水泥企業(yè)生產(chǎn)粉塵污染防治的技術(shù)措施

曾志榮

【摘 要】現(xiàn)在許多水泥企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的粉塵，對(duì)環(huán)境保護(hù)造成了極大的影響，我們要通過(guò)相應(yīng)的技術(shù)來(lái)進(jìn)行治理。本文以擬頒布的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》排放限值要求為基礎(chǔ)，分析了水泥企業(yè)排放粉塵種類和廢氣性質(zhì)，闡述了粉塵污染治理達(dá)標(biāo)的技術(shù)措施，最后介紹了迎接排放新標(biāo)準(zhǔn)的頒布各方應(yīng)做的準(zhǔn)備。

【關(guān)鍵詞】水泥工業(yè)；排放標(biāo)準(zhǔn)；粉塵治理；達(dá)標(biāo)技術(shù)

0 前言

《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》是我國(guó)水泥工業(yè)環(huán)境管理的重要保障，在污染減排工作中發(fā)揮了重要作用。為適應(yīng)更高的環(huán)境管理需求，加強(qiáng)對(duì)粉塵的排放控制，國(guó)家環(huán)境保護(hù)部將其列為重點(diǎn)項(xiàng)目。擬頒布的排放新標(biāo)準(zhǔn)不僅嚴(yán)格水泥工業(yè)粉塵的排放控制外，進(jìn)一步降低顆粒物的排放水平，更嚴(yán)格地要求了新建水泥企業(yè)執(zhí)行的排放限值。下面就粉塵污染治理達(dá)標(biāo)的有關(guān)技術(shù)措施進(jìn)行介紹。

1 各生產(chǎn)設(shè)施所排粉塵種類和廢氣性質(zhì)

水泥工廠粉塵排放主要有7種類型：（1）水泥窯；（2）冷卻機(jī)；（3）各種磨機(jī)；（4）烘干機(jī)；（5）包裝系統(tǒng)；（6）各種儲(chǔ)庫(kù)；（7）各種輸送設(shè)備。各種設(shè)備排放的粉塵種類見(jiàn)表1。

上述七類塵源點(diǎn)又稱為有組織排放，除此之外還有露天堆場(chǎng)和道路揚(yáng)塵，該類排放稱為無(wú)組織排放。根據(jù)理論測(cè)算和調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，水泥生產(chǎn)過(guò)程各設(shè)備所排出廢氣性質(zhì)如表2。

2 水泥企業(yè)的粉塵治理技術(shù)措施

按照擬頒布的新標(biāo)準(zhǔn)要求，自2016年7月1日起，現(xiàn)有企業(yè)執(zhí)行與新建企業(yè)同樣的排放限值，熱力設(shè)備排放限值為30mg/Nm3，通風(fēng)設(shè)備排放限值20mg/Nm3。為了使現(xiàn)有水泥企業(yè)達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)做好以下兩個(gè)方面的工作：一是非技術(shù)層面，加強(qiáng)管理，樹(shù)立環(huán)保意識(shí)；二是技術(shù)層面，采用新技術(shù)、新材料、新設(shè)備，對(duì)主要排放污染物和主要排放點(diǎn)進(jìn)行改造治理，使之達(dá)到排放要求。除塵改造技術(shù)主要有四種方式：①“袋改袋”即袋除塵器升級(jí)優(yōu)化改造；②“電改電”即電除塵器升級(jí)優(yōu)化改造；③“電改袋”即電除塵器改造為袋除塵器；④電改“電-袋”即電除塵器改造為“電-袋”復(fù)合除塵器。下面作詳細(xì)介紹。

2.1 “袋改袋”技術(shù)

2.1.1 更換過(guò)濾材料

對(duì)于熱力設(shè)備用袋除塵器，按照排放限值30mg/Nm3要求，更換方案：

①水泥窯尾用低壓長(zhǎng)袋脈沖袋除塵器的濾料更換為玻纖覆膜P84和P84玻纖復(fù)合針刺氈覆膜等濾料；

②水泥窯頭用低壓長(zhǎng)袋脈沖袋除塵器的濾料更換為諾梅克斯（Nomex）或諾梅克斯?jié)B膜濾料；

③烘干機(jī)用袋除塵器的濾料更換為玻纖覆膜；

④煤粉袋除塵器濾料更換為抗靜電滌綸針刺氈覆膜濾料。

2.1.2 更換（強(qiáng)化）清灰方式

用高能型脈沖清灰取代中能型機(jī)械搖動(dòng)及低能型反吹清灰，提高處理能力和除塵效率。根據(jù)原來(lái)除塵器的殼體結(jié)構(gòu)和清灰方式，將清灰系統(tǒng)改造更換為氣箱脈沖或在線高壓脈沖清灰方式，除塵器結(jié)構(gòu)做相應(yīng)局部改造。

2.1.3 用新型結(jié)構(gòu)取代老式結(jié)構(gòu)

老式的機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹袋收塵器和反吹風(fēng)袋收塵器存在清灰強(qiáng)度弱、除塵效率低、不能達(dá)標(biāo)排放等諸多缺點(diǎn)?？刹捎眯滦蜌庀涿}沖袋除塵器或新型高壓脈沖噴吹袋除塵器來(lái)進(jìn)行改造，該除塵器能直接處理較高含塵濃度和高粘度的粉塵，特別適用生料磨和水泥磨采用回轉(zhuǎn)反吹收塵器或反吹風(fēng)收塵器的改造。改造具體內(nèi)容：增加過(guò)濾面積，降低過(guò)濾風(fēng)速；增加袋室；更換花板，增加開(kāi)孔率，減少濾袋直徑；改變?yōu)V袋形狀，采用圓柱形濾袋等；優(yōu)化通風(fēng)管道，均化氣流分布；更換新型配件等。

2.2 “電改電”技術(shù)

2.2.1 “電改電”有三種改造途徑

1）在原有電除塵器仍有使用價(jià)值的情況下，串聯(lián)或并聯(lián)一臺(tái)新的電除塵器；

2）在原有電除塵器基礎(chǔ)上增大電除塵器（包括加長(zhǎng)，加寬和加高）；

3）保留原電除塵器外殼，利用先進(jìn)技術(shù)對(duì)內(nèi)部核心部件改造，提高收塵效果。

2.2.2 主要改造方案

1）增加收塵極板面積

①增加電場(chǎng)高度：電除塵器受場(chǎng)地的限制，前后左右沒(méi)有空間，只能考慮向上加高。主要用于改善電除塵器排放問(wèn)題，其工況條件只能適用電除塵器的場(chǎng)合。

②增加通道數(shù)：相當(dāng)于在除塵器的旁邊新上一臺(tái)除塵器，加大電除塵器的橫斷面積，可以降低電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)速，更加有利于除塵器的工作。一般應(yīng)用于窯的產(chǎn)量提高的情況下，需要處理的風(fēng)量增加。在除塵器施工期間可以不停窯，等安裝完畢后，停窯接口。

③增加電場(chǎng)數(shù)：一般在電除塵器的前面或后面增加一個(gè)或兩個(gè)電場(chǎng)，以提高電除塵器的除塵效率。這種改造方式周期較長(zhǎng)，從挖基礎(chǔ)到管道接口，必須在停窯狀態(tài)下進(jìn)行。

2）改變極配方式

隨著新技術(shù)的應(yīng)用，原來(lái)的電除塵器還有采用諸如RS芒刺線和C型極板的，現(xiàn)在多采用放電性能更好的V15、V25、V40線，配合使用ZT24極板，可以有效提高運(yùn)行電流，增加場(chǎng)強(qiáng)，促使電流密度分布更均勻，提高粉塵趨進(jìn)速度，從而提高除塵效率，改善除塵效果。

3）更換性能更優(yōu)良的高壓電源

高壓電源對(duì)電除塵器除塵效率影響的重要性現(xiàn)在已被人們關(guān)注，國(guó)際上對(duì)電除塵器的發(fā)展一直將高壓電源作為重要研究課題，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)已有不少電源廠家開(kāi)發(fā)出了很好的產(chǎn)品，并且應(yīng)用良好。

4）移動(dòng)電極的應(yīng)用

移動(dòng)電極的工作原理是將常規(guī)臥式靜電除塵器最后一個(gè)電場(chǎng)的固定電極設(shè)計(jì)為旋轉(zhuǎn)電極，變陽(yáng)極機(jī)械振打清灰為下部毛刷掃灰，從而改變常規(guī)電除塵最后一個(gè)電場(chǎng)的捕集和清灰方式，以適應(yīng)超細(xì)顆粒粉塵和高比電阻顆粒粉塵的收集，達(dá)到提高除塵效率的目的。移動(dòng)電極技術(shù)將是靜電除塵器未來(lái)的發(fā)展方向。移動(dòng)電極電除塵技術(shù)一般采用布置于末端電場(chǎng)灰斗中的清灰刷刷除轉(zhuǎn)動(dòng)極板上粉塵的清灰方式，有效解決高比電阻粉塵引起的反電暈及振打清灰引起二次揚(yáng)塵等問(wèn)題，從而大幅度提高除塵效率，同時(shí)該轉(zhuǎn)動(dòng)極板系統(tǒng)可耐350℃高溫，可以長(zhǎng)期在330℃條件下隨主機(jī)不間斷地運(yùn)行，繼承了電除塵器耐高溫、耐高壓、耐腐蝕、阻力低等優(yōu)點(diǎn)。

2.3 “電改袋”技術(shù)

考慮到原有的電除塵器殼體、灰斗、管道，承重基礎(chǔ)、物料輸送系統(tǒng)都可以保留、沿用。從而確保雙目標(biāo)、工期及綜合效益考慮，“留殼改仁”，其內(nèi)設(shè)置技術(shù)成熟、性能先進(jìn)的低壓長(zhǎng)袋脈沖袋式除塵器的方案是最佳選擇。

對(duì)于現(xiàn)有窯尾電收塵器，可直接將電收塵器改為低壓長(zhǎng)袋脈沖袋收塵器，濾料可選用P84、玻纖覆膜和復(fù)合氈覆膜濾料等。

對(duì)于現(xiàn)有窯頭電收塵器，為了排放達(dá)標(biāo)，需將窯頭現(xiàn)有電收塵器改為低壓長(zhǎng)袋脈沖袋收塵器，即拆除現(xiàn)有電除塵器的上殼體及內(nèi)部構(gòu)件，增加袋式收塵系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)、凈氣室等必備部件和控制系統(tǒng)，改造為布袋除塵器，其中濾料選用諾梅克斯（Nomex）或諾梅克斯?jié)B膜濾料。因篦冷機(jī)余風(fēng)工況不穩(wěn)定等特點(diǎn)，致使袋收塵器入口溫度波動(dòng)大，為了保護(hù)濾袋使袋收塵器正常運(yùn)行，須在袋收塵器前增設(shè)多管冷卻器或余熱發(fā)電系統(tǒng)，原有風(fēng)機(jī)須進(jìn)行改造。

2.4 電改“電-袋”復(fù)合技術(shù)

對(duì)于現(xiàn)有窯尾和窯頭電收塵器可采用電-袋復(fù)合收塵器技術(shù)進(jìn)行改造。

“電-袋”收塵器，就是在收塵器的前部設(shè)置一個(gè)收塵電場(chǎng)，發(fā)揮電收塵器在第一電場(chǎng)能收集80%～90%粉塵的優(yōu)點(diǎn)，收集煙塵中的大部分粉塵，而在收塵器的后部裝設(shè)濾袋，使含塵濃度低的煙氣通過(guò)濾袋，這樣可以大大降低濾袋的阻力，延長(zhǎng)噴吹周期，縮短脈沖寬度，降低噴吹壓力，從而大大延長(zhǎng)濾袋的壽命。

在保持原殼體不變的情況下進(jìn)行改造，包括保留第一電場(chǎng)和進(jìn)、出氣喇叭口、氣體分布板、下灰斗、排灰拉鏈機(jī)等。其他電場(chǎng)改為袋室，在此頂上再安裝上部箱體。該設(shè)備可以采用在線清灰，也可以采用離線清灰。

將電收塵器改造為“電—袋”復(fù)合收塵器后，由于濾袋阻力較電收塵高，所以原有尾部風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓需提高。此外，為滿足增產(chǎn)的需要，風(fēng)機(jī)風(fēng)量也需提高。風(fēng)機(jī)改造有兩種方式：一是更換風(fēng)機(jī)或加長(zhǎng)風(fēng)葉；另一方法是適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，以滿足新的風(fēng)壓、風(fēng)量要求。

3 迎接排放新標(biāo)準(zhǔn)的頒布各方應(yīng)做的準(zhǔn)備

排放新標(biāo)準(zhǔn)即將頒布實(shí)施，水泥行業(yè)各方面均有貫徹落實(shí)新標(biāo)準(zhǔn)的義務(wù)，新標(biāo)準(zhǔn)的有效實(shí)施主要應(yīng)做好以下五個(gè)方面的工作：

3.1 工程設(shè)計(jì)單位做好設(shè)計(jì)規(guī)范修訂和工藝設(shè)計(jì)工作

按照新標(biāo)準(zhǔn)擬定的限值，對(duì)現(xiàn)存的工程設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行修訂，在工程設(shè)計(jì)和改造設(shè)計(jì)時(shí)，注重對(duì)新工藝、新技術(shù)、新裝備的采用，對(duì)設(shè)計(jì)方案和重要參數(shù)選型需要結(jié)合新標(biāo)準(zhǔn)，并考慮后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)的再加嚴(yán)，避免短期改造、重復(fù)建設(shè)、增加投資的現(xiàn)象。

3.2 研發(fā)和生產(chǎn)先進(jìn)成熟的治理技術(shù)及裝備

按照新標(biāo)準(zhǔn)擬定的限值，環(huán)保研究和裝備制造企業(yè)，應(yīng)提供先進(jìn)成熟的治理技術(shù)及裝備，為設(shè)計(jì)院和水泥企業(yè)提供先進(jìn)可靠達(dá)標(biāo)的治理技術(shù)和裝備，提供所供環(huán)保設(shè)備的準(zhǔn)確選型參數(shù)，例如，對(duì)于袋除塵器，要提供合適的除塵器類型、濾料材質(zhì)和準(zhǔn)確的過(guò)濾風(fēng)速值等。

3.3 現(xiàn)有水泥企業(yè)根據(jù)自身實(shí)際情況選取經(jīng)濟(jì)實(shí)用的達(dá)標(biāo)方案

在除塵方面，應(yīng)對(duì)廠運(yùn)行的除塵設(shè)備、運(yùn)行數(shù)據(jù)和排放數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，再請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院或環(huán)保企業(yè)到現(xiàn)場(chǎng)查看后進(jìn)行環(huán)保改造設(shè)計(jì)，并提供可行的改造方案、施工方案和零配件，水泥企業(yè)應(yīng)組織對(duì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最終確定一個(gè)技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的方案。

3.4 加強(qiáng)政府、部門和行業(yè)監(jiān)管力度

我國(guó)黨和政府對(duì)環(huán)境保護(hù)工作十分重視，實(shí)行"國(guó)家監(jiān)察、地方監(jiān)管、單位負(fù)責(zé)"的環(huán)境監(jiān)察政策。尤其要加大環(huán)境監(jiān)測(cè)和執(zhí)法力度，盡量做到對(duì)水泥企業(yè)的公平合理。在政府的監(jiān)督下、在環(huán)保部門的監(jiān)管下、在行業(yè)協(xié)會(huì)的指導(dǎo)下，水泥企業(yè)按照新標(biāo)準(zhǔn)的要求尋求更好的生存和發(fā)展方式。

4 結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，我們要綜合治理水泥企業(yè)粉塵污染的問(wèn)題，就要分析各生產(chǎn)設(shè)施所產(chǎn)生的粉塵類型和廢氣性質(zhì)，結(jié)合現(xiàn)有的粉塵治理技術(shù)措施，對(duì)企業(yè)排放的粉塵污染進(jìn)行有效的治理，同時(shí)為了迎接新的排放標(biāo)準(zhǔn)頒布，各單位企業(yè)應(yīng)該研發(fā)更先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，制定更符合實(shí)際情況的方案，積極配合政府的工作。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：程龍]