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水泥行业除尘技术的应用概况

2020-01-05 16:26:24

一、发展历程
  我国水泥行业的除尘技术发展主要分为两个阶段。一是电除尘处理处置阶段。1984年,我国天津水泥院从德国鲁奇公司引进电除尘技术。直到20世纪,由于当时布袋滤料受烟气温度等条件的限制,我国建设的所有大型水泥厂都无一例外地在高温工艺过程中采用了静电除尘器。该技术在烟气工况相对稳定、烟(粉)尘的比电阻达到电场要求时,能够满足排放标准。但即使达标排放,水泥行业的颗粒物排放量仍然巨大,2005年达到520万吨。
  二是袋式除尘技术的推广应用阶段。2004年,袋式除尘技术开始在市场上应用;2007年,“窑尾除尘未采用袋式除尘器的水泥生产线的产品”列为“高污染”产品,建议国家有关部门对此生产、消费采取限制性政策措施,引导市场和公众减少对该类产品的使用;2008年,随着大气污染形势的变化,市场预期政府部门将会出台更为严格的水泥行业污染物排放标准。为提升除尘效率、应对新要求,新建水泥企业大部分都采用了袋式除尘器,原有水泥企业也开始推进除尘设备电改袋工程。
  袋式除尘技术的推广,促进了水泥行业颗粒物减排,2009年全国水泥行业的颗粒物排放总量为411万吨,比2005年减少了100余万吨。
  2010年,《关于水泥工业节能减排的指导意见》明确推广高效袋式除尘技术。2013年,《水泥工业大气污染物排放标准》(GBT4915-2013)施行,新标准将颗粒物排放限值由原来的50mg/m³(水泥窑等热力设备)、30mg/m³(水泥磨等通风设备)加严到30mg/m³,20mg/m³。标准的加严又进一步促进了袋式除尘器的推广应用。
  目前,国内水泥行业的窑头、窑尾除尘技术以袋式除尘技术为主,占比约60%。随着我国水泥行业排放标准的日益加严,烟(粉)尘的治理技术不断完善,环境效益也在逐渐提高。
  二、电除尘技术
  电除尘技术的除尘清灰过程主要为:气体电离、粉尘荷电、粉尘沉积以及清灰等四个步骤。电除尘技术的优点是:初期除尘效率能达到99%,处理烟气量大;可用于高温(可高达500℃)烟气,多用于水泥窑头;可连续运转,并能实现自动化;阻力低,压力损失仅为100~200Pa;风机电耗较小,维护费用较低,仅为对极板、极线的维护,一般极板、极线在十几年内仅需对部分构件进行简单的维修更换,如极板钣形、极丝更换等。缺点是:占地面积大,除尘效率受比电阻影响较大;运行一段时间后,会出现电极变形而引起电场变化,除尘效率降低,不具备离线检修功能。
  电除尘技术可应用于水泥行业的窑头、窑尾、煤磨、烘干机、水泥磨除尘,尤其是窑头、窑尾除尘。由于水泥窑头温度较高,烟尘比电阻适合电除尘技术,目前45%左右的窑头都采用电除尘技术,窑尾仅有20%左右采用电除尘技术,而且一般都加装了加湿器,以改变烟尘比电阻,提高除尘效率。
  三、袋式除尘技术
  布袋除尘器也被称为过滤式除尘器,是一种干式高效除尘器,其基本工作原理是:利用袋式过滤元件捕集含尘气体中的粉尘,使气体净化;同时,通过清除被阻留在滤袋表面上的附尘,使滤袋再生而恢复其过滤功能。
  袋式除尘器的优点是:除尘效率高,能将颗粒物排放浓度降低至20mg/m³以下;不受人口粉尘浓度、比电阻的影响,性能稳定可靠,对负荷变化适应性好,可实现不停机检修;占地面积较小,能按场地要求作专门设计。缺点是:运行阻力大,风机电耗量高,滤袋的使用寿命短(仅为3~4年),运行成本较高。
  近年来,排放标准趋严,袋式除尘技术由于除尘效率较高而得到了广泛推广。目前,袋式除尘器广泛应用于水泥工业的窑头、窑尾、煤磨、烘干机、水泥磨除尘,水泥行业窑头、窑尾应用脉冲布袋除尘器的比例分别达到约50%、75%。

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