超低排放除尘器在水泥行业的应用研究

发表时间:2021/6/17   来源:《工程建设标准化》2021年2月第4期   作者:沈龙 徐飞
[导读] 水泥行业在水泥生产中会产生大量的烟气与粉尘,这些物质属于有毒物质

        沈龙    徐飞
        合肥水泥研究设计院有限公司   邮编:230051

        【摘要】水泥行业在水泥生产中会产生大量的烟气与粉尘,这些物质属于有毒物质,产出时带有高温与较大的碱性,具有浓度高、黏性大的特点,因此会造成严重的环境污染,也对周边工作人员的身体健康不利。在这种情况下水泥行业必须严格控制自身烟气与粉尘的排放量,为实现这一点建议使用超低排放除尘器,此类设备能够帮助水泥行业实现烟尘排放控制目标,但要充分发挥设备作用还需要掌握其应用方法。本文研究中就将对水泥行业烟尘特征进行论述,并介绍超低排放除尘器的应用方法。
【关键词】超低排放除尘器;水泥行业;烟尘排放

0.引言
        我国是水泥生产和消费大国,近些年由于各类基础设施的建设,水泥行业得到了进一步的发展。目前,我国非常重视国内环境质量,对于各方面的污染源进行了严格控制与管理,其中水泥行业作为长期的环境污染源更是国家关注的重点。因此无论处于何种目的,水泥行业都要加大烟尘排放量的管理力度,使用超低排放除尘器进行管理是在必须,并且有必要了解超低排放除尘器的应用方法,说明应当展开相关研究。

1.水泥生产烟尘特征分析
        根据现代水泥生产流程,其烟尘主要从窑尾排放而出,因此窑尾是水泥行业烟尘的主要来源。而窑尾排放出来的烟尘普遍具有四大特征,具体内容如下。
1.1粉尘浓度高
        根据相关统计了解到,水泥窑窑尾烟气中含有大量粉尘,因此烟气具有粉尘浓度高的特征,其浓度数值一般在100g/m左右,特殊情况下可以达到120g/m。这种特征使得水泥行业难以通过传统技术实现除尘,诸如电除尘技术虽然可以进行烟气除尘处理,但实际效果在高浓度的粉尘含量下如同杯水车薪,并不满足当前研烟气除尘要求,同时此类技术中的设备在实际应用中还容易出现电晕封闭问题,严重影响除尘效率,因此水泥窑窑尾烟气除尘难度较大,必须借助先进技术来处理。
1.2?一氧化碳含量高
        水泥窑窑尾排放出来的烟气中含有较高的一氧化碳,这种物质的总含量虽然不及粉尘,但也不容忽视。一氧化碳来源于水泥窑窑尾的煤炭燃料,即煤炭的灰分在燃烧过程中会被熟料吸收60%左右,剩余部分则会在废气中悬浮,当窑尾开始排放烟气,这些灰分就会随之而出,这种情况下窑尾出口处的一氧化碳浓度会大幅增长,因此烟气中就有了大量的一氧化碳。例如某水泥企业对自身窑尾烟气的正常一氧化碳浓度及烟气排放时的一氧化碳浓度进行了统计分析,结果显示在不排放烟气的情况下窑尾烟气出口附近的一氧化碳浓度大约在300~4500ppm左右,但在烟气排放过程中,窑尾烟气出口附近的一氧化碳浓度在1min内就超过了10000ppm,可见其涨幅与增速极快。大量的一氧化碳会对除尘器的运作造成影响,如导致除尘器放电,这种现象可能使除尘器爆炸、燃烧,带来了一定的风险。
1.3粉尘碱性氧化物含量高
        水泥窑窑尾排放烟气中的粉尘含有大量碱性氧化物,原因在于粉尘来源于水泥生产中的生料、熟料,这两种材料之间会发生化学反应,且很容易受到煤粉成分的影响,在这种影响下烟气内的粉尘就含有大量碱性氧化物。碱性氧化物对除尘器而言也是一大威胁,此类物质能轻而易举的腐蚀除尘器直接接触位置,长期可导致除尘器无法正常运作,影响除尘效率与效果。
2 超低排放除尘器的选择
从应用效果而言,电除尘器和袋式除尘器的补尘效果均较好,只要根据实际工况选择合适的除尘器,除尘器质量没问题,后期及时有效地维护,两种除尘器的除尘效果基本相同。

但在水泥行业,袋式除尘器的应用效果要优于电除尘器,因为水泥行业主要存在的是微细灰尘,袋式除尘器对微细灰尘的处理效果更佳,且电除尘器对工况要求较高,而在实际工况下水泥窑尾废气的参数不可能一成不变,若超过电除尘器原设定参数,则会导致电除尘器除尘效率下降,尾气排放超标,另外袋式除尘器对烟气温度、湿度的要求范围也比电除尘器更宽,因此在水泥行业中袋式除尘器更能适应水泥窑的工况。
3 超低排放除尘器应用方法
        本文主要选择袋式除尘器(超低排放除尘器的一种)为对象,对其应用方法进行论述,内容如下。
3.1 选择质量高的滤袋
袋式除尘器的核心部件就是滤袋,因此要实现水泥窑尾气的超低排放,选择质量高的滤袋是很有必要的,另外滤袋与除尘器框架连接处的密封需做好,以减少粉尘泄露现象,保证高效的过滤质量。此外在滤袋的加工制作上尽量选择热熔贴合工艺,相较于传统的缝制,热熔贴合工艺制作的布袋对粉尘的捕捉效果更佳。滤料的选择也应重视,如玻璃膨体纱微孔薄膜复合滤料,其工况温度在30℃~250℃,短时间可达到280℃,可满足绝大部分工况温度。
3.2 选择合适的工况风速
布袋除尘器的工作原理是:含尘尾气进入灰斗,颗粒较大的灰尘因重力的作用下坠,起到尾气灰尘预收集的作用;而后气体上涌进入滤袋,粉尘被留下,经处理后的干净气体排出;当灰尘积累到一定程度,将滤袋表面的灰尘清理至灰斗,此时,布袋除尘器完成了一个清灰周期。在这一过程中,如果尾气风速较低,则布袋除尘器无须全负荷工作,造成了资源的浪费;若风速较快,随着布袋上灰尘越积越多,阻力也越来越大,在这股力长期的作用下,会对布袋造成一定的破坏,久而久之就会有一小部分的灰尘穿过布袋,导致烟气排放不达标。因此,选取合适的风速尤为重要,是布袋除尘器实现超低排放的重要一环。
3.3 选择合适的清灰间隔
滤袋表面的灰尘越积越厚,烟气经过的阻力越来越大,过滤效果也就会越来越差,而清灰是恢复滤袋正常过滤能力的方法,目前的主要清灰方法有气体清灰和机械振打清灰,气体清灰是用高压气体反向吹滤袋,机械振打清灰是用机械振打设备进行周期性地振打滤袋,以达到清除布袋上灰尘的目的,因此,清灰气体的量、气压或振打周期的参数控制尤为重要,科学设计清灰参数,以达到高效清灰的目的。具体可定时或实时监测耗气量、气压大小等参数,根据参数及时进行调整,使除尘器达到最佳运行状态。
4 布袋除尘器应用注意事项
(1)布袋除尘器运行前,应先将压缩空气接至储气罐,然后接通控制电源,最后启动排灰装置。
(2)若监测的工艺参数如烟量、温度、浓度等出现异常,应及时处理。
(3)除尘控制器应采用定时类型,设定合适的周期。使用固定电阻式脉冲控制仪时,应定期检查工作压力开关、压力测量口是否堵塞,并进行清理。
(4)储气罐、气源三缸内的油水分离器每班排空一次,油水分离器每3 - 6个月清洗一次。
(5)电磁脉冲阀如有故障,应及时排除,如内部有杂质、积水,应清洗干净。
(6)过程中死机时停止机器,应保持除尘配件和排风机继续工作一段时间,水分和灰尘的除尘设备,重要的是要注意,在除尘配件停止工作,必须重复烟尘除尘配件(可用手动清灰),灰尘在除尘过滤袋上,以防受水分影响而贴袋。
(7)停机时,无需切断压缩空气源,特别是风机工作时,必须向提升阀气缸提供压缩空气,以保证提升阀的开启状态。
5结语
        综上所述,水泥行业烟尘排放量大,其特征说明烟尘会造成较大的污染,也威胁周边人员身体健康,因此要使用超低排放除尘器进行管理。采用文中方法做好参数设置、应用配置工作,可以充分发挥超低排放除尘器作用,帮助水泥行业有效管理烟尘排放。

参考文献:
[1]童庆,何宏涛,刘滨,陶锋勇.袋除尘器的优化设计研究与应用[J].水泥,2013(05):42-43.
[2]田源,吕忠新.高负压袋除尘器内部管撑结构的改进[J].水泥,2014(08):55-56.
[3]周万亩,王林涛.电除尘器的优化设计研究与应用[J].水泥,2014(04):48-50.
[4]韩永杰,崔凤奎.水泥窑尾正压电除尘器的设计及应用[J].水泥,2016(05):57-58.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: