水泥磨系统主收尘器低阻低排放改造分析

郑佳佳

合肥中亚环保科技有限公司

1 引言

水泥磨系统是水泥厂为了提高制造效益，基于先进技术而建立的系统，控制水泥粉磨的工艺过程。水泥磨系统排放和耗电量非常之大，成为我国节能环保工作的重点，更是纳入到了国家重点管控排放区域，对于水泥磨系统的排放也提出了新要求，特别是一些特殊区域必须要严格控制在10mg/m2的范围之内。收尘器就是水泥磨系统中的重要设备，也是水泥磨系统排放控制的关键点，要想要达到排放要求，还需要从收尘器进行探索，实现技术改造升级，以此达到经济、环保的效果。

2 水泥磨系统主收尘器

水泥磨机在水泥厂中运用广泛，是物料粉碎的关键设备。整个水泥磨系统也是一个复杂的过程，如图1。其工作的原理是：物料是依靠水泥磨机回转筒体内钢球的碾碎和冲击作用完成粉磨。相关的水泥熟料和石膏混合材料通过水泥磨机进料装置，进入到回转部分的粗磨仓中，通过粗磨仓的加工，使其混合料进行第一步的粉碎；然后进入到出料装置，工艺中一部分为合格的水泥产品，可以直接收集储存。另外一部分不合格的产品需要回到水泥磨机内进行再次粉磨，收集合格产品，由此来构成粉磨系统[1]。

图1 水泥磨系统

对于水泥磨系统中的相关设备就不一一介绍，这里重点分析收尘器，收尘器作为一种除尘设备，也是水泥磨系统中的重点设备。在上述分析水泥磨工作原理的时候，提出了其中一部分合格的水泥产品就是通过收尘器进行产品收集，不符合要求的是重新进入系统再次加工，因此这里收尘器的主要作用就是负责收集水泥磨系统中合格的水泥产品。收尘器一般有袋式收尘器、脉冲袋式收尘器和电收尘器，结合节能环保、投资成本、运行效率等多方面考虑，目前更多水泥厂是选择使用脉冲袋式收尘器，收尘效果高、效率高、排放浓度低、能耗少，而且运行可靠稳定，具有较好的经济效益[2]。

在水泥磨系统运行中，如果收尘器出现问题，也将直接整个系统功能的发挥。对于一些常见的问题，比如收尘器漏风，将外界的空气吸入到收尘器中，影响内部温度，就出现结露的现象；而且如果烟气中的含湿量过高，也容易造成结露现象。本文对于收尘器的探索，主要是围绕低阻低排方面，从这一方面当前收尘器的存在的问题有：阻力过大，就必须要通过降低台时，降低系统效率，还会增加能耗，进而增加成本；还有就是排放不达标，无法达到国家排放标准。为此，水泥厂针对这类问题，要想实现可持续化发展，就必须通过一定技术实现改造优化，提高经济效益。

3 水泥磨系统主收尘器低阻低排改造方案

为了让本次的研究更加具有针对性和实践性，本次的研究选择了实际收尘器的运行进行分析，确定存在的问题，并且提出改造方案。结合实际的问题提出改造措施，实现低阻低排改造。

3.1 水泥磨系统收尘器现状

结合一实际水泥磨系统收尘器运行现状，进行分析。选取的对象是气箱脉冲收尘器，是一种脉冲袋式收尘器，原本是按照国家的排放标准30mg/m3的标准进行的设计，在实际的使用中排放浓度也在标准范围之内。但是这一标准相比较国家的新要求，还是存在一定差距。此外，除了排放不到表，在使用中因为含尘气体浓度比较高，还会出现磨损等工艺问题，在一定成上造成电力的浪费，也给风机的运行带来安全隐患。此外，气象脉冲收尘器对清灰机理的保护不到位，容易造成滤袋的损伤，无法均衡清灰效果，无法满足长时间的运行要求，所以在改造中还是要以低阻低排为目标。所以本次对收尘器的改造目标也就是符合国家对水泥厂排放新要求：10mg/m2内[3]，同时还需要满足节能、安全、高效的基本要求。

3.2 设计改造方案

结合实际存在的问题以及改造目标，以及气箱脉冲收尘器的实际情况，对于上述问题的解决，有三种措施，分别是：（1）更换滤袋，也是最为简单的一种方法。但是滤袋具有使用期限，一旦达到寿命期限，就必须要重新更换，间接性的增加了成本费用。无法彻底实现低阻低排、节能的改造。（2）整体更换新型收尘器，也是彻底解决问题的最佳措施。但是投资比较大，新设备费用、拆除安装费用，无法满足经济方面的要求，而且直接更换还需要按照现有设备的相关要求进行设计，比较复杂。（3）对现有收尘器进行局部改造，结合实际情况，保留可行性部件，结合问题对特殊区域进行一个改造，不仅可以节省费用，还能缩短施工周期，确保水泥磨系统的运行[4]。

综合考虑，本次选择对现有气箱脉冲收尘器进行一个改造优化，让其满足低阻低排目标。在改造过程中，需要考虑几个问题，首先是过滤风速问题，应该适当增加过滤的面积，提高效率；然后是考虑清灰机理，改善内部通风环境，避免造成滤袋磨损等问题。可以适当扩大收尘器进出口通风面积，减少滤袋的过滤符合以此来降低收尘器阻力，达到排放要求。

3.3 改造方案设计

具体的改造方案为以下几点。

将现有的气箱脉冲收尘器改为高效脉喷收尘器，保留原有收尘器中输灰系统，保留原袋室，但是需要在原有的基础上进行一个调整，将袋室加高加长，并且预留一个沉降空间，一般在一米左右。原本高压气象脉冲方式的喷吹清灰变为低压大流量脉冲文氏管诱导反吹风清灰方式。最后使用国内的通用符合排放标准的滤袋，还能降低压差阻力，达到排放目的。简单来讲，就是降低了滤袋条数，增加过滤面积、降低了总过滤风速，而且大大地降低了运行阻力和含尘浓度[5]。

具体来讲，各方面改造和功能的实现。首先是通过增加过滤面积，有效地降低过滤风速，从而达到10mg/m2以下的排放标准，满足国家排放规定；针对前面所阐述的滤袋符合不均匀状况，可以通过在收尘器的前端增加均匀布风系统，起到缓解的作用；扩大进风口进风面积，优化花板的排列，以此来改善内部通风效果；通过预留沉降空间，有效地减少了通风的阻力，实现低阻改造目标；最后通过优化清灰程序，防止出现塌料，威胁输灰系统稳定的问题，提高稳定可靠性，还能有效地调整收尘器的阻力。

3.4 案例分析

对于水泥磨系统主收尘器低阻低排改造，本文做了详细的分析，这里以具体的案例进行说明，结合当前研究以及工作经验，再结合已有的研究成果进行一个阐述。随着国家排放标准的提出，对于水泥系统来讲，很多收尘器的根本无法达到排放要求，为此就需要进行一个改造。本次改造的目标上还在原来排放粉尘的浓度基础上降低一半以上，并且降低收尘压差阻力，以此来满足排放标准，达到节能减排的目的。本次所选择的元气箱脉冲收尘器的实际排放粉尘浓度为24mg/m3，在实际运行中，因为对于过滤袋缺乏保护，导致该气箱脉冲型收尘器的滤袋发生了一定的损伤，影响清灰效果，为此在改造中也需要注意该问题。该气箱脉冲型收尘器的具体规格参数情况为：其处理风量为320000（m3·h-1），滤袋条数为4080（Φ130×3050），过滤面积为5080m2，总过滤风速为 1.05（m·min-1），运行阻力为 2000Pa~3000Pa，入口含尘浓度小于1000（g·m-3）。

为此，对于该气箱脉冲型收尘器的情况，按照上述的三种改造方案对其进行一个改造，分贝时更换滤袋、更换新的收尘器、现有基础上进行一个改造。对于三种方案的实际效果在上述已经做了简单的分析，对于本文要想达到一个节能减排的目的，同时还需要注意成本，第三种方案是最为理想的。按照第三种方案进行改造设计，具体的与上述方案差不多，其中袋室变为高6.5m，长5.5m，保留1m 的净高作为沉降空间。按照方案改造之后的气箱脉冲型收尘器的基本情况为：其处理风量为320000（m3·h-1），滤袋条数为3240（Φ130×3050），过滤面积为7274m2，总过滤风速为 0.731（m·min-1），运行阻力为小于1200Pa，入口含尘浓度小于1000（g·m-3）。结合两者数据就可以查看到其变化以及改造结果，滤袋条数有了明显的减少，过滤面积得到增加，还有就是运行阻力，更是减少到1200Pa 以下。就一次来看，可以确定本次的改造是有效地，达到了低阻低排改造的目的。最终对于排放浓度进行了一个检测，发现其实际排放浓度检测值达到了6mg/nm3，相比较与改造目标，完全符合标准，而却还取得了较为理想的情况，实现低阻低排，达到节能环保的目标。

本次分析，只是简单的分析了案例，主要是通过实际的数据进行了一个说明，对该改造方案进行了一个验证，充分确定了其有效性和结果。也充分的确定了可以对水泥磨系统主收尘器进行改造，来达到低阻低排的要求，不仅可以节约成本，还能达到节能环保的目的。

4 结束语

本文对于水泥磨系统主收尘器低阻低排改造的研究，是在一定理论基础上，选择脉冲袋式收尘器作为探究对象，通过阐述其在实际运行中存在的问题，提出改造方案，并且对改造方案进行设计，确保其可信性。但是在实际的收尘器改造中，要想达到低阻低排的要求，还需要结合工厂实际水泥磨系统的运行情况，结合其产品规格参数做详细的分析，设计出完美的方案，才能进行实践操作。本文的研究是结合已有的工作经验进行的，虽然研究层次不够深入，希望可以为实践提供理论基础，也会在后续的工作中，加大研究力度。