2002年我國(guó)水泥工業(yè)的總產(chǎn)量超過(guò)7億噸,新型干法水泥的生產(chǎn)能力也已突破1億噸,新型干法水泥的生產(chǎn)技術(shù)裝備水平已接近國(guó)際先進(jìn)水平。至2002年底,已建成投產(chǎn)的700t/d以上規(guī)模的新型干法水泥生產(chǎn)線有230余條,目前在全面推廣以5000t/d和2500t/d級(jí)規(guī)模新型干法水泥生產(chǎn)線的同時(shí),10000 t/d生產(chǎn)線的技術(shù)裝備也在開發(fā)之中,而且在環(huán)境保護(hù)和生態(tài)等方面將達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。新型干法水泥生產(chǎn)線工藝具有高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、大型化、自動(dòng)化水平高、符合環(huán)保要求的特點(diǎn),代表了世界水泥工藝的發(fā)展方向。大力發(fā)展新型干法水泥,不僅是加快水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要,更是實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。但就目前而言,我國(guó)仍以機(jī)立窯為主體的水泥廠數(shù)量多(占水泥企業(yè)總數(shù)的90%左右),產(chǎn)量大(立窯廠生產(chǎn)的水泥占總量的70~80%),立窯企業(yè)在我國(guó)的社會(huì)主義建設(shè)中曾發(fā)揮過(guò)重要作用。由于立窯廠設(shè)備陳舊,工藝落后,對(duì)環(huán)境嚴(yán)重污染的問(wèn)題也十分突出。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,淘汰一部分小立窯廠,但仍有一定數(shù)量的立窯企業(yè),則必須走治理改造的道路達(dá)標(biāo)生產(chǎn),富通新能源生產(chǎn)銷售滾筒烘干機(jī),氣流式烘干機(jī)等烘干機(jī)械設(shè)備。
立窯水泥占總產(chǎn)量的75.3%。我國(guó)立窯水泥企業(yè)可以劃分為三個(gè)等級(jí),第一類屬良好型,年產(chǎn)量約9100萬(wàn)t/a;第二類屬及格型,年產(chǎn)約3.12億t/a;第三類為應(yīng)廢除型,年產(chǎn)約6400萬(wàn)t/a。現(xiàn)今許多良好型的立窯企業(yè)紛紛在建或擬建新型干法生產(chǎn)線,為我國(guó)水泥工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整也做出了貢獻(xiàn)。那些第三類的立窯企業(yè)將連同它們的偽劣產(chǎn)品一起難逃被淘汰的命運(yùn)。但是數(shù)量巨大的及格型立窯企業(yè)的確是一塊較長(zhǎng)期的大市場(chǎng)。我國(guó)各水泥行業(yè)管理部門應(yīng)充分重視,正確引導(dǎo),加大輿論監(jiān)督,客觀、公正、科學(xué)地評(píng)價(jià)立窯,按水泥工業(yè)的發(fā)展規(guī)律辦事。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),立窯的粉塵排放量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的不到2%。雖然國(guó)家經(jīng)貿(mào)委已決定1997年淘汰3500多臺(tái)直徑小于2.2m的立窯,2000年淘汰所有年產(chǎn)量小于4.4萬(wàn)噸的立窯,但是還有相當(dāng)數(shù)量的立窯廠不屬于淘汰之列。根據(jù)環(huán)保部門的要求,這些廠也要限期治理達(dá)標(biāo),否則將勒令停產(chǎn)關(guān)閉。因我國(guó)立窯粉塵排放污染面較大,危害較廣,其越來(lái)越受到人們的關(guān)注。環(huán)保業(yè)內(nèi)的一些專家也提出了一些看法,認(rèn)為立窯除塵問(wèn)題是可以解決的,但國(guó)內(nèi)大多數(shù)立窯水泥廠的除塵狀況卻不盡人意。
合肥天翔環(huán)境工程有限公司,已成功的用一臺(tái)LFEF玻纖袋除塵器對(duì)多臺(tái)立窯進(jìn)行除塵。多臺(tái)機(jī)立窯采用一臺(tái)LFEF玻纖袋除塵器集中除塵,是機(jī)立窯玻纖袋除塵技術(shù)的一個(gè)重大突破,一次飛躍式的發(fā)展。采用集中除塵的主要優(yōu)點(diǎn)是:煙氣溫度等參數(shù)波動(dòng)范圍小,易于調(diào)節(jié)和把握,由于多臺(tái)窯工況的不同時(shí)性,多臺(tái)窯的煙氣具有互補(bǔ)性,相當(dāng)于對(duì)煙氣進(jìn)行調(diào)質(zhì),極端低溫和極端高溫都不易出現(xiàn),有效避免了低溫結(jié)露和高溫?zé)F(xiàn)象;也避免了單窯單機(jī)方案因控制煙氣溫度而對(duì)立窯煅燒提出的較嚴(yán)格要求,對(duì)立窯產(chǎn)質(zhì)量無(wú)負(fù)面影響與牽制。此外,該項(xiàng)技術(shù)特別適用于群窯大磨系統(tǒng)的除塵,其不僅可大大降低一次性設(shè)備投資費(fèi)用,節(jié)約能耗,節(jié)約場(chǎng)地,而且又能減少人工管理費(fèi)用等。除此之外,本文介紹了一種新型烘干機(jī)除塵器在水泥行業(yè)重點(diǎn)粉塵污染源的應(yīng)用,著重介紹了工藝技術(shù)條件和工作原理,對(duì)其作了簡(jiǎn)要的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益分析。
烘干是原料制備過(guò)程中重要的一環(huán),我國(guó)大部分水泥廠都采用烘干機(jī)烘干原料,使用最多的是回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)。烘干機(jī)排出的廢氣是水泥廠的主要污染源之一,它的廢氣治理也是水泥收塵技術(shù)的一個(gè)難點(diǎn)。
2、烘干機(jī)廢氣特性
烘干機(jī)排出的廢氣,所含粉塵的化學(xué)成分與烘干物料的化學(xué)成分相似;廢氣含塵濃度隨被烘干物料的種類、性質(zhì)、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況等波動(dòng)較大,其特點(diǎn)是含塵濃度高;廢氣溫度隨燃料消耗量、烘干機(jī)產(chǎn)量、廢氣量、原料表面水分等波動(dòng)范圍較大(但小于立窯煙氣的波動(dòng)范圍);濕含量高,廢氣中水分含量高達(dá)20%以上。烘干不同物料時(shí)的工藝參數(shù)如表l所示。
3、露點(diǎn)問(wèn)題
相關(guān)除塵理論認(rèn)為,烘干機(jī)廢氣露點(diǎn)溫度應(yīng)為55~60℃,但筆者認(rèn)為,露點(diǎn)其實(shí)是一個(gè)可變量。不管是袋除塵器,還是電除塵器,都存在結(jié)露問(wèn)題,影響除塵器結(jié)露的因素除溫度、濕含量外,除塵器通風(fēng)狀況也很重要,有些通風(fēng)狀況不好的除塵器,溫度高于公認(rèn)露點(diǎn)時(shí)就開始結(jié)露.而有些通風(fēng)狀況好的除塵器,即使溫度低于公認(rèn)露點(diǎn),也不結(jié)露。治理烘干機(jī)廢氣,一定要充分認(rèn)識(shí)露點(diǎn)的可變性,把握住影響結(jié)露的各因素間的因果關(guān)系。
4、一級(jí)除塵與二級(jí)除塵
烘干機(jī)除塵應(yīng)摒棄二級(jí)除塵系統(tǒng),采用一級(jí)除塵系統(tǒng)直接處理烘干機(jī)廢氣。早期的烘干機(jī)除塵系統(tǒng),由于必須遷就除塵器對(duì)人口含塵濃度的限制,都采用了二級(jí)除塵系統(tǒng),一級(jí)用除塵效率較低的旋風(fēng)除塵器作粗粉分離器,二級(jí)用除塵效率較高的袋除塵器或電除塵器。二級(jí)除塵系統(tǒng)存在明顯的技術(shù)缺陷,一是系統(tǒng)管網(wǎng)復(fù)雜,阻力大,能耗高,管道極易堵塞;二是漏風(fēng)量大,導(dǎo)致除塵器降溫幅度較大,極易造成結(jié)露。隨著除塵技術(shù)的發(fā)展,一級(jí)除塵系統(tǒng)已能有效解決人口含塵濃度高的難題,筆者改造過(guò)多臺(tái)二級(jí)除塵系統(tǒng),都是將二級(jí)系統(tǒng)改為一級(jí)系統(tǒng),效果非常理想。
5、LFEF除塵器是最理想的烘干機(jī)除塵設(shè)備
5.1 LFEF烘干機(jī)袋收塵器
實(shí)踐證明.LFEF烘干機(jī)玻纖袋抗結(jié)露除塵器是最理想的烘干機(jī)除塵器。筆者在全國(guó)各地親自參與改造了數(shù)十臺(tái)烘干機(jī)除塵器,都是由其它型式的除塵器改造為L(zhǎng)FEF除塵器,效果普遍較好。四川省某廠兩臺(tái)φ2.2×12m烘干機(jī),原采用“一級(jí)旋風(fēng)+二級(jí)臥式電除塵”,使用不久電除塵完全失效,使失除塵能力,經(jīng)改造為L(zhǎng)FEF除塵器后效果十分理想。另有一廠,φ1.5×15m烘干機(jī)原采用“一級(jí)旋風(fēng)+雙層管極式電除塵”,電除塵同樣失效,管道經(jīng)常堵塞,嚴(yán)重制約了生產(chǎn),經(jīng)改造為L(zhǎng)FEF除塵器,徹底解決了污染問(wèn)題,也消除了對(duì)生產(chǎn)的牽制。貴州某廠有一臺(tái)φ2.4×18m烘干機(jī),原采用“一級(jí)旋風(fēng)+二級(jí)多管管極式電除塵”,不僅沒(méi)有除塵效果,而且系統(tǒng)通風(fēng)狀況很差,物料終水分很高,成為原料制備過(guò)程中的一個(gè)瓶頸,后經(jīng)我們改造為L(zhǎng)FEF除塵器,不僅解決了除塵與通風(fēng)的難題,而且物料終水分下降到1.5%以下,超過(guò)了生產(chǎn)控制指標(biāo)。另有一廠,φ2.2×12m烘干機(jī)原采用“一級(jí)旋風(fēng)+二級(jí)回轉(zhuǎn)反吹風(fēng)袋除塵器”,雖有一定除塵效果,但濾袋頻繁結(jié)露,破損十分嚴(yán)重,根本無(wú)法正常運(yùn)行,嚴(yán)重制約了產(chǎn)質(zhì)量,后經(jīng)我們改造為L(zhǎng)FEF除塵器,從源頭上解決了結(jié)露和破袋問(wèn)題,主機(jī)產(chǎn)質(zhì)量均有大幅度提高,與其它各種除塵器相比,LFEF除塵器具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
5.2 電除塵器不適合用于烘干機(jī)除塵
烘干機(jī)使用電除塵器,失敗的教訓(xùn)很多,這有其技術(shù)上的深層原因。電除塵處理烘干機(jī)廢氣,存在下述無(wú)法克服的技術(shù)難題:
(1)無(wú)法直接處理高濃度廢氣,不得不采用二級(jí)除塵系統(tǒng),而二級(jí)除塵系統(tǒng)正是導(dǎo)致除塵系統(tǒng)產(chǎn)生一系列問(wèn)題的一個(gè)重要原因;
(2)存在比電阻不適應(yīng)的難題,由于大多數(shù)烘干機(jī)都是混烘物料烘干機(jī),而粘土、礦渣、煤、鐵粉等粉塵比電阻值并不相同,考慮到投資成本,烘干機(jī)除塵器規(guī)格不能太大,否則根本無(wú)法適應(yīng)比電阻值的變化;
(3)結(jié)露和腐蝕無(wú)法克服,除塵器無(wú)法保持初始性能,使用時(shí)間不長(zhǎng)就會(huì)失效。
5.3 FEF除塵器在技術(shù)上有重大突破
(1)濾料技術(shù);過(guò)濾材料性能差,這是制約早期袋除塵器使用的重要原因之一,早期用于袋除塵器上的濾料不論是化纖織布、棉布,還是玻纖素布,其效果都很差,使用壽命很短,因此,合肥水泥研究設(shè)計(jì)院在研制開發(fā)LFEF玻纖袋烘干機(jī)除塵器的過(guò)程中,嘗試使用過(guò)多種濾料,認(rèn)為玻纖織布是較合適的濾料。玻纖織布具有耐高溫、耐腐蝕、尺寸穩(wěn)定、伸縮率小、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn);但玻纖曲撓性差,極易折斷與磨損,且玻纖素布表面疏水性差,容易結(jié)露。為了改善玻纖織布性能,合肥水泥研究設(shè)計(jì)院與南京玻纖院合作,引入玻纖表面處理技術(shù),通過(guò)在玻纖表面涂覆不同的高分子有機(jī)聚合物,以增強(qiáng)玻纖的化學(xué)穩(wěn)定性,從而改善玻纖曲撓性,以保證玻纖在長(zhǎng)期高溫及酸堿氣氛下,強(qiáng)度、耐折、耐磨性能不下降,同時(shí)在處理劑中添加疏水劑,使玻纖具有抗結(jié)露性能,F(xiàn)CA配方就是專門為烘干機(jī)除塵器開發(fā)的一種憎水配方。同時(shí),合肥水泥研究設(shè)計(jì)院結(jié)合實(shí)踐,對(duì)玻纖織布的織物結(jié)構(gòu)、濾布厚度、透氣性等性能指標(biāo)提出了改進(jìn)意見,從而使抗結(jié)露玻纖織布性能不斷完善。目前抗結(jié)露玻纖濾布的性能已完全適應(yīng)烘干機(jī)煙氣除塵的要求,不僅能解決結(jié)露問(wèn)題,而且能直接處理高濃度煙氣,使一級(jí)除塵成為可能。
(2)清灰技術(shù);引入分室反吹清灰技術(shù),采用離線清灰,清灰效果理想,除塵器初始性能保持很好;由于配件技術(shù)的不斷完善,清灰可靠性大大提高。
(3)控制技術(shù);引入PC自動(dòng)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了廢氣溫度的自動(dòng)監(jiān)控及清卸灰的自動(dòng)運(yùn)行,操作管理簡(jiǎn)單方便。
(4)一級(jí)除塵技術(shù);由于過(guò)濾材料、清卸灰技術(shù)及控制技術(shù)的完善,LFEF技術(shù)摒棄了早期二級(jí)除塵理論,直接用玻纖袋除塵器處理烘干機(jī)廢氣,系統(tǒng)整個(gè)性能大大提高,而且系統(tǒng)總投資及運(yùn)行費(fèi)用都有大幅度下降。
6、FEF烘干機(jī)玻纖袋除塵器的建議
(1)進(jìn)氣結(jié)構(gòu);原LFEF除塵器采用階梯形水平管從進(jìn)氣室頂部分室進(jìn)氣,這種方式容易造成各袋室間氣流分布不均,也容易造成袋室中部與周邊的氣流分布不均,建立去掉水平階梯進(jìn)氣管,去掉進(jìn)氣室隔板,改為斜槽進(jìn)氣,并加裝多級(jí)導(dǎo)流板,以便進(jìn)氣室煙氣自然平衡。
(2)送灰及回灰;LFEF烘干機(jī)除塵器回收的粉塵輕、細(xì)、干燥、流動(dòng)性強(qiáng),在回灰過(guò)程中極易跑、冒、逸、漏,建議回灰直接人提升機(jī)為最佳,切不可回到皮帶輸送機(jī),以免造成二次揚(yáng)塵;原LFEF烘干機(jī)除塵器配置LS250型螺旋輸送機(jī)送灰,但LFEF除塵器為間斷性卸灰,LS250螺旋輸送機(jī)瞬時(shí)送灰能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,建議送灰螺旋至少配GX300型,有條件的廠家可以配置能力更強(qiáng)的FU鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)。
(3)可以集中除塵;對(duì)于有些條件適合的廠,可以采用一臺(tái)LFEF玻纖袋除塵器處理多臺(tái)烘干機(jī)廢氣,可以大大降低投資成本及運(yùn)行費(fèi)用。
7、結(jié)語(yǔ)
近年來(lái),有個(gè)別廠在烘干機(jī)廢氣治理中采用氣箱式脈沖除塵器,筆者認(rèn)為,綜合考慮使用效果、直接投資、運(yùn)行成本,此技術(shù)不宜推廣。因?yàn)楹娓蓹C(jī)采用氣箱式脈沖除塵器,其至少存在下列缺陷:
(1)因除塵器箱體結(jié)構(gòu)狹小,烘干機(jī)高濕廢氣聚于箱體內(nèi)易飽和,一是濾袋易結(jié)露糊袋,主風(fēng)機(jī)煙囪易看到水蒸汽,二是粉塵易吸收水分,潮濕不干容易造成送灰機(jī)構(gòu)堵灰;
(2)因是外濾式除塵器,粉塵和箱體直接接觸,除塵器容易腐蝕;
(3)過(guò)濾材料性能不過(guò)關(guān),RETON易燒袋,玻纖針刺氈抗折性差,壽命短;
(3)更為重要的是RETON和玻纖針刺氈價(jià)格高昂,造成除塵器維護(hù)使用費(fèi)用很高。
水泥是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)重要的建筑材料,但水泥工業(yè)卻是資源和能源消耗型的工業(yè),同時(shí)又是對(duì)環(huán)境影響嚴(yán)重的工業(yè)之一。為了使水泥工業(yè)成為可持續(xù)發(fā)展的行業(yè),必須通過(guò)新型工業(yè)化的道路,采用國(guó)內(nèi)外成熟的先進(jìn)科學(xué)和技術(shù),降低能源消耗,提高水泥質(zhì)量,降低對(duì)環(huán)境的污染,使水泥工業(yè)迅速轉(zhuǎn)變成為環(huán)境材料型的產(chǎn)業(yè),當(dāng)前水泥工業(yè)對(duì)大氣污染的影響已經(jīng)引起越來(lái)越多的重視與關(guān)注。
相關(guān)烘干機(jī)產(chǎn)品:
1、滾筒烘干機(jī)
2、氣流式烘干機(jī)