“窯之星”濾料在水泥窯尾袋式除塵器中的應用

鄭錦森，張靜云，戴婷婷，凡 芳，蔡偉龍

（廈門三維絲環保股份有限公司，福建 廈門 361101）

“窯之星”濾料在水泥窯尾袋式除塵器中的應用

鄭錦森，張靜云，戴婷婷，凡 芳，蔡偉龍

（廈門三維絲環保股份有限公司，福建 廈門 361101）

通過分析“窯之星K-STAR”濾料在福建某水泥公司2500t/d新型干法水泥生產線窯尾“電改袋”項目的應用情況，說明“窯之星K-STAR”濾料完全滿足當前水泥工業窯尾除塵的控制要求。

“窯之星”濾料；水泥窯尾；電改袋；除塵器

我國《水泥工業大氣污染物排放標準》（GB4915-2013）明確規定：新建企業自2014年3月1日起、現有企業自2015年7月1日起，水泥窯等熱力設備顆粒物排放限值由原標準的50mg/m3收嚴至30mg/m3，重點地區要求控制在20mg/m3以下[1]。隨著新標準的頒布實施，許多新型干法水泥生產線窯頭窯尾電除塵器已無法滿足粉塵排放要求，袋式除塵器由于具有除塵性能不受粉塵比電阻、煙氣工況、飛灰特性等影響，且對微細顆粒物的控制效果好等優點，在水泥行業除塵上逐步取代了電除塵器，應用越來越廣泛[2]。

1 項目概況

福建春馳集團新豐水泥有限公司2×2500t/d新型干法水泥熟料生產線窯尾除塵“電改袋”工程基本設計參數見表1，于2011年6月完成改造，配備了芳砜綸/聚酰亞胺復合濾料。項目已連續穩定運行超過40個月，環保排放達到最新《水泥工業大氣污染物的排放標準》（GB 4915-2013）要求，并于2014年12月入選“國家重點環保實用技術示范工程”。

表1 除塵器的基本設計參數

2 應用情況分析

2.1 除塵器的使用狀況

除塵器自2011年6月投運以來，運行非常穩定，表2為定期現場回訪了解的實際運行參數。

由表2可知，該除塵器從開始運行至今，阻力平穩，3年后的阻力仍低于1100Pa，為用戶大大節約了風機能耗，且運行期間的排放濃度遠低于標準規定的排放要求，解決了水泥企業的環保問題。基于余熱發電的應用和良好的現場維護管理，運行期間，項目的煙氣溫度波動性較小，一直穩定在100℃左右，未出現異常高溫的情況，該運行溫度高于煙氣露點溫度40℃左右（除塵器煙氣露點溫度為60℃左右），發生結露糊袋的可能性較小，為濾袋營造了良好的使用環境。

表2 除塵器的實際運行效果

2.2 濾袋使用狀況

對濾袋進行性能測試分析，主要的測試儀器和方法見表3。

表3 主要測試儀器和方法依據

（1）強度變化分析

從表4可知，該項目“窯之星K-STAR”濾袋隨著運行時間的增加，橫向強度緩慢下降，但降幅較小（運行40個月后僅下降約12.5%），而縱向強度始終保持平穩，未見明顯的下降趨勢，說明 “窯之星K-STAR”濾袋具有良好的機械強度和優秀的耐磨性能，因其常規機械勞損造成的強度下降較小。

（2）透氣量變化分析

一般針刺氈濾料的過濾機理是“深層過濾”，即粉塵會進入新濾料迎塵面堵塞表層的纖維孔隙形成致密的粉餅層而實現精細過濾。圖1為濾袋運行期間的橫截面粉塵附著情況，從顯微鏡圖片上可清楚觀察到濾袋內部干凈無粉塵附著，粉塵幾乎完全被阻擋在濾袋表面或表層。由表5可知，濾袋載灰時的透氣量比較穩定，且手動徹底清灰后透氣量恢復性較好，可見該濾袋纖維之間的纏結性較好，在長期的脈沖噴吹作用下仍可保持良好的密實度，有效阻擋微細粉塵進入深層，減緩濾袋固有阻力的上升速度，且表面粉餅層較穩定、易清除，是濾袋實現低壓差運行的重要原因之一。

表4 濾袋不同使用時間的強度狀態

表5 濾袋不同使用時間的透氣量狀態

圖1 濾袋運行期間的粉塵滲透情況

（3）紅外及SEM分析

為進一步探究“窯之星K-STAR”濾袋是否受到化學損傷，通過紅外光譜分析和電鏡掃描（SEM）等方式進行深入分析，結果見圖2、圖3。如圖所示，濾袋運行后迎塵面、基布、凈氣面的吸收峰仍與使用前基本保持一致，未有其他新吸收峰出現，說明該濾袋運行期間并未受到化學損傷，即“窯之星K-STAR”濾袋適合窯尾工況除塵，并不存在水解腐蝕風險[3]。此外，通過電鏡掃描圖也可觀察到芳綸纖維經過長時間的使用仍保持良好，并未有明顯的孔洞或裂痕，進一步驗證了強度保持率較高的測試結果。

圖2 運行20個月的濾袋紅外譜圖及SEM圖片

圖3 運行40個月的濾袋紅外譜圖及SEM圖片

3 結論

在水泥工業排放新修訂標準的要求下，水泥窯除塵器“電改袋”將加速改造，選擇合適的濾料將會給企業帶來節能減排增收等多重效益。“窯之星K-STAR”濾袋在春馳新豐水泥有限公司窯尾“電改袋”除塵項目上的應用，呈現出低壓差、高效率、高精度、長壽命的優異特征，說明“窯之星K-STAR”濾袋可以完全勝任當前水泥行業窯尾的除塵，建議推廣使用。

∶

[1] GB 4915-2013水泥工業大氣污染物排放標準[S].

[2] 章潮鴻.電改袋技術在回轉窯窯頭煙氣凈化中的應用[J].中國環保產業，2012 （5）.

[3] 鄧芹英，劉嵐，鄧慧敏.波譜分析教程（第二版）[M].北京：科學出版社，2007.

Application of K-STAR Filter Materials in Bag Hose Precipitator of Cement Kiln Tail

ZHENG Jin-sen, ZHANG Jing-yun, DAI Ting-ting, FAN Fang, CAI Wei-long
(Xiamen Savings Environmental Protection Co., Ltd, Fujian Xiamen 361101, China)

Through the analysis of the K-STAR filter materials in 2500t/d NSP cement production line kiln tail “ESP to bag filter” project application of a certain Fujian Cement Co., the paper clarifies that the K-STAR filter material can fully meet the control requirements for the dust removal of the cement industry kiln tail.

K-STAR filter material; cement kiln tail; ESP to bag filter; precipitator

X701

A

1006-5377（2016）12-0051-03