摘要:
引言:
現(xiàn)在我國(guó)新型干法水泥生產(chǎn)線的比重正在快速增長(zhǎng),單機(jī)產(chǎn)量也越來越大,而國(guó)家環(huán)保要求也越來越嚴(yán),除塵技術(shù)如何適應(yīng)這種發(fā)展已成為大家關(guān)注的重點(diǎn)。目前應(yīng)用于水泥工業(yè)的除塵設(shè)備主要還是電除塵器和袋除塵器,新世紀(jì)以來,這兩種除塵器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用技術(shù)不斷發(fā)展和成熟,只要正確的選擇和應(yīng)用,都能達(dá)到和超過《水泥工業(yè)大氣污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915-2004)中的要求。然而,電、袋除塵都存著固有的缺陷和不足,電袋復(fù)合除塵技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用成為水泥工業(yè)除塵技術(shù)新的方向。
電袋復(fù)合除塵技術(shù)是除塵技術(shù)發(fā)展的重大突破。電袋復(fù)合除塵器有機(jī)結(jié)合了靜電除塵和過濾除塵兩種原理,充分應(yīng)用兩種除塵技術(shù)的各自優(yōu)勢(shì),形成了電袋復(fù)合除塵機(jī)理。該技術(shù)已成為國(guó)內(nèi)外除塵行業(yè)研究開發(fā)的熱點(diǎn)技術(shù)。
1 電袋復(fù)合除塵器的基本概念
電袋復(fù)合除塵器
定義:在一個(gè)箱體內(nèi)安裝電場(chǎng)區(qū)和濾袋區(qū),將靜電和過濾兩種除塵技術(shù)復(fù)合在一起的除塵器。
結(jié)構(gòu):電袋復(fù)合除塵器為一箱式結(jié)構(gòu),戶外式。箱體內(nèi)安裝電場(chǎng)區(qū)和濾袋區(qū)。電場(chǎng)區(qū)和濾袋區(qū)可有多種配置形式,目前普遍采用前級(jí)電場(chǎng)區(qū)后級(jí)濾袋區(qū)的組合形式。除塵器配有高壓供電電源、電氣控制裝置和清灰裝置。
電袋復(fù)合除塵器分為:電袋組合除塵器、電袋一體化除塵器、電改袋。
2 水泥窯尾煙氣的特性
水泥窯運(yùn)轉(zhuǎn)正常的情況下,窯尾煙氣溫度在350℃左右;窯況異常時(shí),煙氣溫度會(huì)更高。窯尾煙氣中粉塵濃度高,折合成標(biāo)況時(shí)一般在80-200g/Nm3,且粉塵中含有大量高溫分解成分,細(xì)粉多,20-30μm以下的顆粒占50%以上。此外,由于冷卻方式的不同,如采用增濕塔、對(duì)原料進(jìn)行烘干、摻冷風(fēng)和余熱發(fā)電等,冷卻后的煙氣水分含量會(huì)有很大的不同,煙氣露點(diǎn)溫度也因冷卻方式不同而變化。
3 電除塵器和袋式除塵器主要特點(diǎn)分析
3.1? 電除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)
(1)本體壓力損失小,一般〈200Pa,最大 350Pa;
(2)單機(jī)處理煙氣量大;
(3)耐高溫,可在400℃高溫下運(yùn)行(特殊設(shè)計(jì));
(4)主要部件使用壽命長(zhǎng),維護(hù)費(fèi)用低。
3.2 電除塵器的主要缺點(diǎn)
除塵效率受煙氣和粉塵的物理化學(xué)特性影響大,因而對(duì)工藝操作要求較高,對(duì)于高比電阻粉塵、微細(xì)和超微細(xì)粉塵等除塵效果不理想,甚至不能使用。
任何物質(zhì)都有荷電的特性,因此從理論上講采用電除塵器是可以達(dá)到零排放,但就我們目前的常用電除塵器來說,因?yàn)槭軣煔夂头蹓m特性的限制,在工程實(shí)際中追求零排放是不經(jīng)濟(jì)的,也是很難做到的。同時(shí),由于常規(guī)振打清灰機(jī)制的限制,電除塵器的二次揚(yáng)塵往往是不可避免的,而且隨著設(shè)備的大型化,二次揚(yáng)塵的狀況將更加突出,因此提高電除塵效率的著眼點(diǎn)之一就是減少二次揚(yáng)塵,才能提高除塵效率。而就目前常用的電除塵器來說,除了改進(jìn)高壓電源性能、改進(jìn)電場(chǎng)氣流分布和改進(jìn)振打制度和方式外,唯一的辦法是增加電場(chǎng)數(shù),這樣電耗將會(huì)成倍增加,這顯然不符合我國(guó)當(dāng)前節(jié)能減排方針政策的要求。
另一方面所有電除塵器捕集細(xì)微粒子的能力很低,對(duì)于小于10微米(PM10)的塵粒,其捕集率只有60%,而對(duì)于PM2.5的微塵,其捕集率則更低。所以目前電除塵器市場(chǎng)大有被袋式除塵器所替代的趨勢(shì)。
3.3? 袋式除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)
(1)除塵效率受煙氣和粉塵的物理化學(xué)特性影響小,對(duì)工況變化的適應(yīng)能力強(qiáng);
(2)能捕捉超微細(xì)(≤0.1μm)粉塵,除塵效率高,為今后國(guó)家進(jìn)一步提高排放標(biāo)準(zhǔn)留有余地;
(3)操作維護(hù)簡(jiǎn)單。
3.4?? 袋式除塵器的主要缺點(diǎn)
(1)本體壓力損失大,一般情況下1000—2000Pa;
(2)受濾料的耐溫限制,不能處理很高的煙氣溫度,一般不超過260℃;
(3)維護(hù)費(fèi)用高,袋式除塵器的濾袋壽命一般2—3年,若每3年更換一套濾袋,對(duì)大型袋式除塵器來說其費(fèi)用高達(dá)數(shù)百萬(wàn)元,這是一筆不小的費(fèi)用。
袋式除塵器作為除塵設(shè)備,則具有除塵效率高,能捕集微米級(jí)粉塵顆粒,因而它與電除塵器都被稱為高效除塵器。與電除塵器相比,其除塵效率不受粉塵成份的影響,且受粉塵濃度和煙氣量變化的影響也較小,因而非常適合捕集比電阻高、粉塵粒徑細(xì)、煙氣量和粉塵濃度經(jīng)常變化的煙塵。
但由于受過濾材料的品質(zhì)、耐溫和抗腐蝕性影響,在處理高溫、高粘性、高濕度和有腐蝕性煙氣的粉塵時(shí)比較困難,有時(shí)將達(dá)到無法使用的程度。而且其濾材的原材料技術(shù)大多被國(guó)外公司所控制,導(dǎo)致濾料的成本投入較大、對(duì)廢舊濾袋的處理較為困難,處理不當(dāng)將引起嚴(yán)重的二次污染,同時(shí)設(shè)備的運(yùn)行阻力高也是一個(gè)重要缺陷,從而間接地增加了電耗。從目前單純電改袋的實(shí)施情況來看,多數(shù)場(chǎng)合都要加大風(fēng)機(jī)的功率,這不符合當(dāng)前國(guó)家提出的節(jié)能減排的總方針。