窑头高温和常温袋收尘系统的综合比较

曾计生，刘志军

窑头高温和常温袋收尘系统的综合比较

曾计生，刘志军

窑头袋收尘系统可分为高温和常温两种系统，通过对这两种系统从技术和经济方面进行分析和比较发现，在装机功率、重量和系统电耗方面，常温系统比高温系统要高；在设备投资方面，两种系统基本一样；在综合生产费用方面，当单位电价小于0.804元/kWh时，常温系统更经济，当单位电价大于0.804元/kWh时，高温系统更经济。

袋收尘器；高温；常温；技术；经济；比较

1 前言

随着人们对环境的重视，世界各国对于工业粉尘浓度排放要求愈加严格，我国最新出台的《水泥工业大气污染物排放标准》中规定新建水泥生产线粉尘排放浓度必须≤30mg/m3（标），而国外对粉尘的排放指标更加严格，目前国外水泥项目普遍要求粉尘排放浓度≤20mg/m3（标）乃至≤10mg/m3（标）。基于此背景，为满足愈加严格的粉尘排放要求，水泥生产线中的窑头窑尾收尘早已由之前的电收尘器改为了袋收尘器。

窑头袋收尘系统可分为高温袋收尘系统（下文称方案1）和常温袋收尘系统（下文称方案2），目前比较常见的是高温袋收尘系统，而常温收尘器的使用却非常少见，本文将以3600t/d的熟料生产线和排放浓度≤20mg/m3（标）为蓝本着重对这两种系统从技术和经济方面进行分析和比较。

2 工艺简介

图1 窑头袋收尘系统工艺流程图

表1 高温和常温袋收尘系统配置和技术参数比较*

的高温废气（～235℃）经热交换器冷却后进入袋收尘器进行除尘，高温与常温袋收尘系统的差别在于进入袋收尘器的废气温度（也即热交换器出口废气温度）不一样，所谓高温袋收尘系统是指来自冷却机的高温废气（～235℃）经热交换器冷却到180～200℃后再进入袋收尘器进行除尘；而所谓常温袋收尘系统是指来自冷却机的高温废气（～235℃）经热交换器冷却到110～135℃后再进入袋收尘器进行除尘。

3 技术比较

3.1 系统配置和技术参数比较

两种系统的具体配置和技术参数比较见表1。

由表1可知，方案1采用常规热交换器和高温袋收尘器，该收尘器滤袋材质为诺美克斯（Nomex）针刺毡；方案2采用大型热交换器和常温袋收尘器，该收尘器的滤袋材质为涤纶（PE）针刺毡。就热交换器而言，由于方案2较方案1的热交换器出口温度要求更低，所以方案2较方案1要求热交换器的热交换面积更大，配置更多的冷却风机；就收尘器而言，由于方案1收尘器入口温度为高温（180℃），而方案2收尘器入口温度为常温（110℃），所以方案1较方案2收尘器的处理风量要大，过滤面积要多，且方案1要求高温滤袋，而方案2只需常温滤袋即可；就尾排风机而言，方案1较方案2的处理风量和功率都要大一些。

3.2 装机功率和重量比较

两种系统的装机功率和重量比较见表2。

由表2可知，方案1的系统装机功率和重量较方案2的均要小。方案1比方案2装机功率小10kW，方案1比方案2的重量轻82t。

3.3 理论电耗比较

两种系统的理论电耗比较见表3。

由表3可知，就热交换器电耗而言，方案1较方案2少消耗用电0.6kWh/t熟料；就排风机而言，方案1较方案2多消耗用电0.347kWh/t熟料；所以就整个系统而言，方案1较方案2少消耗用电0.253kWh/t熟料。

4 经济比较

4.1 设备投资比较

两种系统的设备投资比较见表4。

由表4可知，方案1与方案2的设备投资相差无几。就热交换器造价而言，由于方案1较方案2设备重量要轻，所以方案1的热交换器设备投资要低；就袋收尘器而言，由于方案1较方案2的袋收尘器要大，且为高温收尘器，所以方案1的收尘器设备投资要高。但就整个系统而言，两个方案的系统设备投资几乎没有差别。

4.2 综合生产费用（3年期）比较

两种系统的综合生产费用（3年期）比较见表5。

由表5可知，方案1较方案2的3年期综合生产费用（维护费用+运行费用）要高17.29万元。就3年期维护费用（也即更换滤袋费用）而言，由于方案1所需的滤袋数量要多，且为耐高温滤袋，而方案2所需滤袋数量少且为常温滤袋，所以更换滤袋的维护费用方案1较方案2要高；就运行费用（也即运行电费）而言，由于方案2单位熟料电耗要高出0.253kWh，3年期总消耗电量方案2较方案1要多消耗846292kWh，所以方案2较方案1运行费用要高。但就综合生产费用（维护费用+运行费用）而言，方案1较方案2要高。

4.3 综合生产费用的分析

方案的优劣取决于综合生产费用的高低，综合生产费用由维护费用和运行费用组成。

由表5可知，影响维护费用的因素为滤袋的数量和滤袋的单价，滤袋的数量是确定不变的，而滤袋的单价可能会随市场产生一定的变化，但变化不大；影响运行费用的因素为耗电量和单位电价，就某一系统而言，系统工况是稳定的，系统电耗也是基本恒定的，而单位电价在不同的地方和不同的时间会有所差别，可以认为是一个变量，由此可见，影响系统优劣的主要因素为单位电价。假定其他因素不变，那么单位电价对两方案综合生产费用差值（也即系统优劣）的影响如表6和图2所示。

由表6和图2可知，当单位电价小于0.804元/kWh时，方案1的综合生产费用要高于方案2，也即此时方案2更经济；当单位电价大于0.804元/kWh时，方案2的综合生产费用要高于方案1，也即此时方案1更经济。

5 结论

通过以上对高温和常温袋收尘系统的技术和经济方面综合比较，可总结出如下结论：

（1）在系统配置方面，当粉尘排放浓度≤20mg/m3（标）时，常温系统采用大型热交换器和常温袋收尘器（滤袋材质为涤纶（PE）针刺毡；而高温系统采用常规热交换器和高温袋收尘器（滤袋材质为诺美克斯（No⁃mex）针刺毡）。但当粉尘排放浓度≤10mg/m3（标）及其以下时，以上两方案中的滤袋还需覆膜处理。

（2）在装机功率和重量方面，常温袋收尘系统比高温袋收尘系统要高。

表2 高温和常温袋收尘系统装机功率和重量比较

表3 高温和常温袋收尘系统理论电耗比较

表4 高温和常温袋收尘系统设备投资比较*

（3）在系统电耗方面，常温袋收尘系统比高温袋收尘系统要高出0.253kWh/t熟料。

（4）在设备初始投资方面，常温和高温袋收尘系统几乎没有差别。

（5）在综合生产费用（3年期）方面，其中就更换滤袋的维护费用而言，高温袋收尘系统要比常温袋收尘系统高；就运行电耗费用而言（假定单位电价为0.6元/kWh），常温袋收尘系统要比高温袋收尘系统高；但就综合生产费用（包括维护费用和运行费用）而言，高温袋收尘系统比常温袋收尘系统费用高出17.29万元。

（6）在单位电价对两个系统优劣的影响方面，当单位电价小于0.804元/kWh时，方案2的综合生产费用更低，方案2更经济；当单位电价大于0.804元/kWh时，方案1的综合生产费用更低，方案1更经济。

表5 高温和常温袋收尘系统综合生产费用（3年期）比较*

表6 电价对综合生产费用的影响

图2 电价对综合生产费用的影响

The Comprehensive Comparison between High Temp.and Room Temp.Bag Filter for Cooler

ZENG Ji-sheng,LIU Zhi-jun
(Sinoma International Engineering(Tianjin)Co.,Ltd.,Tianjin 300400,China)

The bag filter for cooler should be divided into high temp.and low temp.system,the analysis and com⁃prehensive comparison of technical and economic for cooler is made in this article,and make some conclusions as following:in the hand of installed power,weight and power consumption,the low temp.bag filter system is big⁃ger than high temp.bag filter system;in the hand of equipment investment,there is no deference between two system;in the hand of operating cost,the low temp.bag filter system is lower than the high temp.bag filter sys⁃tem when the specific power fee is lower than 0.804 yuan/kWh,and the low temp.bag filter system is higher than the high temp.bag filter when the specific power fee is higher than 0.804 yuan/kWh.

Bag filter;High temp.;Low temp.;Technical;Economic;Comparison

TQ172.688.3

A

1001-6171（2012）03-0093-04

2011-11-23；编辑：沈颖