有关水泥厂工艺设计中除尘技术的应用

王 剑（中建材智慧工业科技有限公司）

有关水泥厂工艺设计中除尘技术的应用

王 剑
（中建材智慧工业科技有限公司）

随着社会的发展与建筑行业的持续升温,水泥生产规模的不断扩大，在水泥厂的工艺设计过程中，除尘设计非常重要。近年来,水泥厂的除尘技术得以普及发展,但是仍旧存在许多问题。鉴于此，本文主要从水泥厂生产过程中的粉尘来源及工艺设计入手，对除尘技术在水泥厂的应用进行了分析和阐述,希望给行业相关人士一定的参考和借鉴。

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除尘技术在水泥厂工艺设计中的应用是一项十分复杂且重要的工作，它包括很多方面，随着科学技术水平的提升不断完善。现阶段多种多样的水泥厂除尘技术得到了大力推广，但是都存在一定的局限性。因此，探讨与分析水泥厂工艺设计中除尘技术具有重要的作用和意义。但是只相关研究人员重视这一项技术的研究，从根本上解决水泥厂日常工作中所产生的粉尘问题指日可待。在这一过程中，应针对水泥粉尘的来源和特点进行研究，广泛收集除去粉尘的相关措施，以最大限度提高原材料使用率的基础上，提出优质、环保的除尘技术。

一、概述

水泥厂生产中每个环节都涉及到对原材料的加工和处理，粉尘是水泥厂生产中的必然产物。现阶段，水泥厂生产过程中的粉尘主要包括设备通风除尘系统无组织面源排放；设备通风除尘系统失效后导致意外事故所排放的粉尘；窑尾和烘干机的热力排气筒和其他部件产生有组织的点源排放。水泥厂的粉磨系统主要负责生料和水泥的研磨工作，如气流流速与粉磨的细度、产量、通风量不相符合，就会引起粉尘的大量排出。

另一方面，手动的粉磨系统造成的操作失误、输送装置密封性不强等，都会导致粉尘的大量排出。水泥厂的烘干过程中，由于回转筒的持续运转，持续颠簸生产水泥用的矿料、矿渣和煤粉等物质，使其中微细颗粒被扬起，随着烘干机的气流排到外界空气中。 水泥厂的水泥制作过程，破碎机作为其重要的工艺设备，其在破碎原材料过程中产生了巨大的粉尘量。在破碎时，物料的喂入、破碎及其出料各项工序都会产生大量的微细颗粒。在气流的作用下，大面积传播，迅速形成粉尘污染。需要注意的是，在这一过程中，如果物料加工不完善，需进行反复加工，会加倍增强粉尘的排放量。水泥厂的包装工序中，同样也排放了大量的粉尘，设备和人为操作在水泥的包装过程中有着十分重要的影响，其是另外一种粉尘的主要来源。水泥厂工艺设计的设计原理袋除尘器是以织物纤维滤料采用过滤技术将空气中的固体颗粒进行分离的设备。目前主要有纤维过滤，膜过滤(表面覆膜)和粉尘层过滤，具体表现为：筛分，惯性碰撞；扩散，重力沉降等综合作用。目前，国内外滤料表面覆膜过滤技术的应用，使袋除尘器的过滤机理都有所改变。这种技术对微细粉尘有更高的捕集率，将粉尘阻留在滤料表面，更容易剥离。国内生产的袋除尘器可达到99.99%的除尘效率，已趋近“零排放”。

二、水泥厂除尘工艺技术的设计原则与技术应用要求

2.1、水泥厂除尘工艺技术的设计原则

设计遵循如下原则进行工艺路线的选择及工艺参数的确定：（1）基础数据可靠，总体布局合理。

（2）避免二次污染，降低能耗，近期远期结合、满足安全要求。

（3）采用成熟、合理、先进的处理工艺，处理能力符合处理要求；

（4）投资少、能耗和运行成本低，操作管理简单，具有适当的安全系数，各工艺参数的选择略有富余，并确保处理后的尾气可以达标排放；

（5）在设计中采用耐腐蚀设备及材料，以延长设施的使用寿命；

（6）废气处理系统的设计考虑事故的排放、设备备用等保护措施；

（7）工程设计及设备安装的验收及资料应满足国家相关专业验收技术规范和标准。

2.2、水泥厂工艺设计除尘技术的应用要求

首先是对高效除尘器的选用。在进行水泥厂工艺设计时，应选取高效的除尘器，以有效降低排放浓度。相关管理人员应以提高设备的整体科技含量为己任，尽量控制粉尘的排放，确保达到相关排放标准。应在选择高效除尘技术的同时，使用一级除尘系统，在实现系统流程的简化基础上，最大限度减少能耗、降低系统阻力，从而维持系统的正常运行。

其次，应结合工艺设备选取除尘器。水泥厂的生产过程中并不是全然相同的，根据生产方式的不同所采用工艺设备所产生的废气特点也不一样。因此，除尘器的选择是至关重要的。应从工艺设备的实际情况出发，根据设备的生产情况和特点，尽量选择同一型号的除尘器，从而实现零件的互换使用，降低设备成本，实现维修养护效率的提高。

第三，应以防治为主。在水泥厂工艺设备中，应加强其密封性，做好以防治为主，积极处理通风系统的漏风问题，有效降低粉尘的排出，从根源上解决水泥厂内的粉尘问题。

最后，应加强对陈旧除尘器的改造。由于部分水泥厂特殊的地理位置，其交通和经济并不发达，导致水泥厂内仍然使用大量的陈旧工艺设备。相关管理人员应针对老式除尘器进行改造或淘汰，从而减少投资成本。

三、水泥厂工艺设计除尘技术的分析

3.1、袋式吸尘器的特点

袋式吸尘器具有适应强、能耗低的特点，通过收集亚微米级可吸入悬浮颗粒物较强的适应性，其逐渐成为现阶段水泥厂普遍使用的除尘器械。除尘技术主要包括滤料技术和清灰技术两大类，其采用的是反吹风式、振打式的清灰方式。在选择袋式除尘器时，应根据其使用情况确定标准。需考虑到以下几个方面的因素：

窑头用布料的选择。窑头应采用耐温、耐氧化的针刺毡类布料。其中，笼架应采用16根竖筋形式，NOMEX纤维使用温度应高于200度，还应注意对酸碱气体的抵抗力和抗氧化能力。

窑尾用布料的选择。窑尾应采用玻纤PTFE覆膜布料，其性价比较高，但应采用纵向不小于24根筋，再采用TEFLON 线来缝制。第三是水泥磨用布料的选择。应采用涤纶针针刺毡 PTFE 覆膜滤料，其有效降低了设备运行阻力，保障了设备的正常运行。

煤磨所用布料的选择。应采用具备抗静电纤维的涤纶针刺毡布料，从而排除窑烧不稳定的现象。

矿粉用布料的选择。应采用具有高耐水解性能的均聚丙烯腈PTFE 针刺毡。

3.2、磨机除尘应用与烘干机氧气的治理方法

磨机的通风主要是依赖开流磨和提升式循环磨的排气功能，其产生的废气大多在150g/Nm3之内，废气温度应小于100度，其废气中的水分较大。一般的低能清灰除尘器难以适应这种废气性质，导致除尘器的效果都比较差。现阶段的新型脉冲清灰除尘器主要是通过滤料技术、清灰技术和控制技术的有机融合，从而更好地适应磨机通风除尘要求。

针对烘干机氧气的治理方法。烘干机烟气具有湿度高、浓度高、露点温度高的特点，传统的旋风除尘器已经完全不能满足环保要求，还形成了大面积的腐蚀现象。应采用LPF 烘干机抗结露玻纤袋除尘技术，全方位提升烘干过程中的粉尘控制能力，实现除尘自动化。LPF 烘干机抗结露玻纤袋除尘技术具有较强的适用性，其工艺设计较为先进，工艺参数也可根据水泥厂的要求进行调整，在有效降低烘干后物料的最终水分含量的同时，提升水泥厂的水泥总产量。

四、结束语

综上所述，由于现代工艺设备通风装置的更新换代，提高了水泥厂产量的同时，也使降低了其维护费用，更重要的是，增强了工人的积极性，使其劳动效率得到了提高。笔者希望更多的专业人士投入到水泥厂的除尘技术研究中去，针对文中存在的不足，提出指正建议，从而保证水泥厂内的粉尘得到有效控制，以利于水泥厂设备的稳定高效运行，延长新型设备的使用周期和使用寿命，为优质的水泥厂工作环境作出贡献。

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1007-6344（2016）06-0012-01

王剑，中建材智慧工业科技有限公司，助理工程师，水泥厂机电一体化，100089