新型干法水泥窑窑尾袋除尘器的设计要点

新型干法水泥窑窑尾袋除尘器的设计要点

张学军

唐山忠义机械制造有限公司河北唐山063020

摘要：某窑尾除尘器作为熟料生产线上最大烟气排放控制点，其运行的好坏不仅关系是否可以达到国家和地方的环保排放标准，而且对生产能耗和生产的稳定性也有重要影响。本文分析了新型干法水泥窑窑尾袋除尘器的设计。

关键词：干法水泥窑；窑尾袋除尘器；设计

高效袋式除尘器的大型化是现代除尘技术发展的标志之一,它除尘效率高。保证了窑的运行及熟料质量，取得了良好的社会和经济效益。

1窑尾袋除尘器应用状况

某5000t/d熟料生产线投入运行，窑尾烟气经过预热器后进入高温风机，然后分成两路，一路通向生料磨进行烘干，另一路进入增湿塔，经调质后与出磨废气一起进入布袋除尘器净化后经风机排入大气。该设备运行初期，除尘器压差基本能控制在1600~1800Pa范围，运行基本正常。随着设备逐渐老化，问题也日益显现。尤其是在生料磨停运维护的时间段里，由于磨机入孔门开启，为保证磨机维护操作方便，少量的气流从生料磨入孔门顺管道进入除尘器，常常造成窑尾袋除尘器被堵，严重影响了回转窑的运行。为解决由于袋除尘器对生产的影响，我司技术维护人员只得将除尘器的清灰程序设置为两次反吹，才使问题有所好转。采用两次反吹清灰只有在正压除尘器中有些使用，那是由于其粉尘堆密度非常小，粉尘很难沉降，很难从滤袋表面剥离才使用的程序。而对于水泥窑尾烟气来说，粉尘堆密度大，易沉降，几乎无采用两次清灰程序的应用案例。虽然使用两次清灰能使得问题有所好转，但是压差一直没有明显改善。还有部分滤袋已经开始出现破损，使得我们不得不提前考虑布袋的更换。由于此前诸多问题，我们决定先试用其它厂家的滤袋并观察其效果。

2滤料的选用

进口反吹风滤料的克重一般为340g/m2，国内用于反吹风的滤袋一般比进口滤袋克重高许多。经分析发现滤袋自身太重，需要更大的弹簧拉力才能将滤袋张紧到工作状态，否则会发生滤袋之间相互接触摩擦。反吹清灰之时，是很不容易将滤袋吸瘪的。但在进行滤袋清灰之时，滤袋变形是必要的，如果滤袋没有被吸瘪，就会使得横截面的面积并未出现变化，由上而下的气流也就较为缓慢，清灰的实际效果也就难以实现。清灰之时，如果滤袋变形不大，粉尘的清除也会较为困难，如此就会使得滤袋出现堵死的状况。如果想要清灰更为彻底，就要保证其具有较强的粉尘剥离性能。对于非覆膜滤袋来说，粉尘可能渗入到滤料深层，导致其无法剥离，进而把滤料堵死，压差相对较高。覆膜滤袋的表面较为光滑，其剥离性也相对较高。覆膜滤料的表面也是十分光滑的，粉尘难以进入滤料深层之中，而且剥离也较为简单。当然，覆膜滤袋的薄膜也有着一定的差别，质量较高的薄膜具有较强的过滤性，剥离性也相对较高，而且不会出现脱落的情况。薄膜的过滤性相对较高，可使得粉尘不可能有机会和基料相接处，基料自然也就不会受到磨损，滤袋的寿命也就得到了延长，排放也就更低。而粉尘的剥离性较高的话，清灰也就简单，系统压差也就更低，能耗自然也就降低很多。检测结果中有一项为滤料清灰后的剩余压差，这是对滤料做的环境技术认证（ETV），我们发现戈尔滤料不仅压差最低，其它各项参数也均为全部检测滤料中最好的，利用中修将一半滤袋更换为戈尔产品。

3除尘器系统的优化改造

除尘器在更换一定数量的滤袋一会后，运行状态有所改善，然而据理想状态还有一点距离。一般来说，其静压是-3000Pa，因而容易出现反吹风机以及尾排主风机抢风的情况。各个位置密封性出现下降，特别是生料磨进行维护之时，因为烟气负压出现变化，除尘器的负压就会出现短暂消失的状况，如此一来，反吹风机自然就不能克服负压，除尘器压差就会出现快速的上升，甚至完全不能运转。从这点来说，可把反吹风机取风点移至尾排主风机后端，要和烟囱处于一侧。这个位置存在微正压，可使得反吹实效的情况予以消除。点火之时，回转窑温度相对较低，燃烧不够充分，容易出现黑火头，烟气就会进到除尘器之中，而油渍则会附着在滤布之上，这样一来，滤布表面纤维的过滤、捕粉的作用就会显著降低。若想使得这种问题得到避免，就必须要在点火之间就要对滤布展开预涂灰处理。

4效果分析

改造后除尘器的运行状况大为改善，再也没有发生过以前经常发生的堵袋现象，除尘器的压差也比以前有了明显的下降，基本保持在1200~1500Pa范围以内。为了避免改造后可能反吹能量过大对滤袋造成伤害，并减少反吹能耗的浪费，根据多次测量数据，我们又对反吹风门等进行了调节，并对整个反吹清灰程序作了一定的优化。除了将两次清灰改回标准的一次清灰，还对清灰时长等作了进一步的延时优化。在一半滤袋换上戈尔滤袋后，效果非常理想。当前该除尘器压差基本保持在700~1000Pa以内，粉尘排放也非常低。现在窑的通风状况比以前大为改观，熟料质量稳定。压差的大幅度降低，尾排风机的电耗下降明显，带来的直接经济效益可以采用以下的风机能耗公式来计算：，式中：Q—流量，m3/h；k—气体密度系数；P—压差，Pa；t—运行时间，h；η—系统效率，取0.8。将窑尾尾排主风机的节能换算为每年电耗节省费用S（以压差差异为700Pa核算）：S＝1.0×700Pa×924000m3/h×7200h×0.5元/kWh&pide;(3600×1000×0.8)＝94.7（万元）此外，戈尔覆膜滤袋的使用寿命是国内滤袋的3倍，甚至更长，核算下来不但平均每年滤袋费用低很多，而且减少了停窑检修的次数，环保问题再也不用担心了，能耗还大幅度下降。

结语

由上可知，袋式除尘技术已经较为成熟，其在水泥生产中得到了较为普遍的应用，而且和国内现行的排放标准也是相符合的。若想使得水泥工业的长远发展目标能够切实你达成，则要进一步强化科学技术的应用水平，使得能源的利用率得到提升，确保不会对环境造成破坏。

参考文献：

[1]HJ434—2008，水泥工业除尘工程技术规范[S].

[2]张秉辉.大型袋式除尘器漏风率检验[J].工程建设与设计，2014（2）：13-15.