水泥工業(yè)是支撐社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)原材料工業(yè)之一,在對社會(huì)做出巨大且無比替代貢獻(xiàn)的同時(shí),對環(huán)境污染的“貢獻(xiàn)”也不容小視。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2012年全球水泥產(chǎn)量35億噸,而我國水泥產(chǎn)量21.84億噸,占世界產(chǎn)量的62.4%。我國水泥工業(yè)CO2排放量占全國CO2排放總量的20%。
水泥生產(chǎn)線從礦石開采到水泥成品包裝出廠的整個(gè)生產(chǎn)工藝流程的各個(gè)環(huán)節(jié),都不免產(chǎn)生大量的粉塵,水泥廠要降低粉塵排放量,必須加強(qiáng)除塵器的使用管理,并對針對存在的問題,及時(shí)分析原因加以解決。
存在的問題和原因分析
水泥企業(yè)使用的布袋除塵較多,部分企業(yè)使用不好,存在一定的問題,主要是由于管理不善、設(shè)計(jì)選型不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻摹?
1.存在的主要問題
風(fēng)管磨損、堵塞或集灰;收塵系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不夠,導(dǎo)致設(shè)備的效率下降;收塵器阻力高,達(dá)2000Pa~3000Pa;揚(yáng)塵點(diǎn)的含塵濃度高;濾袋局部破損、結(jié)露堵塞;濾袋使用壽命短,換袋頻繁,收塵器的運(yùn)轉(zhuǎn)率低。
2.原因分析
在設(shè)計(jì)階段,有的揚(yáng)塵點(diǎn)未考慮設(shè)置收塵器或1臺(tái)收塵器連接的塵源點(diǎn)太多,阻力不平衡造成粉塵彌漫、收塵效率降低;收塵器的處理風(fēng)量偏小、過濾風(fēng)速過大,導(dǎo)致收塵效率不高;收塵管道內(nèi)集灰甚至堵塞、磨損,多數(shù)情況下由于收塵管道的斜度不合適或風(fēng)速太高;收塵器的進(jìn)口濃度高,多數(shù)情況是由于吸塵罩的抽吸風(fēng)速過高,其主要原因是吸塵罩設(shè)計(jì)不合理;收塵器清灰控制程序設(shè)定不合適影響清灰效果,收塵器阻力大、有時(shí)是由于脈沖清灰周期和脈沖寬度設(shè)定不合適;收塵系統(tǒng)漏風(fēng)大,致使管道內(nèi)的壓力和風(fēng)速發(fā)生變化;袋籠損壞主要是材料差、選型不當(dāng)、進(jìn)口含塵濃度高、脈沖閥安裝角度不正確、噴吹管的噴吹孔偏斜、結(jié)露堵塞、超溫和水解的原因;壓縮空氣的壓力不合適、所含的油水分離不凈,影響濾袋的清灰效果、濾袋被堵塞使收塵器阻力增大;管理不到位,致使小的故障變成大的事故,造成更大損失。
解決方法及措施
針對上述存在的問題和原因分析,大致可歸納為兩個(gè)主要方面,一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)和收塵器選型不合理;二是操作和維護(hù)不當(dāng)或不及時(shí)造成的。
1.收塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段應(yīng)重視的問題
①根據(jù)揚(yáng)塵點(diǎn)位置和粉塵性質(zhì)選取合適的過濾風(fēng)速
根據(jù)不同的揚(yáng)塵點(diǎn)、粉塵性質(zhì)、除塵器不同的清灰方式選擇合適的處理風(fēng)量和過濾風(fēng)速。
一般水泥廠的各揚(yáng)塵點(diǎn)可按如下推薦的含塵濃度、過濾風(fēng)速進(jìn)行選型:篦式冷卻機(jī)處含塵濃度為10g/m3~30g/m3,過濾風(fēng)速1.5m/min;水泥磨處含塵濃度為80g/m3~150g/m3,過濾風(fēng)速1.3m/min;帶高效選粉機(jī)的水泥磨處含塵濃度為800g/m3~1000g/m3,過濾風(fēng)速0.8m/min~1m/min;原料磨處含塵濃度為300 g/m3~500g/m3,過濾風(fēng)速1m/min;原料立磨處含塵濃度為700g/m3,過濾風(fēng)速1m/min;煤磨處含塵濃度為80g/m3,過濾風(fēng)速1.2m/min;窯尾處含塵濃度為40g/m3~80g/m3,過濾風(fēng)速0.5m/min~1m/min。
②根據(jù)處理氣體和粉塵性質(zhì)選用不同材質(zhì)的濾袋
一般是根據(jù)被處理氣體的溫度選用濾袋的材質(zhì),同時(shí)要考慮到水分高發(fā)生水解,如烘干機(jī)配套除塵器發(fā)生水解,有時(shí)水泥磨、冷卻機(jī)也會(huì)發(fā)生。
現(xiàn)在市面上出售的聚四氟乙烯(簡稱PTFE)覆膜針刺氈,由于PTFE的疏水性很好,甚至潮濕和黏結(jié)性粉塵也能極容易清除,適合濕度較大含塵氣體的收塵。
③重視系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要統(tǒng)籌考慮抽吸的風(fēng)量、吸塵罩或與設(shè)備連接件的形狀、管道尺寸和走向等,都應(yīng)該合理而又正確地確定。
首先要確定必需的收塵風(fēng)量:水泥廠塵源點(diǎn)的收塵風(fēng)量可從設(shè)計(jì)手冊中查到,選用時(shí)要加以認(rèn)真分析。
一臺(tái)收塵器捕集的塵源點(diǎn)不能太多:一臺(tái)收塵器捕集多個(gè)塵源點(diǎn),在特定的條件下可節(jié)省投資。但是捕集的塵源點(diǎn)過多,對系統(tǒng)管道阻力平衡不好計(jì)算,實(shí)際操作時(shí)也較困難,易造成阻力大的塵源點(diǎn)抽風(fēng)量減少,直接影響其收塵效果。建議在正常狀況下不要超過3個(gè)~5個(gè)。
吸塵罩的吸塵點(diǎn):重視吸塵罩的設(shè)計(jì),尤其是吸塵點(diǎn)的設(shè)計(jì),既要使塵源點(diǎn)的粉塵不外逸,又不能吸入過多粉塵。吸塵罩設(shè)計(jì)要點(diǎn)是吸塵點(diǎn)的位置和吸風(fēng)速度(吸塵罩前的空氣流速)。對高度>10m的斗式提升機(jī),上部吸塵點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在頭軸的下方,下部的吸塵點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在尾軸的上方。
吸塵罩的吸風(fēng)速度正常按如下選擇:在空氣不大流動(dòng)區(qū)、初速度也低時(shí)產(chǎn)生的粉塵為0.5m/s~1m/s;在空氣高速流動(dòng)區(qū)產(chǎn)生的粉塵為1m/s~2.5m/s;在空氣高速流動(dòng)區(qū)、初速度也高時(shí)產(chǎn)生的粉塵為2.5m/s~10m/s。
收塵管道尺寸和管道風(fēng)速:收塵管道尺寸的確定取決于被處理風(fēng)量和管道風(fēng)速,風(fēng)量一般變化不大,因此管道尺寸確定的主要參數(shù)是管道風(fēng)速。風(fēng)速較小,可降低能耗,但是粉塵可能沉積在管道內(nèi),甚至引起管道堵塞。收塵管道發(fā)生堵塞故障,多數(shù)是由于管道風(fēng)速過低造成的。相反管道風(fēng)速高時(shí),不僅能耗增大,還會(huì)加大管道磨損,特別是管道拐彎處,管道風(fēng)速建議取18m/s~23m/s。
3.重視操作和維護(hù)
制定嚴(yán)格的操作、維護(hù)規(guī)程,對袋收塵器的效率和濾袋的使用壽命起決定性的作用。
①操作問題
操作問題按操作規(guī)程執(zhí)行,主要就濾袋材質(zhì)的選擇使用及收塵器操作等提出以下建議:一是濾袋的使用壽命短,采購的濾袋材質(zhì)低劣是原因之一。濾袋材質(zhì)應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行挑選,從正規(guī)廠家選購。二是濾袋的縫制質(zhì)量也是影響濾袋使用壽命的重要因素。三是濾袋的直徑要合適,直徑太小,要相應(yīng)增加濾袋、袋口密封箍、閥門和管道的數(shù)量。相反,直徑太大,氣流阻力增大,影響收塵效果和濾袋的使用壽命。四是煤磨袋收塵器能導(dǎo)電的部件都應(yīng)接地,如袋口的彈簧片密封圈、花板、殼體等。五是濾袋要由熟練的人員仔細(xì)進(jìn)行安裝,否則稍一疏忽就可能損壞濾袋。六是收塵器的檢修門、排灰閥及其他開孔處的密封部位,壓縮空氣的油水分離要十分有效和可靠,否則容易出現(xiàn)結(jié)露堵塞濾袋。
②維護(hù)問題
維護(hù)包括日常檢查和維修,以及小修、中修和大修等,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):一是濾袋每隔500小時(shí)檢查一次文氏管處和花板上是否有粉塵,如果有說明袋口的密封圈不嚴(yán)密或?yàn)V袋有破損。二是袋收塵器轉(zhuǎn)動(dòng)部件的潤滑要按各配套設(shè)備的要求執(zhí)行。三是重點(diǎn)要檢查的部位、內(nèi)容及其解決措施如下:
測壓U形管主要檢查濾袋阻力。
濾袋主要檢查內(nèi)容:檢查濾袋的磨損和損壞情況(花板上是否有沉積粉塵);檢查壓縮空氣中是否含有水和油;檢查壓縮空氣的工作壓力是否合乎要求。針對性解決措施:更換破損濾袋;清洗過濾器;調(diào)整到設(shè)定值。
脈沖閥的控制電磁閥主要檢查內(nèi)容:檢查電控箱信號(hào)燈短時(shí)間亮后,是否立即熄滅;保險(xiǎn)絲熔斷;檢查閥是否能關(guān)閉;檢查是否有泄露。其針對性措施:燈不亮,可能電磁線圈或線路中有干擾,要更換電場線圈;更換保險(xiǎn)絲;清除電磁閥中的臟物。
膜片閥(脈沖閥)主要檢查內(nèi)容:檢查壓縮空氣是否有泄露;檢查所有的膜片。針對性措施:泄露,壓力會(huì)降低,壓力表上會(huì)有顯示,必要時(shí),要更換膜片;調(diào)整脈沖周期和脈沖寬度,使儲(chǔ)氣罐的壓力達(dá)到工作壓力,2s后,再進(jìn)行下一脈沖噴吹。
水泥廠使用的袋收塵器,似乎問題很多,困難重重。然而實(shí)際運(yùn)行情況中,少數(shù)廠袋收塵器的問題較多外,絕大多數(shù)袋收塵器運(yùn)行情況良好,這是因?yàn)槭褂弥蟹e累了豐富的經(jīng)驗(yàn),而且制造廠不斷改進(jìn)和提高產(chǎn)品質(zhì)量,提供性能更優(yōu)良的產(chǎn)品,使排放濃度低于30mg/m3甚至更低。
性能再優(yōu)良的產(chǎn)品,都需要嚴(yán)格的管理,只有精心操作和及時(shí)維護(hù),才能達(dá)到預(yù)期的效果~