水泥廠除塵器如何實(shí)現(xiàn)超低排放目標(biāo)

我國水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的頒布和實(shí)施，由于水泥行業(yè)能否進(jìn)一步提高 標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)10mg/Nm3的超凈排放目標(biāo)？本文主要介紹水泥廠除塵器如何實(shí)現(xiàn)超低排放目標(biāo)。

目前水泥行業(yè)粉塵治理的主要治理設(shè)備有：布袋除塵器、電除塵器和電袋復(fù)合除塵器，以及新型的濕電除塵器。

1.布袋除塵器

它是依靠濾料作為過濾材料來實(shí)現(xiàn)“氣固”分離的除塵裝置，其工作機(jī)理是含塵氣體通過濾布時(shí)產(chǎn)生的篩分、慣性、粘附、擴(kuò)散和靜電作用而被捕集。

2.電除塵器

利用高電壓產(chǎn)生的強(qiáng)電場使含塵氣體局部電離，即產(chǎn)生電暈放電，當(dāng)含塵氣體通過電場時(shí)，負(fù)離子與塵粒子碰撞并附著其上，實(shí)現(xiàn)粉塵荷電，并在電場力的作用下，使氣體中的粉塵粒子分離出來。

3.電袋復(fù)合除塵器

電袋除塵器是將電除塵器和袋式除塵器集合，前面電場對粉塵進(jìn)行荷電捕集，剩余荷電難收集的粉塵隨煙氣均勻進(jìn)入濾袋區(qū)，通過濾袋過濾后完成煙氣凈化。

4.濕式電除塵器

與干式電除塵器的收塵原理相同，都是靠高壓電暈放電使得粉塵荷電，荷電后的粉塵在電場力的作用下到達(dá)集塵板/管。濕式電除塵器集塵極與干式電除塵器不同是其使用蝕導(dǎo)電材料做集塵極或通過噴水或溢流水形成導(dǎo)電水膜不導(dǎo)電的非金屬材料做集塵極。因此捕集效率較干式電除塵器高。

從技術(shù)的角度來看，除電除塵器難以實(shí)現(xiàn)10mg/Nm3的超低排放目標(biāo)外，其余三種除塵設(shè)備均有可能達(dá)到超低排放的目標(biāo)。但從設(shè)備維護(hù)和穩(wěn)定性的角度考慮，布袋除塵器是Z可行的方案。因此本文主要介紹水泥廠布袋除塵器實(shí)現(xiàn)10mg/Nm3超低排放的幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)。

1、布袋除塵器超凈排放的思路

我公司研制具有超低排放功能的袋式除塵器，先必 須討論超低排放濾料的問題。濾料本身是否能達(dá)到超低排放的目標(biāo)是除塵器能否實(shí)現(xiàn)超凈排放的Z關(guān)鍵因素。當(dāng)然，袋式除塵器的除塵機(jī)理不僅僅依靠濾袋的過濾性能，濾袋捕集大部分的粉塵后，在濾料內(nèi)部和表層滯留了一部分粉塵，即粉塵層。還通過粉塵層的篩分作用捕集粉塵，提高了過濾效率，也是袋式除塵器超低排放的重要思路。粉塵層越厚，粉塵排放濃度越低。因此，如何智能化的清灰，保留濾袋表面粉塵層的厚度，是實(shí)現(xiàn)超低排放的一大關(guān)鍵因素。另外，除塵設(shè)備內(nèi)的氣流均布對過濾性能也有的影響。如果氣流分布不合理，造成局部氣流速度過快，該區(qū)域逃逸的粉塵增加，從而影響除塵器的排放濃度。除上述關(guān)鍵因素外，防止濾袋破損造成的事故排放，實(shí)現(xiàn)袋式除塵器的事故排放預(yù)警及自處理技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)超低排放的關(guān)鍵技術(shù)。

2、袋式除塵器超低排放的關(guān)鍵因素：

①超凈排放濾袋

袋式除塵器的發(fā)展和推廣應(yīng)用的關(guān)鍵之一就是濾料的發(fā)展。濾料作為除塵設(shè)備的“核心”，其性能和質(zhì)量，直接關(guān)系到除塵器粉塵的排放濃度。濾袋的性能和質(zhì)量與濾料的結(jié)構(gòu)、纖維形狀、加工和后處理等因素有關(guān)。

從結(jié)構(gòu)方面說，目前市場上普遍采用覆膜濾料作為降低排放濃度的主要措施。覆膜濾料則是將聚四氟乙烯(PTFE)薄膜覆在濾料表面而成的一種濾料，這層薄膜能進(jìn)行高 效的過濾，過濾性能較好。除覆膜濾料外，多梯度濾袋也成為一種控制粉塵的濾料。梯度濾料一般由四層組成，第1梯度由微細(xì)纖維構(gòu)成，孔隙小過濾性能好。粉塵大部分在第1梯度被截留，很難停留在濾料內(nèi)部，從而了濾料內(nèi)部的氣流順暢，避免了隨著濾料的使用運(yùn)行阻力不斷增加的問題，也了粉塵的去除效率。

從濾料形狀來說，在相同克重下，細(xì)旦纖維和異型纖維較普通纖維具有埂高的比表面積，能埂好的過濾效率。此兩種纖維普遍應(yīng)用在要求排放濃度很低的水泥企業(yè)中。另外據(jù)資料顯示，近期研制成功的海島纖維其比表面積埂高，過濾性能埂好，因此海島纖維也可以成為超低排放濾料的另一種選擇。

②智能化清灰系統(tǒng)

常用的清灰控制方式有定時(shí)和定阻力清灰。定時(shí)清灰是指按照預(yù)先設(shè)定的清灰周期和脈沖間隔控制清灰機(jī)構(gòu)動(dòng)作。若時(shí)間設(shè)置不合理，會(huì)使濾料的初始粉塵層無法形成，從而粉塵排放濃度增加。定阻力清灰是根據(jù)除塵器實(shí)際阻力大小來控制清灰。通常設(shè)定好阻力的上限和下限，當(dāng)阻力大于上限時(shí)開始清灰，清灰系統(tǒng)開始按照內(nèi)置的程序周而復(fù)始地循環(huán)清灰，直到阻力小于下限時(shí)停止清灰。兩種模式無法對清灰順序進(jìn)行調(diào)整。

智能化清灰系統(tǒng)將清灰程序和除塵器各個(gè)袋室的阻力聯(lián)系起來。根據(jù)各袋室的壓差，從高往低依次噴吹，避免多余的清灰動(dòng)作，保護(hù)濾袋表面的粉塵層，減少粉塵的逃逸。因此，采用智能化清灰可成為超凈排放除塵器的shou選清灰系統(tǒng)。

③氣流均布系統(tǒng)

除塵器內(nèi)的每個(gè)袋式、每個(gè)袋子間的氣流均勻性對過濾性能有著的影響。目前市場上常使用CFD軟件計(jì)算模擬除塵器內(nèi)部氣流分布情況。通過不斷地模擬并調(diào)整袋室隔板高度、氣流均布板角度、尺寸等參數(shù)，組織含塵氣流向除塵器每個(gè)過濾單元均勻分配和輸送，促使每個(gè)過濾單元濾袋的過濾負(fù)荷一致，各過濾單元流量偏差要求控制在10％之內(nèi)，使得整個(gè)除塵器的氣流穩(wěn)定均布，從而降低因局部氣流過大，增加了除塵器的粉塵排放濃度。因此完善除塵器氣流均布系統(tǒng)是除塵器實(shí)現(xiàn)超低排放的基本要求。

④事故排放預(yù)警及自處理技術(shù)

水泥企業(yè)時(shí)有濾袋破損的情況發(fā)生，這不僅造成事故排放影響環(huán)境，也會(huì)引起大批量灌袋的問題，造成不小的經(jīng)濟(jì)損失。針對此問題，事故排放預(yù)警及自處理技術(shù)，通過大量的試驗(yàn)比較，發(fā)現(xiàn)破損濾袋清灰之后有明顯濃度峰值的特征，發(fā)現(xiàn)濾袋破損發(fā)生的袋室編號(hào)和具體的位置。對破袋位置精 準(zhǔn)定位后，控制系統(tǒng)自動(dòng)釋放應(yīng)急堵頭，封堵濾袋袋口避免濾袋破損后粉塵的逃逸，因局部濾袋破損影響周邊濾袋的使用。

從以上各項(xiàng)技術(shù)，我公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的水泥行業(yè)袋式除塵器只需從超凈排放濾袋、智能化清灰系統(tǒng)、氣流均布系統(tǒng)和事故排放預(yù)警及自處理技術(shù)四個(gè)關(guān)鍵技術(shù)著手，可以實(shí)現(xiàn)10mg/Nm3的超低排放目標(biāo)。