聚酯納米濾料在水泥粉磨除塵系統(tǒng)的應(yīng)用

王健，王輝，占越，楊飛，凌子俊

（黃山天之都環(huán)境科技發(fā)展有限公司，安徽 黃山 245061）

1 引言

目前，我國(guó)的水泥行業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈，在節(jié)能環(huán)保政策日益嚴(yán)格下，水泥生產(chǎn)工藝的節(jié)能減排（尤其是粉磨系統(tǒng)的節(jié)能降耗減排）已成為水泥企業(yè)的重中之重。在水泥生產(chǎn)中，水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是最為關(guān)鍵的一道工序。其中水泥磨袋式除塵器作為產(chǎn)品收集器與收塵為一體的終端設(shè)備，在水泥粉磨中尤為重要，因此收塵器是整個(gè)水泥粉磨工藝系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備之一。確保除塵器良好運(yùn)行對(duì)整個(gè)水泥磨系統(tǒng)正常運(yùn)行及保證產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。

2 新型納米纖維濾料

納米濾料是將直徑為700nm的聚酯納米纖維運(yùn)用于過(guò)濾材料（混合700nm納米纖維的濾層見圖1）。納米纖維具有高性能、低壓損、高捕集率、節(jié)能、壽命長(zhǎng)，并具有均一分散性，與其他纖維組合后，可以設(shè)計(jì)控制孔徑及開孔分布。

圖1 混合700nm納米纖維的濾層

納米粒子的大小示意見圖2；納米纖維和普通超細(xì)纖維的比較見圖3和表1；納米纖維制造技術(shù)的比較見表2；納米濾料和普通針刺氈濾料過(guò)濾機(jī)理比較見圖4；納米濾料和超細(xì)纖維濾料及PTFE覆膜濾料性能對(duì)比見表3。

圖2 納米粒子的大小示意

圖3 納米纖維和普通超細(xì)纖維的比較

表1 納米纖維和普通超細(xì)纖維的比較表

表2 納米纖維制造技術(shù)的比較

圖4 納米濾料和普通針刺氈濾料過(guò)濾機(jī)理比較

表3 納米濾料和超細(xì)纖維濾料及PTFE覆膜濾料性能對(duì)比

3 應(yīng)用測(cè)試技術(shù)路線

本次測(cè)試選擇海南某大型水泥集團(tuán)5#、6#水泥磨生產(chǎn)線作為應(yīng)用試驗(yàn)點(diǎn)，該集團(tuán)的2條生產(chǎn)線為同等規(guī)格生產(chǎn)線，同樣型號(hào)的袋式除塵器（LPPM156-2×5長(zhǎng)袋脈噴除塵器，處理風(fēng)量為26.5萬(wàn)m3/h）。將2臺(tái)袋式除塵器原已使用了3年的滌綸覆膜濾袋全部拆除，水泥磨6#生產(chǎn)線安裝全新的PE納米濾袋，5#生產(chǎn)線安裝全新的滌綸覆膜濾袋，2套濾袋同時(shí)更換，同時(shí)投入使用，并將2種濾袋進(jìn)行應(yīng)用對(duì)比。

安裝完成后，試驗(yàn)工作人員依據(jù)試驗(yàn)大綱進(jìn)行調(diào)試并記錄日常運(yùn)行數(shù)據(jù)。每種濾袋每隔90天抽取樣袋送檢測(cè)機(jī)構(gòu)做出濾料物理性能的檢測(cè)報(bào)告。

測(cè)試目的為：掌握納米濾袋的優(yōu)勢(shì)。測(cè)試時(shí)間計(jì)劃為1年（2017年4月～2018年3月）。測(cè)試對(duì)象工段：水泥廠的研磨工序與PTFE的比較（各1600條濾袋，約4000m3）。取得每天的生產(chǎn)數(shù)據(jù)：集塵器入/出口壓力（壓損）、排氣開度、吹掃周期、生量；每月的生產(chǎn)數(shù)據(jù)：生量、電耗、粉塵排放量；使用后濾袋的重量、強(qiáng)伸、剝離強(qiáng)度、SEM。

4 測(cè)試企業(yè)水泥磨收塵系統(tǒng)介紹

磨機(jī)型號(hào)：4.2×13m。水泥磨工藝流程見圖5。測(cè)試企業(yè)的水泥磨收塵器技術(shù)參數(shù)（5#、6#除塵器型號(hào)相同）見表4。

圖5 水泥磨工藝流程

表4 水泥磨收塵器技術(shù)參數(shù)

5 改造前后運(yùn)行數(shù)據(jù)對(duì)比

應(yīng)用測(cè)試三個(gè)月后用9個(gè)典型月份（2月春節(jié)放假除外）的水泥產(chǎn)量對(duì)比見表5。納米濾袋使用三個(gè)月后的產(chǎn)量對(duì)比見表6；使用三個(gè)月后的耗電量與覆膜濾袋對(duì)比見表7。

從表5～表7數(shù)據(jù)可看出，隨著濾袋使用時(shí)間的推移，采用納米濾袋的6#磨單位電耗比5#磨有明顯的節(jié)電優(yōu)勢(shì)。

納米濾袋使用前后及與覆膜濾袋出口粉塵排放濃度對(duì)比見表8，從表8可看出，采用納米濾袋的6#磨的出口粉塵比5#磨有明顯的減排效果。納米濾袋與覆膜濾袋的壓力損失數(shù)據(jù)對(duì)比見表9。

該水泥企業(yè)使用納米濾袋后，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，在納米濾袋使用一年后，又相續(xù)將另2條粉磨生產(chǎn)線的袋除塵器全部更換為納米濾袋。

表5 應(yīng)用3個(gè)月后的水泥產(chǎn)量對(duì)比

表6 納米濾袋典型月份產(chǎn)量對(duì)比

表7 納米濾袋耗電量與覆膜濾袋的對(duì)比

表8 納米濾袋使用前后及與覆膜濾袋出口粉塵排放濃度對(duì)比

表9 納米濾袋與覆膜濾袋壓力損失數(shù)據(jù)對(duì)比

應(yīng)用納米濾袋后：1）按180t/h水泥磨生產(chǎn)線進(jìn)行計(jì)算，扣除其它生產(chǎn)工藝因素，電耗估算每噸水泥約節(jié)約0.5～1.0度電，按每噸水泥節(jié)約0.5度電計(jì)算，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增加2%～4%；2）使用納米濾袋后的粉塵排放＜10mg/m3，這部分減排效益和環(huán)保稅的減少因地域收費(fèi)不同無(wú)法計(jì)算，但該部分減少的費(fèi)用每年也很可觀，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

6 結(jié)語(yǔ)

水泥磨生產(chǎn)線布袋除塵器采用納米濾袋，可以達(dá)到節(jié)能減排、降耗增產(chǎn)的效果，投資回收期短，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。 ■