袋除塵器與現代水泥工藝收塵技術的新進展
自34年前第一(yi)臺高(gao)溫反(fan)吹風布袋收(shou)塵(chen)器(qi)推(tui)向中國市場以來,天津水(shui)泥工業設(she)計研究院有限公(gong)司(si)一(yi)直對高(gao)溫布袋收(shou)塵(chen)器(qi)進行(xing)艱苦的(de)(de)探索和(he)研究,以便不(bu)斷地改進其產(chan)品質量和(he)滿(man)(man)足日(ri)益增漲的(de)(de)市場需求(qiu)。更主(zhu)要的(de)(de)是滿(man)(man)足不(bu)斷更新的(de)(de)國家“水(shui)泥廠大氣污染排放標準(zhun)”的(de)(de)要求(qiu),時刻面對更加嚴(yan)格的(de)(de)檢測對于煙囪排放指(zhi)標的(de)(de)限制(zhi)。
水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)生(sheng)產(chan)過程(cheng)的(de)(de)揚塵(chen)問(wen)題(ti)歷來(lai)(lai)是一個非常(chang)(chang)嚴重(zhong)的(de)(de)問(wen)題(ti)。但經(jing)過我們(men)環保工作(zuo)者的(de)(de)不斷(duan)努(nu)力,近年來(lai)(lai),現代化水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)廠(chang)(chang)已(yi)基本(ben)控制了過程(cheng)排(pai)塵(chen),它依托(tuo)于環保收(shou)(shou)塵(chen)技(ji)術(shu)的(de)(de)不斷(duan)發展(zhan)和收(shou)(shou)塵(chen)設(she)備的(de)(de)不斷(duan)完(wan)善(shan)。各收(shou)(shou)塵(chen)點的(de)(de)排(pai)放濃度均可做到在30mg/Nm3以下,特別非常(chang)(chang)難做的(de)(de)是水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)廠(chang)(chang)的(de)(de)主排(pai)塵(chen)點的(de)(de)除塵(chen)器,多(duo)是工藝收(shou)(shou)塵(chen)設(she)備。我們(men)做了很(hen)多(duo)工作(zuo),同時見證了我國(guo)袋除塵(chen)技(ji)術(shu)與(yu)現代水(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)廠(chang)(chang)收(shou)(shou)塵(chen)的(de)(de)進展(zhan)歷程(cheng)。
水(shui)(shui)泥(ni)(ni)廠(chang)主(zhu)排塵(chen)(chen)(chen)點的除塵(chen)(chen)(chen)器(qi)一(yi)般是(shi)指(zhi)生(sheng)料(liao)及燒成系(xi)統的窯尾(wei)及生(sheng)料(liao)磨(mo)收塵(chen)(chen)(chen)器(qi)、窯頭篦冷機(ji)廢氣(qi)(qi)收塵(chen)(chen)(chen)器(qi);水(shui)(shui)泥(ni)(ni)磨(mo)收塵(chen)(chen)(chen)器(qi)和煤磨(mo)收塵(chen)(chen)(chen)器(qi)。它們(men)都是(shi)工(gong)藝(yi)(yi)不可缺少(shao)的主(zhu)設備(bei),許多是(shi)作為成品收集器(qi)。從水(shui)(shui)泥(ni)(ni)生(sheng)產工(gong)藝(yi)(yi)講是(shi)不可奇(qi)缺的主(zhu)設備(bei),從環保(bao)角度講他們(men)是(shi)主(zhu)排塵(chen)(chen)(chen)點,廢氣(qi)(qi)量占(zhan)全(quan)廠(chang)總廢氣(qi)(qi)量的90%,因此稱(cheng)為水(shui)(shui)泥(ni)(ni)工(gong)藝(yi)(yi)收塵(chen)(chen)(chen)器(qi),它的重要(yao)性不言(yan)而(er)喻。重要(yao)的是(shi)這(zhe)些廢氣(qi)(qi)的凈化處理難度也是(shi)最(zui)大的。下面回顧(gu)一(yi)下水(shui)(shui)泥(ni)(ni)廠(chang)工(gong)藝(yi)(yi)收塵(chen)(chen)(chen)的發展:
80年代前期,我國的電收塵器和袋收塵器技術還相(xiang)當落后,沒(mei)有系統的技術基礎,主(zhu)要(yao)表現是:
(1)對除(chu)塵的(de)機理及(ji)請(qing)回技術(shu)上缺(que)乏(fa)深入(ru)的(de)研究(jiu),除(chu)塵器新產(chan)品的(de)開發處于移植測繪翻版(ban)的(de)水準,結構魚龍混雜,除(chu)塵和清(qing)灰效(xiao)率低下。
(2) 與除塵配套的機電(dian)產品及材料(liao)形式陳舊、功能(neng)不齊(qi)、性(xing)能(neng)不好、壽命不長。
(3) 作為袋式除塵器(qi)的(de)核心部件的(de)濾(lv)料(liao)(liao)及濾(lv)袋存(cun)在較大(da)差(cha)距,濾(lv)料(liao)(liao)的(de)材(cai)質局限于滌(常溫)、玻(bo)璃(高溫),國產耐(nai)高溫合纖濾(lv)料(liao)(liao)尚不過關。
(4)制造除塵器的工藝水平和工藝裝配設(she)備(bei)比較落后(hou),技術文件(jian)不(bu)完善,執行(xing)標準不(bu)嚴格,質量控制和管理體系(xi)比較薄(bo)弱,產品(pin)質量難以得到(dao)充分保證(zheng),與(yu)國外設(she)備(bei)相比,存在明顯差距,既收塵效率不(bu)高(gao),性能(neng)不(bu)穩定(ding),配件(jian)壽(shou)命很短。 因(yin)此,無(wu)論是水泥磨(mo)、生(sheng)料(liao)磨(mo)、煤(mei)磨(mo)生(sheng)產工藝,均需旋風收塵器作為(wei)中間成品(pin)收集(ji),不(bu)能(neng)直接利(li)用電或袋除塵器收集(ji)成品(pin),系(xi)統復雜,效率低。而窯頭(tou)窯尾高(gao)溫廢氣收塵也只(zhi)能(neng)靠電除塵器。
80年(nian)代中后期(qi),我(wo)國(guo)水(shui)泥(ni)(ni)(ni)工(gong)業以(yi)天(tian)(tian)津水(shui)泥(ni)(ni)(ni)工(gong)業設計研(yan)究院(yuan)為技術(shu)依托單位分別(bie)系(xi)統引進(jin)了(le)德國(guo)魯奇公司的(de)(de)BS780電除塵(chen)器(qi)(qi)技術(shu)和美國(guo)富(fu)樂(le)公司的(de)(de)系(xi)列袋除塵(chen)技術(shu)。同時我(wo)國(guo)干(gan)法水(shui)泥(ni)(ni)(ni)工(gong)藝(yi)也引進(jin)了(le)國(guo)外先進(jin)技術(shu),并開始(shi)了(le)現(xian)代干(gan)法水(shui)泥(ni)(ni)(ni)生(sheng)產(chan)線的(de)(de)開發和實踐。從90年(nian)代初開始(shi)天(tian)(tian)津水(shui)泥(ni)(ni)(ni)工(gong)業設計院(yuan)設計的(de)(de)干(gan)法生(sheng)產(chan)線中,如當(dang)時的(de)(de)本溪(xi)、工(gong)源、北京水(shui)泥(ni)(ni)(ni)廠等(deng),在水(shui)泥(ni)(ni)(ni)磨煤磨車間工(gong)藝(yi)中開始(shi)直接(jie)利用PPDC型氣箱(xiang)脈沖袋收(shou)塵(chen)器(qi)(qi)作為高(gao)濃度的(de)(de)成(cheng)品收(shou)集器(qi)(qi),大大簡化了(le)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)。此時的(de)(de)收(shou)塵(chen)器(qi)(qi)應稱為工(gong)藝(yi)收(shou)塵(chen)器(qi)(qi)。
94年開始(shi)天(tian)津院設(she)計的(de)北京水泥(ni)(ni)廠2000t/d水泥(ni)(ni)熟料生(sheng)產(chan)線(xian)首(shou)次(ci)應用(yong)(yong)了分室(shi)風機反(fan)吹(chui)清(qing)灰的(de)大型高溫窯(yao)尾袋收(shou)塵(chen)器(qi),應用(yong)(yong)成(cheng)功,獲得了98年度(du)國(guo)(guo)家級科技進步(bu)3等獎。另外在山西(xi)潞(lu)城水泥(ni)(ni)廠也是采用(yong)(yong)的(de)這種(zhong)窯(yao)尾袋收(shou)塵(chen)器(qi),并且窯(yao)頭冷卻機也采用(yong)(yong)了袋收(shou)塵(chen)器(qi);北京水泥(ni)(ni)廠的(de)礦(kuang)渣烘干(gan)機也首(shou)次(ci)采用(yong)(yong)了袋收(shou)塵(chen)器(qi)。標志著我(wo)國(guo)(guo)現代(dai)干(gan)法水泥(ni)(ni)生(sheng)產(chan)開始(shi)了高溫袋收(shou)塵(chen)器(qi)應用(yong)(yong)。這也依托高溫濾(lv)料的(de)發展和成(cheng)熟。
95年天津水泥設計院(yuan)又(you)帶頭引進了(le)(le)國際上(shang)最先進的(de)德國魯奇公(gong)司(si)BS930電收(shou)塵(chen)技(ji)術。經過學習和(he)實踐,成功開發了(le)(le)第二(er)代(dai)電收(shou)塵(chen)器。它的(de)典(dian)型特征是設計排放出口濃度不大(da)于(yu)50mg/Nm3。最重要的(de)是,結構(gou)開發設計擴大(da)了(le)(le)應用范圍,窯(yao)尾電收(shou)塵(chen)器允(yun)許通過高負(fu)壓、高氣體含塵(chen)濃度。使水泥工業(ye)生(sheng)產工藝更(geng)趨簡化(hua)。為簡化(hua)生(sheng)料輥(gun)式(shi)磨(mo)工藝流程,出磨(mo)生(sheng)料粉不再采(cai)用選粉機,而直接進入電收(shou)塵(chen)器。我們(men)已(yi)經在(zai)海螺2500t/d、5000t/d等多(duo)條水泥熟料生(sheng)產線上(shang)應用了(le)(le)這種(zhong)電收(shou)塵(chen)器。這無疑(yi)又(you)是最重要的(de)工藝收(shou)塵(chen)器。
2000年開始,天津水泥(ni)(ni)工(gong)業設計研究院(yuan)在(zai)吸收(shou)(shou)美國富樂公司袋收(shou)(shou)塵(chen)(chen)器技術的基礎(chu)上在(zai)水泥(ni)(ni)生產線推出了改(gai)進型PPDC既LPF系(xi)列氣箱(xiang)脈沖(chong)清灰袋收(shou)(shou)塵(chen)(chen)器。為了滿足(zu)新的環保排放(fang)要求(qiu),設計全部采用(yong)了高(gao)性能高(gao)質(zhi)量(liang)的濾(lv)袋(其重量(liang)指標不低于(yu)500g/m2)和(he)進口名牌脈沖(chong)閥(fa)。對于(yu)重要用(yong)途(tu)的工(gong)藝袋除塵(chen)(chen)器給與特殊考慮,包括(kuo)特殊結構處(chu)理、特殊慮料(liao)材質(zhi)、過濾(lv)風速等,成(cheng)功應(ying)用(yong)于(yu)水泥(ni)(ni)粉(fen)(fen)磨、OSEPA選粉(fen)(fen)機、煤粉(fen)(fen)磨工(gong)藝等的成(cheng)品收(shou)(shou)集。
但是(shi)由于環保要求的不斷提高(gao),要真(zhen)正達到高(gao)的排放限值,如<30g/Nm3,采用(yong)電除塵(chen)器(qi)(qi)(qi),無論(lun)是(shi)設(she)備的一(yi)次(ci)投資還是(shi)運行成本都(dou)是(shi)非(fei)常高(gao)的。對比采用(yong)袋(dai)(dai)收(shou)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)將具(ju)有優勢(shi)。關鍵(jian)是(shi)開發的袋(dai)(dai)收(shou)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)應是(shi)更(geng)高(gao)的收(shou)塵(chen)效率和(he)更(geng)低的設(she)備阻(zu)力,但是(shi)PPDC氣(qi)箱脈沖袋(dai)(dai)除塵(chen)器(qi)(qi)(qi)不能勝任。
2001年(nian)開始開發(fa)了高(gao)效低(di)阻袋收塵器。
許多(duo)人認為袋收塵(chen)器(qi)阻(zu)力比(bi)(bi)電收塵(chen)器(qi)高,那么它們在系(xi)統能耗上(shang),袋收塵(chen)器(qi)一定比(bi)(bi)電收塵(chen)器(qi)高。其(qi)實不然,我們在為拉法基(ji)和(he)海(hai)德堡公司水泥工程配套供應袋收塵(chen)器(qi)的實踐(jian)中得(de)到了新的理念。收塵(chen)器(qi)怎(zen)樣能為用(yong)戶帶來效(xiao)益(yi)呢?
1、滿足法律法規要求是根本;
2、提高收塵效率,降低排放;
3、提高驅進速度或增加氣-布比,即過濾元件的單位面積處理氣量量加大;
4、降低集塵能耗(電收塵器電暈功耗低,袋收塵器壓差降低);
5、降低清灰能量,即清灰震打功率降低或減少壓縮空氣使用量;
6、延長設備及配件(主要是濾袋)壽命;
7、降低維護成本;
8、降(jiang)低設備價格(ge)。
這(zhe)八項指標(biao)都有具(ju)體測量指標(biao),并分別賦予權重值(zhi),成熟的(de)(de)(de)(de)公(gong)(gong)司是(shi)把這(zhe)八項指標(biao)的(de)(de)(de)(de)綜合(he)值(zhi)作為(wei)收塵設備評價的(de)(de)(de)(de)依據。這(zhe)才是(shi)真正的(de)(de)(de)(de)性價比。我們(men)了解到,國外工程(cheng)公(gong)(gong)司將第4、5項的(de)(de)(de)(de)權重,即綜合(he)能(neng)耗比的(de)(de)(de)(de)權重明顯加(jia)大,一般要高于其它項權重的(de)(de)(de)(de)一倍。
依(yi)據前(qian)面提(ti)出的(de)八項指標和(he)評價準(zhun)則,針對目前(qian)我國的(de)環保(bao)標準(zhun)和(he)環保(bao)政策,對水(shui)泥廠收(shou)塵(chen)設備-電或(huo)袋(dai)收(shou)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)選擇進行評價,袋(dai)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)一(yi)次投資費用(yong)(yong)(yong)(yong)偏高,而若選用(yong)(yong)(yong)(yong)低阻(zu)高效袋(dai)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi),在運行費用(yong)(yong)(yong)(yong)、除(chu)塵(chen)效果(guo)方面比電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)有相當大的(de)優勢。無疑(yi),采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)袋(dai)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)是最佳選擇。這就(jiu)是近年(nian)來拉(la)法基和(he)海德堡公司(si)所建(jian)水(shui)泥廠多(duo)數100%采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)袋(dai)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)原因。也是國內許多(duo)大的(de)集團(tuan)公司(si)越來越多(duo)的(de)采(cai)用(yong)(yong)(yong)(yong)袋(dai)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)和(he)進行電除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)改造為袋(dai)除(chu)塵(chen)器(qi)(qi)(qi)的(de)原因。
幾年來,天津水(shui)泥工業(ye)設計研究院,中天仕(shi)名(ming)科(ke)技集團已經(jing)為多條拉(la)法基(ji)和海德(de)堡(bao)公司(si)(si)的水(shui)泥生產線提供(gong)全廠高效低阻袋(dai)除塵(chen)器,包括高濃度、高負(fu)壓、窯(yao)(yao)頭窯(yao)(yao)尾及生料磨成(cheng)品收集三合一(yi)的袋(dai)除塵(chen)器。如重慶(qing)拉(la)法基(ji)水(shui)泥公司(si)(si)、都(dou)江堰(yan)拉(la)法基(ji)水(shui)泥公司(si)(si)、印度拉(la)法基(ji)水(shui)泥公司(si)(si)、俄羅(luo)斯海德(de)堡(bao)TULA水(shui)泥公司(si)(si)等。
同(tong)時,也(ye)為(wei)(wei)國(guo)內(nei)外(wai)多(duo)(duo)家(jia)水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)生產(chan)線(xian)提供了(le)大型高(gao)溫高(gao)效(xiao)低阻袋(dai)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)。如亞泰哈爾(er)濱水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司、天(tian)(tian)瑞大連水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司、金剛白山水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司、延吉德全(quan)水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司、陜(shan)西(xi)堯(yao)柏(bo)水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司、福(fu)建閩福(fu)水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司、國(guo)外(wai)巴基斯(si)坦、越南、柬(jian)埔(pu)寨、美國(guo)SCC、俄羅(luo)斯(si)SCP和埃及等多(duo)(duo)條(tiao)(tiao)生產(chan)線(xian)。同(tong)時還為(wei)(wei)多(duo)(duo)條(tiao)(tiao)現(xian)有水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)生產(chan)線(xian)提供了(le)電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)改造為(wei)(wei)袋(dai)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)總包工(gong)程及服務。如北京琉璃河水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司一線(xian)窯(yao)尾、天(tian)(tian)瑞汝(ru)州水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司一二線(xian)窯(yao)尾、天(tian)(tian)瑞裕泰水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司窯(yao)尾、金隅(yu)贊皇水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)窯(yao)尾、焦作(zuo)千業(ye)水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司窯(yao)頭、蒙西(xi)海(hai)拉爾(er)水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司窯(yao)尾收塵器(qi)(qi)等。其中,天(tian)(tian)瑞汝(ru)州水(shui)(shui)(shui)(shui)泥(ni)(ni)(ni)公(gong)(gong)(gong)司二線(xian)窯(yao)尾收塵器(qi)(qi)是不改變工(gong)藝的情況(kuang)下直接由高(gao)濃度電除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)改為(wei)(wei)袋(dai)除(chu)(chu)塵器(qi)(qi)。
這種袋除塵器的優點是(shi):
1、采用行噴脈沖袋收塵器技術設計。工藝收塵器全部為室內換袋(Walk in)結構,保證設備漏風率真正低于3%。
2、采用我公司已獲得國家發明專利的自助冷卻清灰裝置,確保聯續清灰效率。
3、采用低CAN風速結構設計,保證設備高效運行。
4、可用于高濃度高負壓系統收塵。
5、關鍵件采用國際名牌產品,確保設備性能優越。例如脈沖閥采用澳大利亞GOYEN產品、氣缸采用臺灣AIRTAC產品。脈沖閥膜片保證1000000次和5年的使用壽命。
6、采用智能運行監測系統,全面監視系統運行中的氣體溫度壓力及分室壓差監控、分風狀況和破袋檢測,實施反饋清灰控制及異常報警,保證運行中破袋檢測快速準確。
7、獲國家發明專利的完美的清灰控制系統,西門子PLC,內設置定時、定阻、在線及離線清灰程序。觸摸屏人機界面,可方便實現清灰程序、間隔、強度可調,同時設置運行參數監控顯示。
8、標準板塊結構設計,方便現場安裝,并利于結構密封施焊。
9、掛袋多孔板全部采用數控激光切割成型,確保尺寸定位及形狀公差小于0.1mm,孔板平面度公差小于3mm。
10、整機阻力確保低于1500Pa,比前代袋收塵器節約運行電耗約10%。
11、由于這種(zhong)袋除塵(chen)器的諸多優勢(shi),現在(zai),水泥(ni)(ni)工業除塵(chen),特別是(shi)工藝除塵(chen)系統幾乎100%采用。它是(shi)現代(dai)水泥(ni)(ni)工業除塵(chen)最新技(ji)術的標志。
展望今后水泥廠收塵(chen)(chen)技(ji)術的(de)發(fa)展,我們認為:盡(jin)管我國收塵(chen)(chen)技(ji)術已有長足(zu)的(de)發(fa)展,但是(shi)有許多理由需(xu)要我們繼續努力。
1、 隨(sui)著環保(bao)要(yao)求的(de)日(ri)益(yi)嚴格,袋收(shou)塵(chen)器(qi)將越(yue)來越(yue)多的(de)應用于窯尾、窯頭的(de)廢氣處理,電除塵(chen)器(qi)將更多的(de)被改造為(wei)袋除塵(chen)器(qi),甚至逐(zhu)漸取代電收(shou)塵(chen)器(qi)。
2、隨著水泥(ni)原料(liao)輥(gun)式磨(mo)機的大量應用(yong),簡化粉磨(mo)工(gong)藝,將大量采用(yong)窯尾(wei)高濃度袋收(shou)塵器(qi)作為成(cheng)品收(shou)集器(qi)。
3、窯頭(tou)、窯尾及(ji)生料(liao)磨的成品(pin)收集一體的混(hun)合(he)袋除(chu)塵(chen)工(gong)藝(yi)將越來越多。
4、隨著信息化時代的(de)到來,對水泥(ni)廠排塵(chen)的(de)自動連續(xu)監控將(jiang)逐(zhu)漸實施。基于無線通訊(xun)技術(shu)進行設備運(yun)行故障智(zhi)能監測及控制的(de)“傻瓜”袋除(chu)塵(chen)器將(jiang)很快(kuai)出現。
5、由于電(dian)、袋(dai)收塵(chen)器各自的(de)(de)優缺點(dian),真正的(de)(de)電(dian)、袋(dai)合一(yi)的(de)(de)收塵(chen)器將出現(xian),并(bing)投入工業(ye)運(yun)行,它集電(dian)收塵(chen)器和袋(dai)收塵(chen)器的(de)(de)優點(dian)于一(yi)身,靠靜電(dian)作用于濾袋(dai)積灰的(de)(de)清除,高效、高氣—布比、低(di)阻力、低(di)出口排放。

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