窯頭高溫和常溫袋收塵系統的綜合比較

曾計生，劉志軍

窯頭高溫和常溫袋收塵系統的綜合比較

曾計生，劉志軍

窯頭袋收塵系統可分為高溫和常溫兩種系統，通過對這兩種系統從技術和經濟方面進行分析和比較發現，在裝機功率、重量和系統電耗方面，常溫系統比高溫系統要高；在設備投資方面，兩種系統基本一樣；在綜合生產費用方面，當單位電價小于0.804元/kWh時，常溫系統更經濟，當單位電價大于0.804元/kWh時，高溫系統更經濟。

袋收塵器；高溫；常溫；技術；經濟；比較

1 前言

隨著人們對環境的重視，世界各國對于工業粉塵濃度排放要求愈加嚴格，我國最新出臺的《水泥工業大氣污染物排放標準》中規定新建水泥生產線粉塵排放濃度必須≤30mg/m3（標），而國外對粉塵的排放指標更加嚴格，目前國外水泥項目普遍要求粉塵排放濃度≤20mg/m3（標）乃至≤10mg/m3（標）。基于此背景，為滿足愈加嚴格的粉塵排放要求，水泥生產線中的窯頭窯尾收塵早已由之前的電收塵器改為了袋收塵器。

窯頭袋收塵系統可分為高溫袋收塵系統（下文稱方案1）和常溫袋收塵系統（下文稱方案2），目前比較常見的是高溫袋收塵系統，而常溫收塵器的使用卻非常少見，本文將以3600t/d的熟料生產線和排放濃度≤20mg/m3（標）為藍本著重對這兩種系統從技術和經濟方面進行分析和比較。

2 工藝簡介

圖1 窯頭袋收塵系統工藝流程圖

表1 高溫和常溫袋收塵系統配置和技術參數比較*

的高溫廢氣（～235℃）經熱交換器冷卻后進入袋收塵器進行除塵，高溫與常溫袋收塵系統的差別在于進入袋收塵器的廢氣溫度（也即熱交換器出口廢氣溫度）不一樣，所謂高溫袋收塵系統是指來自冷卻機的高溫廢氣（～235℃）經熱交換器冷卻到180～200℃后再進入袋收塵器進行除塵；而所謂常溫袋收塵系統是指來自冷卻機的高溫廢氣（～235℃）經熱交換器冷卻到110～135℃后再進入袋收塵器進行除塵。

3 技術比較

3.1 系統配置和技術參數比較

兩種系統的具體配置和技術參數比較見表1。

由表1可知，方案1采用常規熱交換器和高溫袋收塵器，該收塵器濾袋材質為諾美克斯（Nomex）針刺氈；方案2采用大型熱交換器和常溫袋收塵器，該收塵器的濾袋材質為滌綸（PE）針刺氈。就熱交換器而言，由于方案2較方案1的熱交換器出口溫度要求更低，所以方案2較方案1要求熱交換器的熱交換面積更大，配置更多的冷卻風機；就收塵器而言，由于方案1收塵器入口溫度為高溫（180℃），而方案2收塵器入口溫度為常溫（110℃），所以方案1較方案2收塵器的處理風量要大，過濾面積要多，且方案1要求高溫濾袋，而方案2只需常溫濾袋即可；就尾排風機而言，方案1較方案2的處理風量和功率都要大一些。

3.2 裝機功率和重量比較

兩種系統的裝機功率和重量比較見表2。

由表2可知，方案1的系統裝機功率和重量較方案2的均要小。方案1比方案2裝機功率小10kW，方案1比方案2的重量輕82t。

3.3 理論電耗比較

兩種系統的理論電耗比較見表3。

由表3可知，就熱交換器電耗而言，方案1較方案2少消耗用電0.6kWh/t熟料；就排風機而言，方案1較方案2多消耗用電0.347kWh/t熟料；所以就整個系統而言，方案1較方案2少消耗用電0.253kWh/t熟料。

4 經濟比較

4.1 設備投資比較

兩種系統的設備投資比較見表4。

由表4可知，方案1與方案2的設備投資相差無幾。就熱交換器造價而言，由于方案1較方案2設備重量要輕，所以方案1的熱交換器設備投資要低；就袋收塵器而言，由于方案1較方案2的袋收塵器要大，且為高溫收塵器，所以方案1的收塵器設備投資要高。但就整個系統而言，兩個方案的系統設備投資幾乎沒有差別。

4.2 綜合生產費用（3年期）比較

兩種系統的綜合生產費用（3年期）比較見表5。

由表5可知，方案1較方案2的3年期綜合生產費用（維護費用+運行費用）要高17.29萬元。就3年期維護費用（也即更換濾袋費用）而言，由于方案1所需的濾袋數量要多，且為耐高溫濾袋，而方案2所需濾袋數量少且為常溫濾袋，所以更換濾袋的維護費用方案1較方案2要高；就運行費用（也即運行電費）而言，由于方案2單位熟料電耗要高出0.253kWh，3年期總消耗電量方案2較方案1要多消耗846292kWh，所以方案2較方案1運行費用要高。但就綜合生產費用（維護費用+運行費用）而言，方案1較方案2要高。

4.3 綜合生產費用的分析

方案的優劣取決于綜合生產費用的高低，綜合生產費用由維護費用和運行費用組成。

由表5可知，影響維護費用的因素為濾袋的數量和濾袋的單價，濾袋的數量是確定不變的，而濾袋的單價可能會隨市場產生一定的變化，但變化不大；影響運行費用的因素為耗電量和單位電價，就某一系統而言，系統工況是穩定的，系統電耗也是基本恒定的，而單位電價在不同的地方和不同的時間會有所差別，可以認為是一個變量，由此可見，影響系統優劣的主要因素為單位電價。假定其他因素不變，那么單位電價對兩方案綜合生產費用差值（也即系統優劣）的影響如表6和圖2所示。

由表6和圖2可知，當單位電價小于0.804元/kWh時，方案1的綜合生產費用要高于方案2，也即此時方案2更經濟；當單位電價大于0.804元/kWh時，方案2的綜合生產費用要高于方案1，也即此時方案1更經濟。

5 結論

通過以上對高溫和常溫袋收塵系統的技術和經濟方面綜合比較，可總結出如下結論：

（1）在系統配置方面，當粉塵排放濃度≤20mg/m3（標）時，常溫系統采用大型熱交換器和常溫袋收塵器（濾袋材質為滌綸（PE）針刺氈；而高溫系統采用常規熱交換器和高溫袋收塵器（濾袋材質為諾美克斯（No?mex）針刺氈）。但當粉塵排放濃度≤10mg/m3（標）及其以下時，以上兩方案中的濾袋還需覆膜處理。

（2）在裝機功率和重量方面，常溫袋收塵系統比高溫袋收塵系統要高。

表2 高溫和常溫袋收塵系統裝機功率和重量比較

表3 高溫和常溫袋收塵系統理論電耗比較

表4 高溫和常溫袋收塵系統設備投資比較*

（3）在系統電耗方面，常溫袋收塵系統比高溫袋收塵系統要高出0.253kWh/t熟料。

（4）在設備初始投資方面，常溫和高溫袋收塵系統幾乎沒有差別。

（5）在綜合生產費用（3年期）方面，其中就更換濾袋的維護費用而言，高溫袋收塵系統要比常溫袋收塵系統高；就運行電耗費用而言（假定單位電價為0.6元/kWh），常溫袋收塵系統要比高溫袋收塵系統高；但就綜合生產費用（包括維護費用和運行費用）而言，高溫袋收塵系統比常溫袋收塵系統費用高出17.29萬元。

（6）在單位電價對兩個系統優劣的影響方面，當單位電價小于0.804元/kWh時，方案2的綜合生產費用更低，方案2更經濟；當單位電價大于0.804元/kWh時，方案1的綜合生產費用更低，方案1更經濟。

表5 高溫和常溫袋收塵系統綜合生產費用（3年期）比較*

表6 電價對綜合生產費用的影響

圖2 電價對綜合生產費用的影響

The Comprehensive Comparison between High Temp.and Room Temp.Bag Filter for Cooler

ZENG Ji-sheng,LIU Zhi-jun
(Sinoma International Engineering(Tianjin)Co.,Ltd.,Tianjin 300400,China)

The bag filter for cooler should be divided into high temp.and low temp.system,the analysis and com?prehensive comparison of technical and economic for cooler is made in this article,and make some conclusions as following:in the hand of installed power,weight and power consumption,the low temp.bag filter system is big?ger than high temp.bag filter system;in the hand of equipment investment,there is no deference between two system;in the hand of operating cost,the low temp.bag filter system is lower than the high temp.bag filter sys?tem when the specific power fee is lower than 0.804 yuan/kWh,and the low temp.bag filter system is higher than the high temp.bag filter when the specific power fee is higher than 0.804 yuan/kWh.

Bag filter;High temp.;Low temp.;Technical;Economic;Comparison

TQ172.688.3

A

1001-6171（2012）03-0093-04

2011-11-23；編輯：沈穎