水泥行业粉尘污染控制技术分析

张 烁

（浙江中材工程设计研究院有限公司，浙江杭州310022）

近几年来，我国水泥行业出现了非常严重的产能过剩问题，相关数据统计表明：2012年时我国水泥总产量已达到世界总产量的56%左右，在国民经济建设发展中，水泥发挥出了无可替代的作用。因此，如何行之有效地处理行业发展带来的粉尘颗粒物排放问题也引起了业内外的高度重视。

1 有组织粉尘

1.1 有组织粉尘产生环节

有组织粉尘可以通过排气点集中排放，历来是粉尘治理的重点，一般很容易实现排放浓度达标。水泥厂在进行原料破碎、预均化以及输送、原料调配及输送、原料粉磨、窑尾预热等过程主要产生的是有组织粉尘排放。

1.1.1 袋式除尘器

袋式除尘器作为一种最传统、应用最广泛的除尘设备，依靠滤料作为过滤材料实现气固分离，在干法水泥生产线粉磨、输送等集中排放点中具有较强的适应性。目前，水泥生产企业从原材料矿山破碎到水泥产品包装发运整个生产工艺流程中，多数情况下采用的都是袋式除尘器。袋式除尘器在实际应用过程中不会受到电阻、烟尘比等相关因素的影响，能够针对电除尘器所不能捕捉的粉尘进行更有效的收集；具有较高的除尘效率，可以将粉尘排放浓度控制在10mg/Nm3之内；设备运转过程灵活稳定，能够适应较高的温度、压力和风量处理范围；在实际应用过程中，操作相对简单，能够实现在线检修，设备利用率较高；在同等除尘效率的前提下，设备造价低于电除尘。然而，袋式除尘器本身也存在亟需改进的地方，如滤袋受温度影响较大，当烟尘温度过高时易出现“烧袋”现象，而在温度过低的情况下，又会出现冷凝结露造成糊袋现象，在多年的应用实践中存在布袋除尘器体积过于庞大、设备运行阻力大、换袋成本较高的问题。

1.1.2 超净排放技术

PM2.5主要来源于工业生产过程和汽车尾气排放等环节，尾气不经处理直接排放是引起大气PM2.5超标的主要原因,由此造成的环境污染问题日益加剧，全国各地相继出现了严重的雾霾现象，对人们的生活和健康造成了极大危害。而水泥行业作为高排放工业，在环境污染治理工作中有着无可推卸的责任和义务，其发展必然面临更严厉、更苛刻的标准要求，这对水泥行业是一个严峻的挑战。

相对于10mg/Nm3超净排放目标，水泥行业还有很大的上升空间。从技术角度和设备稳定性来看，袋式除尘器是实现水泥厂超净排放目标最可行的方案。袋式除尘器在实际应用过程中粉尘净化效率能够达到99%以上，在控制水泥行业的颗粒物排放方面具有非常明显的优势。在实际应用超净排放技术时，除了将重点放在提升滤料品质或提高滤袋制作质量等方面，同时还必须针对高效喷吹清灰系统、高精度过滤系统、低阻结构系统、均风分布系统等关键技术进行不断创新，进一步提升袋式除尘器各项性能。

1.2 有组织粉尘治理改进措施

在整个水泥行业的生产过程中，一些生产工序实际产生的粉尘浓度相对较高，如果单纯采用袋式除尘器处理，就必须进一步缩减清灰周期，即必须针对每一条滤袋进行高频率的清灰处理，这样就会导致处理过程能耗增加，而且高频率喷吹对滤袋的使用寿命也会造成一定影响，因此，在针对高浓度粉尘进行处理时可以考虑增加相应的预除尘措施，如气体沉降室。

通过提升过滤风速只能实现对除尘设备首次投资成本的有效控制，但是，会导致风机的能耗增加，而且会缩短滤袋的使用年限，过滤风速增大其排放浓度也不能得到很好的控制，由此导致的负经济效益是一个长期过程。针对这种现象，希望各研发机构进一步开发滤料材质，增加整个系统中的过滤单元以及过滤面积，并对过滤风速进行有效控制。

2 无组织粉尘

2.1 无组织粉尘产生环节

无组织粉尘即不经过排气点有规律排放，排放环境更开放，不易形成布袋除尘器需要的“负压”空间，加上现场浓度变化不定，布袋除尘器等传统除尘技术不能有效控制无组织排放的粉尘。无组织粉尘的治理重在抑制粉尘的产生，而不是粉尘的收集，其治理更不是靠单一手段，可以考虑将几个治理办法综合使用，比较常用的是生物纳米膜覆盖、云雾等抑尘技术。目前，国内外都在积极寻求无组织粉尘的治理技术和方式。原料运输、原料堆存、汽车转运物料、水泥包装等是水泥厂产生无组织粉尘的主要环节。

2.2 无组织粉尘治理措施

水泥行业针对生产过程中的无组织粉尘排放主要采取以下控制措施：

⑴破碎、筛分、转运点、原料/燃料的堆放、储存及运输等各个产生粉尘的源头进行严格管理，如转运点和皮带机廊道整体密封和分散喷雾。

⑵由于在整个包装车间内经常会出现车辆进出的现象，难以实现完全封闭，因此，可以合理地使用卷帘进行有效遮挡，自然降尘，严格控制无组织粉尘排放。包装车间的出口位置也应经常使用雾化喷水装置及时除尘处理。除此之外，还可以考虑在机械装备上做一些技术更新，如装车皮带机上考虑设置移动式收尘风罩进行系统收尘，将无组织粉尘进行有组织的收集处理，有效控制落袋扬尘。

⑶水泥行业的厂区必须配备洒水车辆，在干旱季节，必须针对原料的堆放场地以及物料运输道路进行定期洒水除尘处理，另外，在生产厂区道路内对运输车辆严格限速，及时清理厂区地面产生的粉尘等。

3 粉尘事故排放防范措施

水泥行业事故排放主要是通过净化系统的相关设备运行管理以及检修维护等各个环节组成，某一环节出现问题将会导致这个时间段内治理效率出现严重下滑现象，并出现短时间内污染物排放量急剧增加状况。为了实现对粉尘事故排放几率的有效控制，将水泥行业污染程度控制到最低，应采取以下防范措施：

⑴不断强化除尘设备的维护保养工作，对相关岗位人员专业技能进行严格培训，让所有在岗人员对不排污能够准确判断，在排污事故时及时采取应急措施进行处理。如果在生产过程中一旦发现布袋除尘器冒灰，导致除尘系统运行出现问题，引起污染物排放增加，必须及时更换布袋，将被动应对转变为有效预防，避免发生突发事故排污状况，以免对企业正常生产造成影响。

⑵智能化的事故排放报警和自动处理技术。破损滤袋清灰之后有较明显的浓度特征，因此，对破袋进行精准定位后自动采取应急措施，封堵滤袋避免粉尘排放，这也是避免事故排放的有效措施之一。

4 结语

水泥行业是一种高能耗、高排放的资源型产业，在我国各项环保标准日益严格的情况下，水泥行业必须利用环境综合治理、设备革新等技术手段实现节能减排的目标，除了技术层面控制和治理粉尘外，更需要从制度层面入手，开展粉尘治理专项行动，严格执行环保法及相关管理制度，从而促进水泥行业健康发展，全面提升水泥行业的市场竞争力。