LCMG-C除塵器在水泥超低排放的應用

貝娟玉

(潔華控股股份有限公司，浙江 海寧 314419)

0 前 言

2018年以來，多省市連續出臺水泥工業大氣污染物特別排放值實施計劃，要求1～2年內，水泥行業全部完成超低排放改造，要求顆粒物、二氧化硫、氮氧化物排放濃度要分別不高于10、50、100 mg/m3。在浙江、河北等重點地區已經要求顆粒物5 mg/m3排放標準。水泥行業窯尾和窯頭生產過程中排放的煙氣一直是水泥廠粉塵治理的重中之重。筆者公司在成熟產品LCMG系列的基礎上，研制了新一代LCMG-C耐高溫超低排放除塵器。

1 水泥窯頭、窯尾煙氣的主要特性

在窯、生料磨同時運行時，來自窯尾預熱器的高溫煙氣經冷卻器冷卻后大約有80%左右的煙氣經生料磨熱、濕交換與其余20%的窯尾高溫煙氣混合進入耐高溫除塵器，此時的廢氣溫度在90℃～150℃。當生料磨停運時，100%的窯尾廢氣經冷卻器冷卻后直接進入耐高溫脈沖袋式除塵器。此時的廢氣溫度應在≤250℃，廢氣的含塵濃度約在<80 g/m3。

窯頭冷卻機出口溫度在400℃左右，需通過機力風冷器冷卻到250℃以下后進入高溫袋式除塵器。

2 影響超低排放的關鍵因素

根據高溫除塵器的技術發展和水泥窯尾煙氣的特性，實現超低排放的關鍵是過濾材料的精度和效率、過濾風速的選取以及優化的設計、先進的制造、可靠的安裝等。

2.1 風速的選取

袋式除塵器過濾風速的大小決定了除塵器整體的運行效率和成本的大小，較低的過濾風速可以保證更高的過濾精度，在10 mg排放以下，濾風速的選取0.8 m/min以下； 5 mg排放，濾風速的選取0.7 m/min左右，具體以工況而定，在大風量及濃度較高除塵中，過濾風速進一步降低。

2.2 濾料的選擇

袋式除塵器的核心部分是濾袋，而濾料的性能直接影響到濾袋的使用壽命，也影響到袋式除塵器是否高效、安全、長期地工作，濾袋壽命的長短關鍵在濾料的選擇，其決定著袋式除塵器的維護工作量和正常的維護費用。根據水泥窯頭窯尾煙氣的特點，要求濾料使用的最高溫度在260℃，通常使用溫度在160℃～200℃，超低排放窯尾除塵器濾料，一般采用玻纖覆膜、P84覆膜濾料、芳綸P84復合氈覆膜濾料，并對袋身針孔采用特殊耐高溫熱膠封，進一步防止超細粉塵從針孔逃逸的風險。

2.3 合理的本體設計

LCMG-C耐高溫超低排放除塵器在鋼結構設計上，充分考慮了收塵器在高溫狀態下運行，采用壓筋板框架設計、伸縮縫等措施，防止鋼材受熱膨脹伸縮而焊縫被拉裂造成除塵器漏風。除塵器采用分室結構，模塊化組合，濾袋下部有較大高度粉塵沉降空間，使含塵氣體在過濾室下部得到預處理，同時平衡、減輕了濾袋的負荷，延長濾袋的使用壽命。

2.4 科學的氣流分布

LCMG-C耐高溫超低排放除塵器屬于大型除塵器，處理風量很大，根據筆者多年工程實踐經驗，風量均勻分布各室的要求尤為重要，為使各室氣流分配較為均勻，根據阻力平衡原理設計了契形氣流分隔板，使進風和出風系統達到了雙向平衡和穩定;在進風道上設計了氣流均化裝置，實現各區域過濾負荷均勻，且防止氣流沖剎濾袋。

2.5 先進的脈沖清灰裝置

窯尾煙氣粉塵有一定的黏性和濕度，為了保證噴吹裝置具有強力清灰的功能，采用低壓、管式脈沖噴吹清灰方式，離線清灰時采用了較小的噴吹單元，最大限度地降低了清灰時對窯處理風量的影響。同時優化采用公司脈沖噴吹實驗的實驗成果，和工程實踐相結合，優化有關參數，提高噴吹清灰技術，使清灰強度進一步提高，保證每條濾袋都保持最高的工作效率。

2.6 新穎的密封設計

所有檢修門采用保溫設計，采用整體的耐高溫硅橡膠；特別是頂部檢修門有防積水措施和新穎的密封固定措施。

2.7 自動智能控制

采用了先進的PLC微機控制和HMI人機界面交換系統，定阻、定時兩種清灰方式，除塵器運行的各種參數得到實時監控，產品的自動化程度高

2.8 先進工藝制造

花板是除塵器的關鍵部件，其采用8 mm鋼板激光切割制作平整、光潔，無撓曲、凹凸不平等缺陷。花板平面度偏差不大于其長度的2/1 000。各花板孔中心與加工基準線的偏差應不大于1.0 mm，且相鄰花板孔中心位置偏差小于0.5mm。

箱體模塊化框架結構，采用壓筋板生產線，箱體板生產效率高、美觀，互換性強，生產周期短；采用先進的機器人焊接工藝和檢驗手段，使漏風率小于<2%；噴吹管、分氣箱采用機器人焊接技術，穩定和提高了焊接質量，提高勞動生產率，改善工人勞動強度。

骨架縱筋采用優質冷拔鋼制作，多點焊接自動生產線生產，上口為文丘里保護管，縱筋數量根據濾料選擇。常規為12根、氟美斯濾料為16根，玻纖覆膜濾料需20根以上，既保證了濾袋骨架強度，又防止了焊接毛刺對濾袋的影響，減少與濾袋的磨擦，并采用了有機硅防銹措施，延長濾袋骨架的使用壽命。

2.9 安全可靠的安裝

上箱體、濾袋室、進出道、灰斗安裝后，全部連接處保證密封不漏氣，要求焊接密封的，必須實行氣密焊。用緊固件聯接的，必須加密封墊，并將全部緊固件擰緊。對局部漏風處，可用硅膠或環氧樹脂進行堵漏。收塵器的密封好壞是影響其正常運行和壽命的重要因素。

濾袋和濾袋框安裝是全部安裝工作中最仔細的工作，將濾袋由上箱體花板孔中放入濾袋室，然后將濾袋上口的彈性圈捏成凹形，放入花板孔中，再使彈簧圈復原，使其緊密地壓緊在花板圓周上，最后將濾袋框架從袋口插入，直到濾袋框架上口袋帽翻邊部分壓在花板上為止。濾袋垂直懸空在花板下面，相鄰濾袋不相互碰撞。覆膜濾袋的安裝，裝濾袋應用先在袋口套上一保護套(采用濾料加工的短套)，防止袋口擦破濾袋表面的覆膜層。

脈沖噴吹裝置的安裝：脈沖噴吹裝置是除塵器清灰的關鍵部件，直接影響到除塵器的清灰效果和濾袋使用壽命。利用專利工裝保證噴吹管上噴嘴必須對準下濾袋中心，中心偏差小于1mm，噴嘴中心必須垂直花板平面，絕不能裝偏，否則有噴破濾袋的可能。噴吹管安裝后必須用壓扛固定，防止松動后移位。

氣路管道安裝：壓縮空氣管路不能漏氣，關鍵部件設置檢修旁路，保證檢修時，設備運行不受影響。

預涂層和熒光粉漏試驗：在濾袋安裝完成后,開啟風機向除塵器內部送入熒光粉對濾袋和焊縫質量滲漏檢測,并用熒光燈和濾光眼鏡尋找漏點，采取補救措施以確保本體及濾袋不產生泄漏。對于窯尾除塵器，為防止烘窯噴油堵塞濾料，需在濾袋表面涂上一層生料粉，以保護剛用的新濾袋。

3 應用效果

近年來，筆者公司設計制造的LCMG-C耐高溫超低排放除塵器已在西藏高爭、遵義賽德等項目上應用，顆粒物排放<10 mg，其他各項指標均滿足生產要求，用戶反映較好。