水泥磨系統(tǒng)主收塵器低阻低排放改造

李陽，鄧元華，王軍明，渠華

（蘇州天山水泥有限公司,江蘇 蘇州 215216）

0 引言

蘇州天山水泥有限公司2003年建設(shè)了國內(nèi)最早的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，2012年因政府規(guī)劃進行搬遷改造，擁有一條由Ф4.2×13 m水泥磨帶Ф180×120輥壓機以及選粉機、氣箱脈沖收塵器等組成的水泥生產(chǎn)線，產(chǎn)量為290 t/h，生產(chǎn)系統(tǒng)運行穩(wěn)定正常。蘇州處于長三角經(jīng)濟圈，屬國家重點管控排放嚴(yán)控限值小于10 mg/m3的新要求區(qū)域，原收塵器受設(shè)計限制無法達到嚴(yán)控要求排放限值。為此，我們通過對更換濾袋、新建收塵器及技術(shù)改造等方案對比，選擇經(jīng)濟、可行性較高的技術(shù)改造方案，最終取得了良好效果。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 原氣箱脈沖收塵器運行現(xiàn)狀

原氣箱脈沖收塵器排放按國家標(biāo)準(zhǔn)30 mg/m3設(shè)計，實際排放粉塵濃度實測值在23～25 mg/m3，運行穩(wěn)定可靠，但無法滿足環(huán)保新要求。原氣箱脈沖收塵器是工藝設(shè)備，是收集成品物料水泥的主機設(shè)備之一，進入收塵器的含塵氣體濃度非常高，易造成磨損、進出口壓差大等工藝問題，系統(tǒng)風(fēng)機在進相機投運后還處于過載運行，超電流運行也造成電力浪費，同時給風(fēng)機長期穩(wěn)定運行帶來隱患。所以，本次改造除將排放降到10 mg/m3以下達標(biāo)外，最重要的還要降低收塵壓差阻力，從而達到節(jié)能減排的目的。

1.2 原收塵器的工藝參數(shù)及運行狀況和清灰特點

氣箱脈沖型收塵器的清灰機理缺乏對濾袋保護，會對濾袋造成一定損傷，同時噴吹對整室濾袋一次進行，無法達到均衡清灰效果，對于這種大風(fēng)量的工藝除塵，低排放短期還行，但半年甚至一年后就很難再維持，如果要實現(xiàn)穩(wěn)定的“兩低”運行，難度較大。具體參數(shù)見表1。

2 方案確定

通過上述分析與探討，經(jīng)調(diào)研咨詢共有三種方案可滿足新標(biāo)準(zhǔn)排放要求。一是只更換濾袋；二是整體更換新型收塵器；三是對現(xiàn)有氣箱脈沖袋收塵器進行整體改造。

表1 原氣箱脈沖型收塵器規(guī)格型號及參數(shù)

方案一：只更換濾袋的方案簡單、一次性投資少、施工周期短、風(fēng)險小，但必需使用進口濾袋，濾袋使用壽命為兩年，單從投入考慮，每兩年更換一次進口濾袋其運行費用較高，且能否徹底實現(xiàn)低阻力低排放要求還有待驗證。其次該收塵器過濾風(fēng)速較高（＞1.0 m/min），加上氣箱脈沖類收塵器的花板（或濾袋）布置很密，其內(nèi)部通風(fēng)條件較差，因而在高濃度、大風(fēng)量、高過濾風(fēng)速的情況下，其阻力壓差更無法保障。

方案二：較為理想，但一次性投資大，按新標(biāo)準(zhǔn)排放限值考慮設(shè)備及拆除、安裝費較高，且現(xiàn)有收塵器空間位置有限，必須按現(xiàn)有條件進行特殊設(shè)計。

方案三：對現(xiàn)有收塵器進行改造，可保留原灰斗、輸灰系統(tǒng)、支腿、袋室部分及外保溫，出風(fēng)口保持不動，進風(fēng)口只需對上部擴大，可節(jié)省費用及施工周期。通過改造并使用國內(nèi)通用濾袋達到排放新標(biāo)準(zhǔn)要求，同時要降低收塵壓差減小阻力，首先需從過濾風(fēng)速上考慮，增加收塵器的過濾面積；其次從收塵器結(jié)構(gòu)上改變其清灰機理，改善收塵器內(nèi)部通風(fēng)環(huán)境；再者從保護濾袋出發(fā)，著眼于高含塵濃度的工況條件，實現(xiàn)收塵器內(nèi)部均勻布風(fēng)，改善收塵器結(jié)構(gòu)上的局部磨損狀態(tài)。為進一步降低運行阻力，采取增加凈氣室凈高、擴大收塵器進出口通風(fēng)面積等措施，使高濃度含塵氣體進入除塵器后大部分粉塵自然沉降，減少濾袋的過濾負(fù)荷，減輕高濃度粉塵對濾袋的沖刷磨損。經(jīng)過濾后的凈氣流通過加高后的凈氣室排出時凈氣室的截面風(fēng)速會進一步降低，從而進一步降低了收塵器結(jié)構(gòu)阻力與過濾阻力。因此，選擇方案三進行設(shè)備改造。

3 具體改造方案

（1）將原氣箱脈沖收塵器GDP136-2×15改為XQM108-2×15高效脈噴收塵器，保留原灰斗及輸灰系統(tǒng)，加強收塵器原支腿，保留原袋室，并在此基礎(chǔ)上將袋室加高到6.5 m，袋長為5.5 m，并使袋室保留1 m凈高作為袋室沉降空間，袋室加高濾袋加長后噴吹清灰效果由原高壓氣箱脈沖式變?yōu)榈蛪捍罅髁棵}沖加文氏管誘導(dǎo)式反吹風(fēng)清灰方式，在頂部加做活動雨棚以便維護與防雨，使用國內(nèi)通用PE覆膜濾袋達到排放小于10 mg/m3且降低壓差阻力的目的，具體參數(shù)見表2。

表2 改造后收塵器規(guī)格型號及參數(shù)

選粉機及尾排風(fēng)機保持不變，改造后的設(shè)備外形如圖1所示。

圖1 改造后高效脈噴收塵器外型

（2）為滿足10 mg/Nm3排放標(biāo)準(zhǔn)，增加過濾面積，有效降低過濾風(fēng)速。

（3）在收塵器前端6個室增加均勻布風(fēng)系統(tǒng)，以緩解前端濾袋負(fù)荷嚴(yán)重不均狀態(tài)。

（4）擴大進風(fēng)口進風(fēng)面積。

（5）優(yōu)化花板排列，改善原收塵器內(nèi)部通風(fēng)。

（6）加高凈氣室凈高1 m，減少通風(fēng)阻力。

（7）在收塵器進口兩邊側(cè)板增加耐磨襯板。

（8）在入風(fēng)道口設(shè)置高濃度大顆粒沉降葉片。

（9）優(yōu)化清灰程序，防止大面積塌料，避免造成輸灰系統(tǒng)不穩(wěn)定，同時可以調(diào)整收塵器運行阻力。

4 改造效果及結(jié)論

經(jīng)改造的高效脈噴收塵器投運后，運行穩(wěn)定可靠，同等產(chǎn)量條件下，改造前的截屏與改造運行半年后的截屏如圖2，3所示。

圖2 改造前運行

圖3 改造后運行6個月

4.1 效果對比

（1）由圖2，3數(shù)據(jù)可見，改造前系統(tǒng)臺時產(chǎn)量290 t/h，風(fēng)機開度為90.5%時，10 kV高壓風(fēng)機電流為51.9 A，收塵器兩端壓差為3 435 Pa。

（2）改造后運行半年，臺時產(chǎn)量為290 t/h，風(fēng)機開度降為79.3%，10 kV高壓風(fēng)機電流為46.4 A，兩端壓差為1 506 Pa。

（3）在達到系統(tǒng)生產(chǎn)要求同等生產(chǎn)條件下，10 kV高壓風(fēng)機電流降低5.5A，每小時降低電耗77kWh左右，在減排的同時帶來了節(jié)能的效果。

（4）經(jīng)第三方檢測，排放濃度檢測值小于6 mg/Nm3，完全達標(biāo)排放。

4.2 結(jié)論

（1）通過上述方案實施達到了理想效果，實現(xiàn)了低排放、低阻力、低能耗的“三低”運行。

（2）氣箱脈沖收塵器在改為行噴式成品收集收塵器采取增加過濾面積等綜合措施后，完全可以滿足低排放低阻力運行，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。