度高且不稳定,废气温度波动大(一般在200℃~400℃之间波动),粉尘颗粒粗且硬,磨蚀性强。采用电除尘器需进行调质处理。国外(如美国)早就采用气箱脉冲袋除尘器。国内自洛阳水泥厂首次采用袋除尘器后,由于其具有投资省、效率高且稳定等优点,很快在郑州金龙、南京青龙山、山东台儿庄等十几家水泥厂推广使用。 

2 袋除尘器大型化的趋势 

2.1 袋式除尘器大型化是水泥工业结构调整的需要和袋式除尘技术发展的必然结果 

由于水泥工业结构调整的需要,目前在建和准备上马的生产线规模均在1000t/d以上。有的单线规模达8000t/d。这样,过去为300t/d、700t/d生产线配套开发的袋式除尘器的能力就显不足。随着对引进袋除尘器技术的不断完善和提高,如采用玻纤膨体砂、声波助清灰技术,结构设计采用箱式薄壁结构,滤袋采用弹簧张紧吊挂式,脉冲采用大口径分箱喷箱清灰等,加上相关配件如脉冲阀和滤料使用寿命的提高,为袋除尘器大型化创造了条件。 
目前国内水泥行业采用的袋式除尘器规格越来越大,且还在增加,见表2。 
由表2可见,随着水泥生产线的大型化,袋除尘器单机设备规模也越来越大这与袋除尘器各项技术的飞速发展是分不开的。 

2.2 采用大型脉冲袋收尘器的趋势 

水泥工业采用大型袋除尘器主要是在旋窑窑尾,窑头篦冷机,立窑等几个主要排放点。以往大多采用反吹风式玻纤袋收除器。近年来,随着脉冲阀、滤料等技术的发展,大型脉冲袋除尘器已逐步开始替代反吹风袋除尘器,其主要原因是: 
(1) 脉冲袋除尘器体积小,重量轻与电除尘器相比更具优越性。脉冲清灰袋除尘器采用的滤料为针刺毡,其过滤风速可提高一倍左右,相应的体积就减小一半。 
(2) 维修方便、简单。脉冲式袋除尘器采用外滤式清灰结构,换袋时只需在机外抽袋更换,可免去象反吹风袋除尘器那样进入袋室检查换袋的烦琐,勿需设检查走道。 
(3) 除尘效率提高。反吹风袋除尘器是靠滤袋内外压差的作用,形成缩袋抖动而实现清灰的,清灰强度低,且每次清灰后,滤袋上的第二过滤层也随之被清掉,反而影响了除尘效率。而脉冲式袋除尘器采用压缩空气、三维过滤清灰,无需第二过滤层,所以排放受清灰动作的影响小。 
(4) 国外水泥窑窑尾除尘用袋除尘器的发展过程。国外水泥窑窑尾除尘用袋除尘器的发展过程是:反吹风式→反吹风与高压喷吹脉冲并用→低压分箱脉冲。其中高压喷吹脉冲的不足之处一是过滤与清灰在同一箱体同时进行,易产生粉尘再吸附;二是因不分箱,滤袋之间的截面上升风速受限,从而限制了滤袋长度(最多4m),占地面积大;三是不能进行分室检修。新开发的低压分箱脉冲式袋除尘器克服了上述缺陷,滤袋可加长到8m。所以国外大型分箱脉冲袋除尘器已成为发展趋势。国内由于受滤袋价格的影响,反吹风还有一定的市场,但也开始逐步被脉冲式取代。如我院开发出的用于立窑除尘的LMC分箱脉冲袋除尘器已开始逐步取代传统的LFEF反吹风玻纤袋尘器。其它环保设备厂也相继推出类似的立窑用脉冲袋除尘器.。而旋窑窑尾,由于烟气温度高,需使用高温型滤料,而脉冲袋除尘器所用的高温针刺毡价格较高,其取代反吹风式袋除尘器的进程受到一定影响。相信随着国内高温针刺毡滤料的大量生产和价格的下降,高温脉冲袋式除尘器终将取代反吹风式袋除尘器。 

3 结语 

(1) 袋式除尘器具有除尘效率高、维护方便、对工况变化不如电除尘器敏感以及安全性好等优点,因此越来越受到人们的欢迎,其应用范围也越来越宽,几乎可用于水泥厂所有排放点。 
(2)水泥生产规模的大型化迫使袋式除尘器向大型化发展,而袋除尘本身技术的不断进步为其大型化创造了条件。 
(3) 脉冲清灰的袋除尘器较反吹风式袋除尘器具有体积小、重量轻、除尘效率更高、维修更方便等优点,因此前者将逐步取代后者。同时,由于高压喷吹脉冲体积较大、除尘效率较气箱脉冲低且维修不便,因此,气箱脉冲将成为未来袋式除尘器发展的主流。


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