水泥窯窯尾布袋除塵失效分析
臺(tái)州市皓天產(chǎn)業(yè)用布股份有限公司
摘要水泥行業(yè)的粉塵排放是現(xiàn)階段主要顆粒物污染源之一(三大顆粒物排放行業(yè)分別為鋼鐵、
水泥、火力發(fā)電)。本文僅就水泥窯尾布袋除塵的布袋失效因素進(jìn)行分析。
1 我國(guó)水泥窯的基本現(xiàn)狀
中國(guó)水泥網(wǎng)的數(shù)據(jù)顯示到2020年我國(guó)有水泥熟料生產(chǎn)線1685條(2020年新增26條)，水泥熟料產(chǎn)能18.37億噸(占全球產(chǎn)量的57%以上)，
窯設(shè)備產(chǎn)能從2500~10000tT(特種水泥還有1000T的水泥窯)，
2020年開(kāi)始實(shí)施的產(chǎn)能置換，逐步淘汰2500vT的水泥窯，單條窯產(chǎn)能5000tT 已成為常態(tài)化出現(xiàn)多條設(shè)計(jì)產(chǎn)能
10000T的生產(chǎn)線。
我國(guó)水泥窯(窯頭、窯尾)的除塵器95%以上為布袋除塵器，與水泥窯配套的有余熱發(fā)電、爐內(nèi)脫銷(xiāo)等裝置，
進(jìn)一步提升了水泥窯的熱效轉(zhuǎn)換利用和污染源控制，也使得水泥窯尾與生料磨相連
共用一臺(tái)除塵器成為普遍現(xiàn)象，給窯尾布袋除塵帶來(lái)很多不可控因素。
水泥窯窯尾布袋除塵器改造經(jīng)歷了二個(gè)階段:第一階段是由電除塵改造成布袋除塵器(電改袋)。
第二階段對(duì)布袋除塵器進(jìn)行超低排放改造。主要通過(guò)增加除塵器箱體個(gè)數(shù)、提升除塵器高度(加長(zhǎng)布袋長(zhǎng)度)手段，增加過(guò)濾面積、
降低過(guò)濾風(fēng)速等辦法實(shí)現(xiàn)超低排放(達(dá)到<10mg/Nm)目標(biāo)
。很多水泥窯尾的顆粒物排放值已經(jīng)達(dá)到<5mg/Nm，除塵器配套的布袋尺寸以160x7000~8000mm為主流(極個(gè)別的布袋長(zhǎng)
度達(dá)到9500mm)，布袋長(zhǎng)度的延長(zhǎng)不僅增加了布袋破損的概率，
也給除塵器運(yùn)行與維護(hù)帶來(lái)很多弊病。
2 水泥窯尾除塵布袋的基本選材
除塵布袋是袋式除塵器的“心臟”，除塵器的設(shè)計(jì)缺陷、運(yùn)行差錯(cuò)等因素都會(huì)導(dǎo)致除塵布袋失效或提前破損。在除塵器設(shè)計(jì)合理、
運(yùn)行維護(hù)到位的前提下，除塵布袋的選材就成為保障除
塵器長(zhǎng)效穩(wěn)定、低阻高效的關(guān)鍵。水泥窯尾可選擇的布袋材質(zhì)包括:
(1)針刺氈系列。
材質(zhì)可以選擇聚酰亞胺類(lèi)產(chǎn)品、芳綸系列產(chǎn)品、玻纖復(fù)合氈系列產(chǎn)品，為達(dá)到超低排放可以選擇用覆膜、或者用超細(xì)面層代替覆膜，
實(shí)現(xiàn)<10mg/Nm目標(biāo)。針(水)刺氈系列產(chǎn)品，具有良
好的透氣性能、系統(tǒng)初始阻力很低，但是隨著時(shí)間推移，阻力逐步上升，導(dǎo)致系統(tǒng)阻力升高、能耗加大。由于氈類(lèi)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的特性，
三維結(jié)構(gòu)的布料在基布與面層之間容易造成分層(剝離)失效。
水泥窯尾采取爐內(nèi)脫銷(xiāo)(基本采用SCR法)，窯尾與生料磨共用一臺(tái)布袋除塵器(窯磨一體）
3水泥窯尾除塵器布袋失效的現(xiàn)象及原因
具體分析如下。
1/ 異常情況
不都是布袋本身制造質(zhì)量因素造成的，還與除塵器設(shè)計(jì)、水泥生產(chǎn)原料、水泥藝
本泥窗尾除塵器出現(xiàn)的回白煙、顆粒物排放超標(biāo)、布袋結(jié)露或板結(jié)、布袋失效和破精等
核超標(biāo)的原因大體有四種。(1翻粒物傳放超標(biāo):該問(wèn)題，二是布袋沒(méi)有破損，但是由于制造質(zhì)量原因，導(dǎo)致
超縮粉塵從布袋表面穿透布料(通一是布提形成直0。
造成顆粒物排放超標(biāo)。通過(guò)查找并更換破根的布袋就可以解決它是指粉寶顆粒物排放沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的限制值
(通常是超過(guò)10mg/Nm)。造成顆粒物換施工
常說(shuō)的理塵現(xiàn)象)而造成排放超標(biāo)，三是花板孔密封不嚴(yán)(花板口大小不一、布袋袋口與花長(zhǎng)有經(jīng)過(guò)除塵器而直排，
造成排放超標(biāo)，配合有誤)導(dǎo)致相塵從袋口溢出
而超標(biāo):四是除塵器箱體、煙道等焊縫開(kāi)焊導(dǎo)致含塵氣體液顆粒物排放超標(biāo)可以通過(guò)煙由能夠肉眼觀察到，還可以
在中控室直接讀取樓放數(shù)值。
(2)水泥窗尾除塵器煙囪時(shí)常有“白煙”。 體的市袋破損部位、透塵與否、開(kāi)焊縫隙、花板密封不嚴(yán)等通過(guò)
熒光粉檢測(cè)很容易被發(fā)現(xiàn)，
窯尾白煙主要是在秋冬季節(jié)北方地區(qū)，觀察中控室監(jiān)測(cè)的顆粒物排放沒(méi)有超標(biāo)(在定的允許范圍內(nèi))，但是煙肉卻有
“白煙”冒出。白煙的形成主要是窯磨一體機(jī)在
低溫狀態(tài)下,受大氣環(huán)境的超低溫影響，形成的過(guò)飽和水蒸氣，特別是在水泥磨間斷性開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)更容易出
V”現(xiàn)象， 現(xiàn)“白煙”，“氨逃逸”會(huì)加劇白煙的形成。適當(dāng)提高煙氣溫度可以有效緩解甚至消除“白
(3)窯磨一體除塵器在生料磨停機(jī)時(shí)顆粒物排放超標(biāo)。
這是很多水泥窯與生料磨機(jī)共用一臺(tái)除塵器經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題,生料磨停機(jī)時(shí)顆粒物排放
是布袋原因造成的，是除塵器運(yùn)行與操作因素造成的。 超標(biāo)，生料磨開(kāi)機(jī)后顆粒物排放就恢復(fù)到控制值之內(nèi)。
這種現(xiàn)象與布袋制造質(zhì)量無(wú)關(guān)。并不
水泥窯尾余熱發(fā)電、爐內(nèi)脫硝、生料磨多種工作狀態(tài)同時(shí)運(yùn)行的煙氣，進(jìn)入到除塵器入口的含塵氣體溫度只有80-110℃
，粉塵與水汽混合貼附到布袋表面，造成阻力上升
，迫使噴吹壓力加大形成相對(duì)穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。在生料磨停機(jī)后,不僅進(jìn)入到除塵器的粉塵會(huì)減少、水分也會(huì)突然減少
、除塵器內(nèi)煙氣溫度會(huì)上升到150~180℃，
受水分影響貼附在布袋表面 N0m)的粉塵，在噴吹壓力作用下會(huì)突然脫落、使得布袋表面(局部)非常干凈，超細(xì)粉塵從布料的
通道中穿透(透塵)，造成排放超標(biāo):生料磨恢復(fù)生產(chǎn)后、溫度降低了，水分上去了，透塵的通道又被閉合，
顆粒物排放重新達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以?xún)?nèi)。因此在生料磨停機(jī)時(shí)降低清灰的噴吹壓力
、適當(dāng)延長(zhǎng)清灰周期(加大清灰間隔時(shí)間)，可以有效解決生料磨停機(jī)時(shí)排放超標(biāo)的問(wèn)題,
(4)除塵布袋結(jié)露和板結(jié)。
它是由于除塵器內(nèi)在低溫(低于露點(diǎn)溫度)狀態(tài)下運(yùn)行、粉塵濕度大(水分大)而導(dǎo)致粉塵以粉狀或者塊狀粘附在布袋表面的一種現(xiàn)象。
除塵布袋無(wú)論是出現(xiàn)結(jié)露、還是板結(jié)現(xiàn)象，嚴(yán)格意義上講是由于低溫高濕環(huán)境造成的，與布袋制造質(zhì)量和選擇的材質(zhì)無(wú)關(guān)。
影響結(jié)露與板結(jié)的因素有幾個(gè):一是光滑的濾袋表面要比
粗糙的具有更好的抗結(jié)露性能;二是拒水處理(>IV級(jí))后，對(duì)結(jié)露和板結(jié)有一定的緩解:三是覆膜濾袋比同材質(zhì)的非覆膜濾
袋具有更好的抗結(jié)露性能;四是機(jī)織布比氈類(lèi)具有更好的抗結(jié)露性能;五是“氨逃逸”會(huì)加劇結(jié)露和板結(jié)。
防止結(jié)露或板結(jié)，通常可以采取以下措施:一是做好除塵器箱體保溫是必要手段:二是保證除塵器密封性良好，
防止冷空氣進(jìn)入除塵器;三是適當(dāng)提高煙氣溫度，保證在高于露點(diǎn)
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