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(xù)出臺水泥工業(yè)大氣污染物特別排放值實施計劃，要求1～2年內(nèi)，水泥行業(yè)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(qū)已經(jīng)要求顆粒物5 mg/m3排放標(biāo)準(zhǔn)。水泥行業(yè)窯尾和窯頭生產(chǎn)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(chǎn)品LCMG系列的基礎(chǔ)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(yùn)行時，來自窯尾預(yù)熱器的高溫?zé)煔饨?jīng)冷卻器冷卻后大約有80%左右的煙氣經(jīng)生料磨熱、濕交換與其余20%的窯尾高溫?zé)煔饣旌线M(jìn)入耐高溫除塵器，此時的廢氣溫度在90℃～150℃。當(dāng)生料磨停運(yùn)時，100%的窯尾廢氣經(jīng)冷卻器冷卻后直接進(jìn)入耐高溫脈沖袋式除塵器。此時的廢氣溫度應(yīng)在≤250℃，廢氣的含塵濃度約在<80 g/m3。

窯頭冷卻機(jī)出口溫度在400℃左右，需通過機(jī)力風(fēng)冷器冷卻到250℃以下后進(jìn)入高溫袋式除塵器。

2 影響超低排放的關(guān)鍵因素

根據(jù)高溫除塵器的技術(shù)發(fā)展和水泥窯尾煙氣的特性，實現(xiàn)超低排放的關(guān)鍵是過濾材料的精度和效率、過濾風(fēng)速的選取以及優(yōu)化的設(shè)計、先進(jìn)的制造、可靠的安裝等。

2.1 風(fēng)速的選取

袋式除塵器過濾風(fēng)速的大小決定了除塵器整體的運(yùn)行效率和成本的大小，較低的過濾風(fēng)速可以保證更高的過濾精度，在10 mg排放以下，濾風(fēng)速的選取0.8 m/min以下； 5 mg排放，濾風(fēng)速的選取0.7 m/min左右，具體以工況而定，在大風(fēng)量及濃度較高除塵中，過濾風(fēng)速進(jìn)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(guān)鍵在濾料的選擇，其決定著袋式除塵器的維護(hù)工作量和正常的維護(hù)費(fèi)用。根據(jù)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(fù)合氈覆膜濾料，并對袋身針孔采用特殊耐高溫?zé)崮z封，進(jìn)一步防止超細(xì)粉塵從針孔逃逸的風(fēng)險。

2.3 合理的本體設(shè)計

LCMG-C耐高溫超低排放除塵器在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計上，充分考慮了收塵器在高溫狀態(tài)下運(yùn)行，采用壓筋板框架設(shè)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(fēng)。除塵器采用分室結(jié)構(gòu)，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(yù)處理，同時平衡、減輕了濾袋的負(fù)荷，延長濾袋的使用壽命。

2.4 科學(xué)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(fēng)量很大，根據(jù)筆者多年工程實踐經(jīng)驗，風(fēng)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(jù)阻力平衡原理設(shè)計了契形氣流分隔板，使進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)系統(tǒng)達(dá)到了雙向平衡和穩(wěn)定;在進(jìn)風(fēng)道上設(shè)計了氣流均化裝置，實現(xiàn)各區(qū)域過濾負(fù)荷均勻，且防止氣流沖剎濾袋。

2.5 先進(jìn)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(qiáng)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(fēng)量的影響。同時優(yōu)化采用公司脈沖噴吹實驗的實驗成果，和工程實踐相結(jié)合，優(yōu)化有關(guān)參數(shù)，提高噴吹清灰技術(shù)，使清灰強(qiáng)度進(jìn)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(shè)計

所有檢修門采用保溫設(shè)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(jìn)的PLC微機(jī)控制和HMI人機(jī)界面交換系統(tǒng)，定阻、定時兩種清灰方式，除塵器運(yùn)行的各種參數(shù)得到實時監(jiān)控，產(chǎn)品的自動化程度高

2.8 先進(jìn)工藝制造

花板是除塵器的關(guān)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(zhǔn)線的偏差應(yīng)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(jié)構(gòu)，采用壓筋板生產(chǎn)線，箱體板生產(chǎn)效率高、美觀，互換性強(qiáng)，生產(chǎn)周期短；采用先進(jìn)的機(jī)器人焊接工藝和檢驗手段，使漏風(fēng)率小于<2%；噴吹管、分氣箱采用機(jī)器人焊接技術(shù)，穩(wěn)定和提高了焊接質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，改善工人勞動強(qiáng)度。

骨架縱筋采用優(yōu)質(zhì)冷拔鋼制作，多點焊接自動生產(chǎn)線生產(chǎn)，上口為文丘里保護(hù)管，縱筋數(shù)量根據(jù)濾料選擇。常規(guī)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(qiáng)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(jī)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(jìn)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(lián)接的，必須加密封墊，并將全部緊固件擰緊。對局部漏風(fēng)處，可用硅膠或環(huán)氧樹脂進(jìn)行堵漏。收塵器的密封好壞是影響其正常運(yùn)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(xì)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(fù)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(yīng)用先在袋口套上一保護(hù)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(guān)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(zhǔn)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(guān)鍵部件設(shè)置檢修旁路，保證檢修時，設(shè)備運(yùn)行不受影響。

預(yù)涂層和熒光粉漏試驗：在濾袋安裝完成后,開啟風(fēng)機(jī)向除塵器內(nèi)部送入熒光粉對濾袋和焊縫質(zhì)量滲漏檢測,并用熒光燈和濾光眼鏡尋找漏點，采取補(bǔ)救措施以確保本體及濾袋不產(chǎn)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(hù)剛用的新濾袋。

3 應(yīng)用效果

近年來，筆者公司設(shè)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(yīng)用，顆粒物排放<10 mg，其他各項指標(biāo)均滿足生產(chǎn)要求，用戶反映較好。