摘要：為(wei)實(shi)現打贏藍(lan)天保衛戰計劃，國家政策對大(da)(da)氣(qi)污染(ran)物排(pai)放要求(qiu)日(ri)益嚴(yan)峻，根據《水(shui)泥(ni)工業(ye)污染(ran)物大(da)(da)氣(qi)排(pai)放標準》GB4915—2013要求(qiu)，所(suo)有(you)水(shui)泥(ni)企(qi)業(ye)自2015年7月(yue)1日(ri)起窯(yao)頭窯(yao)尾的(de)粉塵排(pai)放濃度限(xian)值為(wei)30mg/Nm3，部分地區小于20mg/Nm3，而有(you)些省已(yi)經執(zhi)行(xing)水(shui)泥(ni)行(xing)業(ye)顆粒物排(pai)放不得(de)大(da)(da)于10mg/Nm3的(de)排(pai)放標準。為(wei)此，以電收(shou)塵器(qi)改造為(wei)袋收(shou)塵器(qi)和電收(shou)塵器(qi)改造為(wei)電袋復(fu)合(he)收(shou)塵器(qi)為(wei)兩大(da)(da)主(zhu)流技術(shu)。本文結合(he)兩個(ge)公司的(de)工程實(shi)例對這兩大(da)(da)主(zhu)流技術(shu)的(de)應用進行(xing)分析探討。  

2018年10月底之(zhi)(zhi)前，水(shui)泥(ni)行(xing)業(ye)(ye)鼓勵在水(shui)泥(ni)熟料企(qi)業(ye)(ye)試點開展超低排放(fang)(fang)改(gai)(gai)造(zao)。完成超低排放(fang)(fang)改(gai)(gai)造(zao)后，水(shui)泥(ni)窯(yao)廢氣在基準氧(yang)含量10%的(de)條件下，顆粒(li)物、二氧(yang)化硫、氮氧(yang)化物排放(fang)(fang)濃度要分別不(bu)高(gao)于10mg/Nm3、50mg/Nm3、150mg/Nm3。因傳統的(de)電(dian)收塵(chen)器(qi)選型(xing)只考慮到電(dian)收塵(chen)器(qi)本體(ti)大(da)小，電(dian)收塵(chen)器(qi)招標幾乎(hu)是本體(ti)招標，導致(zhi)運(yun)行(xing)參(can)數低或排放(fang)(fang)高(gao)，需要二次(ci)改(gai)(gai)造(zao)；加(jia)之(zhi)(zhi)國家政(zheng)策對(dui)環保要求提高(gao)，水(shui)泥(ni)企(qi)業(ye)(ye)紛紛計劃(hua)對(dui)原有電(dian)收塵(chen)器(qi)實施減排改(gai)(gai)造(zao)，各(ge)種改(gai)(gai)造(zao)方(fang)案(an)和措(cuo)施也異彩(cai)紛呈(cheng)，目前主要以電(dian)改(gai)(gai)袋(dai)、電(dian)改(gai)(gai)電(dian)袋(dai)復合超低排放(fang)(fang)收塵(chen)方(fang)案(an)為主流。本文以這(zhe)兩(liang)大(da)主流技改(gai)(gai)方(fang)案(an)的(de)兩(liang)個典型(xing)案(an)例來(lai)分析其改(gai)(gai)造(zao)措(cuo)施和效(xiao)果。  

1電改袋收塵器  

1.1基本情況  

本次(ci)(ci)改(gai)(gai)造(zao)為(wei)安徽(hui)海螺水泥股(gu)份有限公司寧國水泥廠(chang)一(yi)線窯(yao)尾電(dian)收塵(chen)器改(gai)(gai)造(zao)，該企業現擁有生產能力為(wei)5000t/d、4000t/d兩條新(xin)型干法(fa)水泥熟(shu)料生產線，本次(ci)(ci)針對一(yi)線（5000t/d）窯(yao)尾電(dian)收塵(chen)器進行改(gai)(gai)造(zao)。  

改造(zao)前(qian)后技術參數如表1所示，改造(zao)周期(qi)：從2018年12月20日開始拆除到(dao)安裝(zhuang)歷(li)時17d完工。  

1.2改造措施  

1.2.1總體方案  

考慮現場(chang)空間位置(zhi)的(de)限制將(jiang)(jiang)其改造為(wei)袋(dai)式(shi)收塵(chen)器。利用(yong)袋(dai)式(shi)除塵(chen)技(ji)術過(guo)濾原(yuan)理，將(jiang)(jiang)原(yuan)電(dian)收塵(chen)器所有電(dian)場(chang)內部件全部掏(tao)空，保(bao)留殼體(ti)和灰斗，采用(yong)大凈(jing)氣(qi)室(shi)(shi)結(jie)構，將(jiang)(jiang)原(yuan)第一(yi)電(dian)場(chang)作為(wei)沉降室(shi)(shi)，后面(mian)電(dian)場(chang)更改為(wei)袋(dai)室(shi)(shi)，布置(zhi)8m長的(de)濾袋(dai)，增(zeng)(zeng)加頂部凈(jing)氣(qi)箱體(ti)、噴吹系統、提升閥和氣(qi)路，更換窯(yao)尾排風機(ji)及高壓電(dian)動(dong)機(ji)，增(zeng)(zeng)加變頻(pin)器；每條線(xian)增(zeng)(zeng)加用(yong)氣(qi)量10m3/min。  

1.2.2技術特點  

（1）整個(ge)收(shou)塵器凈氣室設計8個(ge)獨立室，每(mei)室采(cai)用(yong)28個(ge)3寸進口脈沖閥，每(mei)個(ge)閥噴吹(chui)15條(tiao)濾(lv)袋(dai)；每(mei)個(ge)室配置(zhi)(zhi)破袋(dai)檢測裝置(zhi)(zhi)，高箱結構凈氣室抽袋(dai)，袋(dai)收(shou)塵器進出口配置(zhi)(zhi)壓(ya)差變送器；配置(zhi)(zhi)袋(dai)收(shou)塵及輸灰系統(tong)電氣控制柜，PLC控制柜；噴吹(chui)氣源為1個(ge)袋(dai)室接(jie)1個(ge)閥門(men)供(gong)氣，采(cai)用(yong)單個(ge)控制方式；布(bu)袋(dai)采(cai)用(yong)低壓(ya)脈沖清灰，滿足(zu)在線(xian)/離線(xian)/定(ding)時(shi)/定(ding)阻(zu)清灰。  

（2）濾袋(dai)配(pei)置：濾布采用(yong)具有高比表面積、較高收集(ji)效率的P84材(cai)料(liao)。  

（3）過濾(lv)風速(su)(su)選(xuan)取(qu)：根據(ju)水泥窯尾粉塵性質、工藝狀況、所選(xuan)濾(lv)料種類、清灰方(fang)式等確定過濾(lv)風速(su)(su)為0.8m/min。  

（4）結構(gou)布(bu)置：通過有限元數(shu)值模(mo)擬Abaqus對花板的(de)布(bu)局(ju)做分(fen)析，使花板的(de)變(bian)形控制在有效范(fan)圍內。  

1.3改造效果  

本(ben)項目自投產以來運行穩定，排放(fang)達(da)標，表2為項目現場發來的在線監測(ce)排放(fang)值。  

表2袋(dai)收塵器在線監測(ce)值（2019年3月18日）  

1.4分析總結  

1）改造(zao)優點  

該項目為電改袋收塵器，且保留了殼體和灰(hui)斗，所(suo)以設計、安裝工(gong)期短，占地面積小(xiao)，收塵效(xiao)率高，處理氣體量范圍大，不(bu)受飛(fei)灰(hui)成(cheng)分、濃度和比電阻的(de)影響；結(jie)構簡單，使用靈(ling)活；運(yun)行穩(wen)定可靠，操作維護簡單；大大降(jiang)低用戶改造成(cheng)本。  

2）選擇(ze)了合適的濾(lv)料  

濾(lv)(lv)料是袋(dai)(dai)(dai)式收塵(chen)器的(de)關(guan)鍵材料，其優劣直接關(guan)系到收塵(chen)器性能(neng)的(de)好(hao)壞。為此，本項(xiang)目選用(yong)纖維耐(nai)溫(wen)性能(neng)較好(hao)的(de)P84濾(lv)(lv)料。P84濾(lv)(lv)袋(dai)(dai)(dai)抗(kang)磨損性能(neng)好(hao)，能(neng)在500g/Nm3的(de)含塵(chen)量下工(gong)作，且P84濾(lv)(lv)袋(dai)(dai)(dai)特(te)有的(de)三葉型纖維有利于捕集(ji)高粉塵(chen)濃(nong)度(du)的(de)煙氣(qi)，可用(yong)在水泥窯尾收塵(chen)中，能(neng)有效減少超細(xi)顆(ke)粒物的(de)排放。  

3）對安裝質量和濾袋制(zhi)造(zao)安裝精度要求高(gao)  

①花板、凈氣室安裝(zhuang)要求：安裝(zhuang)前可在地面先組焊(han)(han)(han)，再(zai)吊裝(zhuang)焊(han)(han)(han)接(jie)，焊(han)(han)(han)接(jie)完畢(bi)后均需采用煤(mei)油滲透(tou)(tou)檢(jian)驗。有漏(lou)焊(han)(han)(han)處補焊(han)(han)(han)，補焊(han)(han)(han)完畢(bi)再(zai)次(ci)做煤(mei)油滲透(tou)(tou)檢(jian)驗。  

②濾袋制(zhi)(zhi)造精度(du)：提(ti)高濾料和濾袋縫(feng)制(zhi)(zhi)精度(du)，以達到濾袋的過濾效果；濾袋制(zhi)(zhi)作要采取先進的針(zhen)刺設(she)備、定型設(she)備、先進的縫(feng)制(zhi)(zhi)設(she)備，甚至附帶針(zhen)孔(kong)自(zi)動封堵裝置，濾袋縫(feng)線(xian)處須涂(tu)膠(jiao)。  

③濾袋(dai)(dai)安裝精度：孔板必須激(ji)光切割(ge)，保證濾袋(dai)(dai)口與孔板緊密(mi)貼(tie)合。  

4）本(ben)體結構的(de)合理布置  

①科學布置花板，在濾袋安裝(zhuang)完后可(ke)減少其變形，避免濾袋長期(qi)受到集中(zhong)氣流沖刷，從而降(jiang)低粉塵(chen)排放(fang)。  

②選擇合理的閥口風速和煙(yan)道(dao)風速，以此布(bu)置(zhi)閥板和煙(yan)道(dao)，從而有(you)效改(gai)善(shan)內部氣(qi)流分布(bu)。  

5）改造的局(ju)限性  

設(she)備運(yun)行(xing)阻力較大(da)，平(ping)均運(yun)行(xing)阻力在(zai)1500Pa左右，另外，濾(lv)袋易破(po)損、脫(tuo)落，舊袋難以有效回收(shou)利用(yong)。  

2電(dian)改電(dian)袋復合收塵器  

2.1基本情況  

本(ben)次改(gai)造為福建(jian)塔牌水泥(ni)有(you)限(xian)公(gong)司一線窯頭電收(shou)塵(chen)(chen)改(gai)造，該企(qi)業(ye)隸屬廣(guang)東塔牌集團有(you)限(xian)公(gong)司，現(xian)擁(yong)有(you)兩條5000t/d新型干法水泥(ni)熟料生產(chan)線，本(ben)次針對一線（5000t/d）窯頭電收(shou)塵(chen)(chen)器(qi)進行改(gai)造。改(gai)造前(qian)后(hou)技術參數如表3所示，改(gai)造周期：從2017年(nian)3月拆(chai)除(chu)到安裝歷時15d完工。  

2.2改造措施  

2.2.1總體方案  

在原有電(dian)(dian)(dian)收(shou)塵器(qi)的基礎(chu)(chu)上采用(yong)電(dian)(dian)(dian)袋復(fu)合式收(shou)塵器(qi)改(gai)造(zao)方案，不(bu)加(jia)長(chang)柱距(ju)，不(bu)加(jia)寬(kuan)跨距(ju)，即(ji)保留1#電(dian)(dian)(dian)場(chang)并更(geng)換1#電(dian)(dian)(dian)場(chang)內部(bu)全部(bu)配件，掏空其(qi)余(yu)電(dian)(dian)(dian)場(chang)，利用(yong)拆除后的空間(jian)改(gai)為袋室(shi)，在不(bu)增(zeng)(zeng)加(jia)基礎(chu)(chu)成(cheng)本的前(qian)提下，通(tong)過加(jia)1個(ge)(ge)小(xiao)袋室(shi)來增(zeng)(zeng)加(jia)過濾(lv)(lv)(lv)面積。將該收(shou)塵器(qi)改(gai)造(zao)成(cheng)6個(ge)(ge)袋室(shi)，共3060個(ge)(ge)濾(lv)(lv)(lv)袋。每室(shi)30個(ge)(ge)3寸進口脈沖閥(fa)(fa)(fa)，前(qian)4個(ge)(ge)室(shi)，每個(ge)(ge)閥(fa)(fa)(fa)噴吹18條濾(lv)(lv)(lv)袋，后2個(ge)(ge)室(shi)，每個(ge)(ge)閥(fa)(fa)(fa)噴吹15條濾(lv)(lv)(lv)袋。增(zeng)(zeng)加(jia)頂部(bu)凈氣(qi)箱體、噴吹系統、提升(sheng)閥(fa)(fa)(fa)和氣(qi)路(lu)。先利用(yong)電(dian)(dian)(dian)收(shou)塵器(qi)的優點(dian)將約80%的粉塵收(shou)集(ji)(ji)，剩(sheng)余(yu)約20%粉塵通(tong)過袋區(qu)收(shou)集(ji)(ji)，從而實(shi)現煙氣(qi)凈化。  

（1）電區改(gai)造：更換原有老化的極板、極線(xian)，更改(gai)振(zhen)打清灰(hui)方式，將(jiang)撥叉振(zhen)打更改(gai)為(wei)側部振(zhen)打。進(jin)出氣(qi)口氣(qi)流(liu)均布，做氣(qi)流(liu)分布模擬試驗(yan)，重新布置(zhi)導流(liu)板。  

（2）袋(dai)區改造：布(bu)袋(dai)收塵器(qi)采用(yong)分室結構，可以在(zai)運行時實現不停(ting)窯(yao)分室檢修，即(ji)可以進(jin)行更換布(bu)袋(dai)操作。布(bu)袋(dai)采用(yong)低壓脈沖(chong)清(qing)灰(hui)，在(zai)線/離線/定時/定阻清(qing)灰(hui)，清(qing)灰(hui)系統(tong)采用(yong)脈沖(chong)反(fan)(fan)吹(chui)清(qing)灰(hui)裝置(zhi)和袋(dai)式(shi)收塵器(qi)的反(fan)(fan)吹(chui)清(qing)灰(hui)控制。  

2.2.2技術特點  

（1）保持原(yuan)設備(bei)(bei)基礎(chu)不(bu)變，對(dui)原(yuan)設備(bei)(bei)鋼結(jie)構應進(jin)行(xing)強度荷載核算，滿足(zu)改(gai)造要求，將排風機改(gai)造為高效(xiao)節(jie)能風機，電動機利舊，有效(xiao)地(di)節(jie)約成本。  

 （2）濾(lv)布采用防水、防油、防腐(fu)、防糊袋(dai)、抗氧(yang)化，長期(qi)允(yun)許220℃的濾(lv)料，本項目選用的是(shi)芳綸濾(lv)料。  

（3）根據水泥窯頭粉塵性質(zhi)、工藝狀(zhuang)況、所選濾(lv)(lv)料種類、清(qing)灰方式(shi)等合(he)理選取過濾(lv)(lv)風速為(wei)0.97m/min。  

（4）通(tong)過CFD氣流模擬對進氣口(kou)內部(bu)增加導(dao)流板來(lai)實現均(jun)流。  

（5）電區(qu)改用(yong)側部(bu)振打：側部(bu)振打力度大(da)，更有利(li)于(yu)電區(qu)清灰(hui)。  

（6）將原(yuan)有卸料器(qi)改(gai)造為雙層氣動排(pai)灰閥（含料位檢測裝置），確保實(shi)際運(yun)行(xing)收(shou)塵器(qi)良好的(de)鎖風(feng)效果，并采取篦冷(leng)機增(zeng)濕和旁路系(xi)統，同時加裝冷(leng)風(feng)閥對煙氣降溫以達到保護濾(lv)袋、延長濾(lv)袋壽命(ming)的(de)目(mu)的(de)。  

2.3改造(zao)效(xiao)果(guo)  

改造后該臺設(she)備運行穩定，且達到超低排放要求，表4為閩西職(zhi)業技(ji)術(shu)學院環境檢測(ce)中(zhong)心(xin)實(shi)驗室的在線監測(ce)結果。  

表4改造后一(yi)線窯頭電袋復合收塵器(qi)在(zai)線監測結果  

2.4分析總結  

（1）運行阻力低(di)(di)，電場預(yu)收塵(chen)后(hou)，降(jiang)低(di)(di)袋(dai)收塵(chen)的負荷，延長了濾袋(dai)壽命。  

（2）電區(qu)更換老(lao)化內部結構件，更改振打系(xi)統可除(chu)去(qu)大量的大顆(ke)粒粉塵，既降(jiang)低(di)了(le)粉塵排放濃度又可延長濾袋壽(shou)命。  

（3）濾袋選用(yong)優質的芳綸(lun)材料具有高強度(du)、高模量、耐腐蝕、低密度(du)、不熔融(rong)、耐熱性(xing)、耐疲勞性(xing)和耐磨性(xing)好等優點。  

（4）提高了安裝質量和濾袋(dai)制造安裝精(jing)度。  

（5）增加(jia)過濾(lv)面(mian)積(ji)，在原收塵設(she)備尺(chi)寸條件(jian)允許情況下，可增加(jia)濾(lv)袋數(shu)量(liang)或(huo)增加(jia)濾(lv)袋長(chang)度來增加(jia)過濾(lv)面(mian)積(ji)。  

（6）降低過(guo)濾風速，合(he)理布(bu)置本(ben)體結構(gou)。  

（7）改(gai)造的(de)局限性：由(you)于兼有電收塵(chen)和(he)布袋收塵(chen)兩套單(dan)元，運行(xing)維護較為(wei)復雜，且芳綸濾(lv)料(liao)壓(ya)縮性差，壓(ya)縮強(qiang)度(du)還不到拉伸強(qiang)度(du)的(de)1/5。  

3結論  

超低排(pai)放(fang)改造(zao)邊界條件的(de)確定決定于設計方案的(de)選(xuan)擇(ze)，而可(ke)行的(de)設計方案是建立在(zai)對原有收塵器的(de)過(guo)濾風速和(he)過(guo)濾面(mian)積做(zuo)技術評估(gu)和(he)改造(zao)路(lu)線及水泥工況的(de)基(ji)礎上(shang)的(de)。只(zhi)要在(zai)過(guo)濾面(mian)積和(he)濾料選(xuan)擇(ze)方面(mian)做(zuo)出適當(dang)調整，就(jiu)基(ji)本實現(xian)了對粉塵排(pai)放(fang)的(de)超低控(kong)制。  

大(da)量實踐充分說明了(le)對于超(chao)低(di)排放改造方案的(de)技(ji)術探討是很有意義的(de)，相信也是業(ye)內廣泛認可的(de)改造技(ji)術路線，也希(xi)望給大(da)家探討和解(jie)決愈(yu)(yu)來愈(yu)(yu)嚴峻的(de)環保問題提供一個思(si)路。  

作者單位：西(xi)安西(xi)礦環(huan)保科技有限公司(si)  

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