隨著GB4915-2004《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的實施，機立窯的粉塵治理已成為水泥立窯企業(yè)的頭等大事，而袋式除塵器是實現(xiàn)機立窯“無煙無塵”達標(biāo)排放的惟一選擇。江蘇科行環(huán)境工程技術(shù)有限公司設(shè)計的多臺窯合用一臺磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器，在除塵系統(tǒng)中增設(shè)了一個“混合室”，從多臺窯來的煙氣在“混合室”得到充分混合后的煙氣，大大緩解了立窯煙氣“濕、蝕、變”的特點，使進入除塵器的煙氣氣溫、濕度等趨于平穩(wěn)，有利于除塵器的收塵效率和袋子的使用壽命。在國內(nèi)多個水泥廠運用后，經(jīng)檢測，其性能優(yōu)于單臺收塵系統(tǒng)；保溫性能更好，更能滿足立窯生產(chǎn)操作的煅燒要求；使用壽命可達幾十年。

一、工作原理

多臺立窯煙氣先經(jīng)過控制后進入混合室混合，含塵煙氣溫度即相對穩(wěn)定，再由磚混結(jié)構(gòu)除塵器頂部的均風(fēng)斜煙道進入除塵器，經(jīng)均風(fēng)斜煙道均風(fēng)后，均勻地分向各室，部分粗顆粒由于慣性落入灰斗，其余經(jīng)濾袋內(nèi)表面過濾后，進入袋室，然后經(jīng)通風(fēng)槽、排風(fēng)閥、排風(fēng)變徑管，由排風(fēng)機排入大氣。粉塵在某室濾袋內(nèi)表面附積到一定厚度后，將導(dǎo)致系統(tǒng)阻力的增加。這時清灰系統(tǒng)將按設(shè)定的程序啟動反吹風(fēng)機，關(guān)閉該室排風(fēng)閥，停止該室的過濾，同時打開該室反吹風(fēng)閥，反吹風(fēng)經(jīng)反吹風(fēng)管、反吹風(fēng)閥、通風(fēng)槽進入該室，濾袋在反吹風(fēng)的作用下縮癟（一次縮袋）。經(jīng)短暫間隔，該室反吹風(fēng)閥關(guān)閉，排風(fēng)閥打開，重新進入過濾狀態(tài)，濾袋瞬時鼓漲（一次脈動），已松動變癟的塵餅在自重及濾袋抖動的作用下落入灰斗。排風(fēng)閥再次關(guān)閉，濾袋在其他袋室的負(fù)壓抽吸作用下縮癟（二次縮袋），排風(fēng)閥再次打開，濾袋再次鼓漲清灰（二次脈動）。兩次縮袋脈動清灰更適合又細(xì)又黏、難于清灰的立窯袋式除塵器的清灰。

二、技術(shù)特點

1.除塵工藝的優(yōu)化設(shè)計

單窯單機袋式除塵器能長期穩(wěn)定達標(biāo)運行，在立窯煙塵治理中得到了廣泛推廣。但“單窯單機”除塵器也有局限性，主要表現(xiàn)在以下方面：①除塵器占地面積大，對采用“群窯大磨”工藝流程的水泥廠，以及在原生產(chǎn)線范圍內(nèi)進行過多次改擴建的水泥廠，由于多臺機立窯位置靠的很近，而且沒有預(yù)留布置多臺除塵器的擺放空間，因此多臺除塵器無法布置；②投資費用高；③能耗偏高；④運行維護費用高；⑤對煙氣的限制和操作要求比較苛刻。

為降低投資成本，減小系統(tǒng)占地面積，為“群窯”的煙塵治理尋找一條有效的途徑，科行公司在總結(jié)多年來袋式除塵器處理機立窯煙塵的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，提出了用一臺除塵器同時處理多臺窯煙氣的新思路。自2004年6月份該項技術(shù)在云南彌渡龐威水泥有限公司使用成功后，得到了環(huán)保行業(yè)專家的充分肯定和贊譽，并受到了用戶的一致好評。在該系統(tǒng)中，我們增添了用于兩臺窯煙氣混合的混合室，混合室內(nèi)設(shè)計了氣流均布裝置及流量平衡調(diào)節(jié)機構(gòu)，從不同窯來的煙氣在混合室進行充分混合，使氣體溫度趨于平穩(wěn)，在混合室頂部設(shè)計了冷風(fēng)閥，高溫時可以自動補充冷風(fēng)；每臺窯的進風(fēng)管都設(shè)計了另外的截止閥，能進行多種流量組合，從而實現(xiàn)一臺窯或兩臺窯的流量調(diào)節(jié)。

2.磚混結(jié)構(gòu)除塵器的優(yōu)化設(shè)計

結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計：

①能低溫運行，防腐蝕、抗結(jié)露、低成本。將傳統(tǒng)玻纖袋式除塵器的鋼結(jié)構(gòu)外殼體設(shè)計成磚混結(jié)構(gòu)，使因煙氣腐蝕除塵器殼體造成的除塵器失效問題得以解決。同時磚混結(jié)構(gòu)具有良好的蓄熱功能，在煙氣處于低溫時也能正常運行，不結(jié)露。傳統(tǒng)袋式除塵器一般要求在露點以上20℃才能正常運行，而磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器在接近露點和短時間低于露點也可以正常運行。磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器更加適合我國的國情，適合在當(dāng)前水泥行情下水泥企業(yè)低成本投資袋式除塵器的需求。由于這種除塵器省去了大量的鋼材、運費、安裝費等，所用的大量材料均是水泥企業(yè)比較容易得到的。與鋼結(jié)構(gòu)的袋式除塵器相比節(jié)省投資近30%～40％。

②抗震、防開裂優(yōu)化設(shè)計。因地震、地下沉不均、運行時間的增長等原因，造成開裂是磚混除塵器首要解決的問題。

本除塵器在以下幾方面著手解決：

①運用整體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計。從地基開始（視場地條件）采用整板結(jié)構(gòu)或條塊結(jié)構(gòu)，并在其上面設(shè)計成地圈梁，然后立柱出地面，再在除塵器灰斗、上下花板和檐口等處共設(shè)有五道鋼筋混凝土圈梁，基礎(chǔ)立柱部分設(shè)框架，在除塵器的四角和內(nèi)外墻交接處設(shè)構(gòu)造柱，構(gòu)造柱上下端箍筋加密，且與鋼筋混凝土圈梁連接，圈梁采用現(xiàn)澆混凝土，使圈梁、框架、構(gòu)造柱形成整體，避免了因地基不平衡下沉而開裂和提高了抗震能力。

②因地制宜采用輕質(zhì)砌筑材料（如P型燒結(jié)多孔磚、輕質(zhì)預(yù)制件等）。一方面減少整體重量，抗震防開裂；另外提高保溫性能，減少投資。③采用馬牙槎構(gòu)造立柱和錨固式預(yù)埋件，避免開裂和減少漏風(fēng)。

清灰方式優(yōu)化設(shè)計：

①二次縮袋反吹風(fēng)脈動清灰技術(shù)。清灰時，清灰系統(tǒng)按設(shè)定的程序啟動反吹風(fēng)機，關(guān)閉該室排風(fēng)閥，停止該室的過濾，同時打開該室反吹風(fēng)閥，反吹風(fēng)（排風(fēng)機排出的凈氣）經(jīng)反吹風(fēng)管、反吹風(fēng)閥、通風(fēng)槽進入該室，濾袋在其他袋室的負(fù)壓抽吸和反吹風(fēng)的共同作用下縮癟，灰塵松動。經(jīng)短暫間隔，該室反吹風(fēng)閥關(guān)閉，排風(fēng)閥打開，重新進入過濾狀態(tài)，濾袋瞬時鼓漲，已松動變癟的塵餅在自重及濾袋抖動的作用下落入灰斗。排風(fēng)閥再次關(guān)閉、打開，脈動氣流使濾袋產(chǎn)生抖動，則進一步提高了清灰效果。接著下一室的排風(fēng)閥關(guān)閉，反吹風(fēng)閥打開，又對下一室進行清灰。

②微結(jié)露狀態(tài)運行清灰技術(shù)。除塵器在將要結(jié)露，但未結(jié)露或短時間輕微結(jié)露的情況下，清灰效果最好，尤其是在粉塵又細(xì)又黏難于清灰的情況下，除塵器微結(jié)露運行清灰有奇效。這一技術(shù)被我們成功地運用在湖北某水泥廠機立窯的煙氣治理中。

系統(tǒng)控制優(yōu)化設(shè)計：

①采用西門子PLC，提高控制的準(zhǔn)確性和可靠性；

②內(nèi)置記錄儀，可根據(jù)需要調(diào)閱和打印各種運行參數(shù)，幫助用戶采用智能化管理；

③運用在線檢測。在線檢測的使用不僅可以幫助用戶提高除塵器的運行監(jiān)測，同時還可以提高用戶的維護手段，使得只憑感官判斷變得更為直接，而且也符合新標(biāo)準(zhǔn)的要求。

細(xì)節(jié)優(yōu)化設(shè)計：

①灰斗出風(fēng)設(shè)計。傳統(tǒng)全鋼玻纖袋式除塵器的每室出風(fēng)口一般設(shè)計在側(cè)部，如果磚混結(jié)構(gòu)除塵器仍采用如此設(shè)計，那么勢必會增加除塵器的漏風(fēng)系數(shù)。采用灰斗出風(fēng)，一方面避免了此處漏風(fēng)問題，其次還使每室的出風(fēng)更加均勻，減少了除塵器的運行阻力。

②檢修門的改進。檢修門漏氣是除塵器最為常見的問題，在立窯除塵器上，靠近檢修門處也是腐蝕最為嚴(yán)重的，因此檢修門能否密封嚴(yán)實最為關(guān)鍵。傳統(tǒng)的檢修門密封條都是鑲嵌在門上，關(guān)門后是否密封看不到摸不著。將檢修門密封條鑲嵌在門框上，采用外扣壓緊式結(jié)構(gòu)，關(guān)門后密封嚴(yán)實性可以一目了然，而且可調(diào)，開門關(guān)門快捷方便。

③各類閥門優(yōu)化設(shè)計（專利技術(shù)）。反吹風(fēng)類除塵器的閥門在整個立窯除塵系統(tǒng)中是相當(dāng)關(guān)鍵的，其一使用量大，一般8個室的除塵器正常要用30 個閥門；其二作用重大，如果閥門不能開啟，輕者會導(dǎo)致除塵器堵塞，重者糊袋、燒袋，除塵器失效。閥門關(guān)鍵之處就是閥板能否靈活轉(zhuǎn)動。傳統(tǒng)閥門主軸采用軸瓦支撐，軸瓦支撐焊接在閥體上。由于焊接的變形、高溫?zé)煔庠斐傻臒嶙冃巍⒏g等，閥板轉(zhuǎn)動不靈活，時�？ㄋ�。

改進后閥門、閥板、主軸兩頭都用外球面球軸承座支撐，并考慮了閥門自身的密封。外球面球軸承座離開閥體，不受高溫?zé)煔獾挠绊�，而且外球面球軸承座安裝位置可調(diào)；外球面球軸承座還有一個重要的優(yōu)點，就是在主軸翹曲和軸承座中心軸線有一定角度時，仍能轉(zhuǎn)動自如。我們使用外球面球軸承座后，從未有過閥門動作不靈活或動不了的現(xiàn)象，效果非常好。

三、主要技術(shù)、經(jīng)濟、性能指標(biāo)

通過以上優(yōu)化設(shè)計，并在產(chǎn)品制造、安裝過程中嚴(yán)格把關(guān)，該除塵器除塵效率、投資、運行費用等指標(biāo)與傳統(tǒng)除塵器相比，均有較大的提高。

四、應(yīng)用實例

科行公司根據(jù)現(xiàn)場工藝為河南振新水泥廠設(shè)計了的一種3臺窯合用一臺磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器的方案。其投資如下：除塵器配件75萬元，風(fēng)機、空壓機6萬元，非標(biāo)管道、預(yù)埋件10萬元，磚混結(jié)構(gòu)墻體30萬元，合計121萬元。該除塵器自投入運行后，一直隨主機運行，經(jīng)環(huán)保部門檢測標(biāo)況下，其粉塵排放濃度遠(yuǎn)小于50mg/Nm3，使用3個多月來，經(jīng)多次檢查一直無故障運行。

從運用效果來看，多臺窯合用一臺雙排磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器設(shè)計合理，投資費用低、運行維護費用省�？菩泄镜拇u混結(jié)構(gòu)袋式除塵器自2004年投放市場以來，得到了全國上百家用戶的使用，其效果較好，排放濃度正常低于50mg/Nm3，低于國家標(biāo)準(zhǔn)的100mg/Nm3要求，是立窯水泥企業(yè)的優(yōu)選產(chǎn)品，尤其在山西、黑龍江、陜西、甘肅等嚴(yán)寒地區(qū)。磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器的施工周期長，一般需2～3個月時間，作為立窯企業(yè)要搞好立窯收塵，建議早計劃、早實施、早達標(biāo)。

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