水泥磨系統(tǒng)主收塵器低阻低排放改造分析

鄭佳佳

合肥中亞環(huán)保科技有限公司

1 引言

水泥磨系統(tǒng)是水泥廠為了提高制造效益，基于先進技術而建立的系統(tǒng)，控制水泥粉磨的工藝過程。水泥磨系統(tǒng)排放和耗電量非常之大，成為我國節(jié)能環(huán)保工作的重點，更是納入到了國家重點管控排放區(qū)域，對于水泥磨系統(tǒng)的排放也提出了新要求，特別是一些特殊區(qū)域必須要嚴格控制在10mg/m2的范圍之內(nèi)。收塵器就是水泥磨系統(tǒng)中的重要設備，也是水泥磨系統(tǒng)排放控制的關鍵點，要想要達到排放要求，還需要從收塵器進行探索，實現(xiàn)技術改造升級，以此達到經(jīng)濟、環(huán)保的效果。

2 水泥磨系統(tǒng)主收塵器

水泥磨機在水泥廠中運用廣泛，是物料粉碎的關鍵設備。整個水泥磨系統(tǒng)也是一個復雜的過程，如圖1。其工作的原理是：物料是依靠水泥磨機回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)鋼球的碾碎和沖擊作用完成粉磨。相關的水泥熟料和石膏混合材料通過水泥磨機進料裝置，進入到回轉(zhuǎn)部分的粗磨倉中，通過粗磨倉的加工，使其混合料進行第一步的粉碎；然后進入到出料裝置，工藝中一部分為合格的水泥產(chǎn)品，可以直接收集儲存。另外一部分不合格的產(chǎn)品需要回到水泥磨機內(nèi)進行再次粉磨，收集合格產(chǎn)品，由此來構成粉磨系統(tǒng)[1]。

圖1 水泥磨系統(tǒng)

對于水泥磨系統(tǒng)中的相關設備就不一一介紹，這里重點分析收塵器，收塵器作為一種除塵設備，也是水泥磨系統(tǒng)中的重點設備。在上述分析水泥磨工作原理的時候，提出了其中一部分合格的水泥產(chǎn)品就是通過收塵器進行產(chǎn)品收集，不符合要求的是重新進入系統(tǒng)再次加工，因此這里收塵器的主要作用就是負責收集水泥磨系統(tǒng)中合格的水泥產(chǎn)品。收塵器一般有袋式收塵器、脈沖袋式收塵器和電收塵器，結合節(jié)能環(huán)保、投資成本、運行效率等多方面考慮，目前更多水泥廠是選擇使用脈沖袋式收塵器，收塵效果高、效率高、排放濃度低、能耗少，而且運行可靠穩(wěn)定，具有較好的經(jīng)濟效益[2]。

在水泥磨系統(tǒng)運行中，如果收塵器出現(xiàn)問題，也將直接整個系統(tǒng)功能的發(fā)揮。對于一些常見的問題，比如收塵器漏風，將外界的空氣吸入到收塵器中，影響內(nèi)部溫度，就出現(xiàn)結露的現(xiàn)象；而且如果煙氣中的含濕量過高，也容易造成結露現(xiàn)象。本文對于收塵器的探索，主要是圍繞低阻低排方面，從這一方面當前收塵器的存在的問題有：阻力過大，就必須要通過降低臺時，降低系統(tǒng)效率，還會增加能耗，進而增加成本；還有就是排放不達標，無法達到國家排放標準。為此，水泥廠針對這類問題，要想實現(xiàn)可持續(xù)化發(fā)展，就必須通過一定技術實現(xiàn)改造優(yōu)化，提高經(jīng)濟效益。

3 水泥磨系統(tǒng)主收塵器低阻低排改造方案

為了讓本次的研究更加具有針對性和實踐性，本次的研究選擇了實際收塵器的運行進行分析，確定存在的問題，并且提出改造方案。結合實際的問題提出改造措施，實現(xiàn)低阻低排改造。

3.1 水泥磨系統(tǒng)收塵器現(xiàn)狀

結合一實際水泥磨系統(tǒng)收塵器運行現(xiàn)狀，進行分析。選取的對象是氣箱脈沖收塵器，是一種脈沖袋式收塵器，原本是按照國家的排放標準30mg/m3的標準進行的設計，在實際的使用中排放濃度也在標準范圍之內(nèi)。但是這一標準相比較國家的新要求，還是存在一定差距。此外，除了排放不到表，在使用中因為含塵氣體濃度比較高，還會出現(xiàn)磨損等工藝問題，在一定成上造成電力的浪費，也給風機的運行帶來安全隱患。此外，氣象脈沖收塵器對清灰機理的保護不到位，容易造成濾袋的損傷，無法均衡清灰效果，無法滿足長時間的運行要求，所以在改造中還是要以低阻低排為目標。所以本次對收塵器的改造目標也就是符合國家對水泥廠排放新要求：10mg/m2內(nèi)[3]，同時還需要滿足節(jié)能、安全、高效的基本要求。

3.2 設計改造方案

結合實際存在的問題以及改造目標，以及氣箱脈沖收塵器的實際情況，對于上述問題的解決，有三種措施，分別是：（1）更換濾袋，也是最為簡單的一種方法。但是濾袋具有使用期限，一旦達到壽命期限，就必須要重新更換，間接性的增加了成本費用。無法徹底實現(xiàn)低阻低排、節(jié)能的改造。（2）整體更換新型收塵器，也是徹底解決問題的最佳措施。但是投資比較大，新設備費用、拆除安裝費用，無法滿足經(jīng)濟方面的要求，而且直接更換還需要按照現(xiàn)有設備的相關要求進行設計，比較復雜。（3）對現(xiàn)有收塵器進行局部改造，結合實際情況，保留可行性部件，結合問題對特殊區(qū)域進行一個改造，不僅可以節(jié)省費用，還能縮短施工周期，確保水泥磨系統(tǒng)的運行[4]。

綜合考慮，本次選擇對現(xiàn)有氣箱脈沖收塵器進行一個改造優(yōu)化，讓其滿足低阻低排目標。在改造過程中，需要考慮幾個問題，首先是過濾風速問題，應該適當增加過濾的面積，提高效率；然后是考慮清灰機理，改善內(nèi)部通風環(huán)境，避免造成濾袋磨損等問題。可以適當擴大收塵器進出口通風面積，減少濾袋的過濾符合以此來降低收塵器阻力，達到排放要求。

3.3 改造方案設計

具體的改造方案為以下幾點。

將現(xiàn)有的氣箱脈沖收塵器改為高效脈噴收塵器，保留原有收塵器中輸灰系統(tǒng)，保留原袋室，但是需要在原有的基礎上進行一個調(diào)整，將袋室加高加長，并且預留一個沉降空間，一般在一米左右。原本高壓氣象脈沖方式的噴吹清灰變?yōu)榈蛪捍罅髁棵}沖文氏管誘導反吹風清灰方式。最后使用國內(nèi)的通用符合排放標準的濾袋，還能降低壓差阻力，達到排放目的。簡單來講，就是降低了濾袋條數(shù)，增加過濾面積、降低了總過濾風速，而且大大地降低了運行阻力和含塵濃度[5]。

具體來講，各方面改造和功能的實現(xiàn)。首先是通過增加過濾面積，有效地降低過濾風速，從而達到10mg/m2以下的排放標準，滿足國家排放規(guī)定；針對前面所闡述的濾袋符合不均勻狀況，可以通過在收塵器的前端增加均勻布風系統(tǒng)，起到緩解的作用；擴大進風口進風面積，優(yōu)化花板的排列，以此來改善內(nèi)部通風效果；通過預留沉降空間，有效地減少了通風的阻力，實現(xiàn)低阻改造目標；最后通過優(yōu)化清灰程序，防止出現(xiàn)塌料，威脅輸灰系統(tǒng)穩(wěn)定的問題，提高穩(wěn)定可靠性，還能有效地調(diào)整收塵器的阻力。

3.4 案例分析

對于水泥磨系統(tǒng)主收塵器低阻低排改造，本文做了詳細的分析，這里以具體的案例進行說明，結合當前研究以及工作經(jīng)驗，再結合已有的研究成果進行一個闡述。隨著國家排放標準的提出，對于水泥系統(tǒng)來講，很多收塵器的根本無法達到排放要求，為此就需要進行一個改造。本次改造的目標上還在原來排放粉塵的濃度基礎上降低一半以上，并且降低收塵壓差阻力，以此來滿足排放標準，達到節(jié)能減排的目的。本次所選擇的元氣箱脈沖收塵器的實際排放粉塵濃度為24mg/m3，在實際運行中，因為對于過濾袋缺乏保護，導致該氣箱脈沖型收塵器的濾袋發(fā)生了一定的損傷，影響清灰效果，為此在改造中也需要注意該問題。該氣箱脈沖型收塵器的具體規(guī)格參數(shù)情況為：其處理風量為320000（m3·h-1），濾袋條數(shù)為4080（Φ130×3050），過濾面積為5080m2，總過濾風速為 1.05（m·min-1），運行阻力為 2000Pa~3000Pa，入口含塵濃度小于1000（g·m-3）。

為此，對于該氣箱脈沖型收塵器的情況，按照上述的三種改造方案對其進行一個改造，分貝時更換濾袋、更換新的收塵器、現(xiàn)有基礎上進行一個改造。對于三種方案的實際效果在上述已經(jīng)做了簡單的分析，對于本文要想達到一個節(jié)能減排的目的，同時還需要注意成本，第三種方案是最為理想的。按照第三種方案進行改造設計，具體的與上述方案差不多，其中袋室變?yōu)楦?.5m，長5.5m，保留1m 的凈高作為沉降空間。按照方案改造之后的氣箱脈沖型收塵器的基本情況為：其處理風量為320000（m3·h-1），濾袋條數(shù)為3240（Φ130×3050），過濾面積為7274m2，總過濾風速為 0.731（m·min-1），運行阻力為小于1200Pa，入口含塵濃度小于1000（g·m-3）。結合兩者數(shù)據(jù)就可以查看到其變化以及改造結果，濾袋條數(shù)有了明顯的減少，過濾面積得到增加，還有就是運行阻力，更是減少到1200Pa 以下。就一次來看，可以確定本次的改造是有效地，達到了低阻低排改造的目的。最終對于排放濃度進行了一個檢測，發(fā)現(xiàn)其實際排放濃度檢測值達到了6mg/nm3，相比較與改造目標，完全符合標準，而卻還取得了較為理想的情況，實現(xiàn)低阻低排，達到節(jié)能環(huán)保的目標。

本次分析，只是簡單的分析了案例，主要是通過實際的數(shù)據(jù)進行了一個說明，對該改造方案進行了一個驗證，充分確定了其有效性和結果。也充分的確定了可以對水泥磨系統(tǒng)主收塵器進行改造，來達到低阻低排的要求，不僅可以節(jié)約成本，還能達到節(jié)能環(huán)保的目的。

4 結束語

本文對于水泥磨系統(tǒng)主收塵器低阻低排改造的研究，是在一定理論基礎上，選擇脈沖袋式收塵器作為探究對象，通過闡述其在實際運行中存在的問題，提出改造方案，并且對改造方案進行設計，確保其可信性。但是在實際的收塵器改造中，要想達到低阻低排的要求，還需要結合工廠實際水泥磨系統(tǒng)的運行情況，結合其產(chǎn)品規(guī)格參數(shù)做詳細的分析，設計出完美的方案，才能進行實踐操作。本文的研究是結合已有的工作經(jīng)驗進行的，雖然研究層次不夠深入，希望可以為實踐提供理論基礎，也會在后續(xù)的工作中，加大研究力度。