除塵器_推焦車除塵器_裝煤車除塵器_布袋除塵器_【17C.COM環保】

　　由於袋除塵器具備低排放、無事（shì）故排放和不受粉塵比電阻影響（xiǎng）的性能，使得（dé）許多水泥廠在對原電除塵器進（jìn）行改造時采用電改袋的方式（包括改為電袋複（fù）合）。本文就其中窯頭電（diàn）除塵（chén）器改造為袋除塵器後（hòu）的煙氣降（jiàng）溫方式進行探討。

1　窯頭篦冷機煙氣特性

　　1）風（fēng）量變化大。篦冷機的風量隨進入（rù）篦冷機熟料量多少變化，尤其出現窯內結圈和堆積等惡（è）劣工（gōng）況時（shí），一旦窯圈崩塌使窯內黃心料在極（jí）短（duǎn）的時（shí）間內進入篦冷機（jī），將（jiāng）導致（zhì）風量迅速增加。

　　2）溫度和含塵濃度變化大。正（zhèng）常情況下，出篦冷機末端餘風溫度在200~260℃，標（biāo）態下含塵濃度約為20g/m3，隨著（zhe）篦冷機內熟料量的增加，餘風溫度相應（yīng）升高，一旦出現“跑黃心料”的情況，溫度很快達（dá）到（dào）450℃以上，標態下含塵（chén）濃度（dù）也在50g/m3以上。

　　3）粉塵顆粒較粗、密度大且磨蝕性強（qiáng）以及幹燥比電（diàn）阻高。生產線增加餘熱發（fā）電（diàn）設備以後，煙氣溫度降低到100℃左右，且粉塵（chén）濕度小、比電阻太高，電除塵器易形成反（fǎn）電暈現象，即從收塵極向電暈空間釋放大量的正電荷，這種（zhǒng）倒流的電荷與負電荷快速中和，隨氣流逸出電除塵器，破壞正常的收塵（chén）作用，不但降低（dī）除（chú）塵效率，而且還白白（bái）消耗大（dà）量的電暈（yūn）功率。

　　以上特性不論是在除塵工藝設計（jì）和設備（bèi）選型還是（shì）在後期（qī）除塵設備改造時都必須充分考慮。尤其（qí）是煙氣（qì）溫度，就目前的技術水平，電除塵（chén）器和袋除塵器均（jun1）無法對（duì）此類煙氣直接進行淨化處理。同時（shí），根據近幾年窯頭電除塵器改造成袋除塵器項目（mù）來看，無論采用玻纖覆膜濾料，還是采用（yòng）複合氈類濾料，耐溫均不超過260℃。因此，需（xū）要增加降溫設備或提供降溫途徑。

2　降（jiàng）溫措施（shī）

2.1　強製風冷冷卻器

　　這種冷卻器是由一定數量（liàng）的傳熱鋼管排列組合而成，所以也稱多管冷卻器。高（gāo）溫氣體在管（guǎn）束內通過（guò），同時在管束外壁用軸流風機強製通風進行冷卻，由於鋼管（guǎn）壁的熱傳導作用，使高（gāo）溫氣體的（de）溫度降低而冷風的（de）溫度升高。在圖1中處於篦冷機餘風與除塵器進口之間的位置，與餘熱鍋爐（lú）是並聯關係（xì）。

圖1　窯頭工藝流程示意

　　由於環境空氣的溫度和濕度是變（biàn）化的，需要處理（lǐ）煙氣的氣體量（liàng）和溫度也是變化的，而一定規格的冷卻（què）器其散熱麵積是固（gù）定（dìng）的，為使冷卻器適應這種變化，確保高溫煙（yān）氣被冷卻（què）至一個允許的範（fàn）圍內，在距冷卻器進、出氣口（kǒu）適當的距離上（由現場工藝決定，越遠越好）分別安裝進口（kǒu）和出口（kǒu）測溫裝置。每個測溫裝置有幾個測溫（wēn）元件組成以防誤差和個別損壞，測溫元件必須反應靈敏，檢測溫度真實可靠，保證測試數據（jù）與實際工況（kuàng）一致。在冷卻器上安裝了相當數量的軸流風機，以便（biàn）在情況發生變化時啟動這些（xiē）風機進行強製通風，增加冷卻效果。同時根據現場測溫（wēn）裝置提供4~20mA的（de）模擬信號（hào）控製軸流風機的啟停數量，也可采用（yòng）變頻調速裝置進行控製，保證了冷卻器出口溫度的穩定可靠。

　　實例：我公司在某企業窯頭除塵器電改（gǎi）袋項目中提（tí）供了強製風（fēng）冷冷卻器，其設計參數見表（biǎo）1。

　　該冷卻設備經（jīng）過現場安裝調試（shì）完畢後，窯（yáo）點火成（chéng）功（gōng），並同步運行與（yǔ）窯頭袋除塵器（qì）配套（tào）的冷卻器，係統正（zhèng）常運行後，測篦冷機末端取風口管道處（chù）（即冷卻器進口測溫點）溫度為260~280℃，袋除塵器進口（即冷卻器出口測溫點）溫度為（wéi）90~110℃，根據起始調節情況溫降時間大約在5～10min。完全滿足（zú）袋除塵器使用的工（gōng）況要（yào）求，並且還有（yǒu）約三分之一的風（fēng）機未運行，如出現異常（cháng）工（gōng）況可啟（qǐ）動所有風（fēng）機保證袋除塵器進口溫度控製在（zài）濾料可承受的（de）溫度210℃以下。

表1　強（qiáng）製風冷（lěng）冷卻器設計（jì）參數

強製風冷冷卻（què）器的穩定性和管理簡單等優點（diǎn）非常明顯，冷卻效果可完全達到設（shè）計要求。在改造（zào）項（xiàng）目中，因使用該冷卻器，降低了（le）工況溫度，減少了袋除塵器工況下處理的煙氣量，並且煙氣經過冷（lěng）卻器後，部分粉塵（chén）得（dé）到了預沉降，又因未采用噴霧降溫，煙氣含（hán）水（shuǐ）量小，清灰效果好，加之使用了諾（nuò）麥克斯濾料，濾袋壽命長達5~6年，工況（kuàng）阻力基本在1000Pa以下，運行（háng）第6年阻力仍能保（bǎo）證在1200Pa以下。

2.2　噴（pēn）霧降溫（wēn）

　　這種降溫方式（shì）通過特殊霧化設備將水霧（wù）化，由於水的比熱（rè）較大，霧狀顆粒擴散蒸發就會吸收（shōu）周圍環境的熱量，從而使周圍環境溫度降低（dī）。

　　現在水泥廠窯頭篦冷機常用的噴（pēn）霧降溫係統分為雙流體噴霧（wù）係統和單流體噴霧係統（其中包含高壓（yā）回流式（shì）和高壓直噴式（shì））。雙流體（tǐ）噴（pēn）霧係統（見圖2）構成主要有：1）水路係統（tǒng），包括水箱（xiāng）、水泵、液體過濾器和流量控製（zhì）裝置等；2）氣路係統，由氣體壓力調節閥、電磁（cí）控製閥和壓力檢測組件等組成；3）控製係統，由溫度檢測裝置、控製櫃、變頻器、水路（lù）和（hé）氣路壓力變送器及（jí）壓力開關等組成；4）噴槍。

圖2　雙流（liú）體噴霧係統示意

　　雙流體噴霧係統與單（dān）流體噴霧係統在產（chǎn）品結構上的主要區別表現在前者比後者增加了氣路係統（tǒng），並相應增（zēng）加（jiā）氣路的控製（zhì）元件。包（bāo）括由自動控製（zhì）回路、安全模式回路和噴槍吹掃回路等組成的供氣係統，由控製器控製實現回路的自動切換。在係統停用時，可以（yǐ）通過低壓吹掃保持噴（pēn）槍內的微正壓（yā），保證含塵煙氣不會進入（rù）噴槍，有效地防止噴槍（qiāng）的堵塞。

　　由於結構不同造成兩者在經濟技術指標上也有著本質的區別。雙流體水泵出口壓（yā）力小，噴槍水氣壓低，相應係統管路元件承受（shòu）壓力低，流量調節采用噴槍分（fèn）組及水（shuǐ）泵變頻調節噴水量，霧化粒（lì）徑小，霧化效果好，蒸發時間少，使篦冷機內不易（yì）結垢，處理同（tóng）樣的煙氣量需要的噴槍數（shù）量少，尤（yóu）其（qí）在噴水量由大（dà）變小的過（guò）程中（zhōng）相對單流體高壓直噴（pēn）式（shì）優勢明顯。雙流體噴嘴是核心部件，噴嘴孔徑大，不（bú）易堵塞，可直接（jiē）使（shǐ）用河水、廢（fèi）水和循環水不需過濾處理。同時由於噴嘴孔徑大（dà）、工作壓力低，使噴嘴磨損速度慢，使用壽命長。

　　噴霧裝置可與（yǔ）餘熱發電係統配合使（shǐ）用，首先根據餘熱發（fā）電停用時係統需（xū）處理的煙氣量、工況煙氣高溫度和進除塵器高溫度確（què）定噴霧裝置規格（gé）。然後根據現場具體（tǐ）情況，工（gōng）藝管道走向（xiàng），選擇噴霧裝置安裝位置。目前使用的噴霧裝置，大多布置在篦冷機（jī）頂（dǐng）部或篦冷機煙氣出風管道內，也有兩處同時布置的，正常情況下篦冷機內噴霧裝置（zhì）工作（zuò），當遇到突（tū）發意（yì）外（wài）情況時，管道內噴霧裝置也可達到噴霧降溫（wēn）功能（néng）。篦冷機安裝噴槍時要充分考慮其內部溫度高、粉塵磨蝕性大和內部氣體流場等情況，以此來確定噴槍的材質和安（ān）裝的（de）位置（zhì）。避免因煙（yān）氣溫度過高，使噴槍過熱報（bào）廢，同時也（yě）要避免由於內部過大（dà）氣（qì）流帶動粉塵（chén）衝（chōng）刷磨蝕噴槍。當餘（yú）熱發電長期穩定（dìng）運行期（qī）間，可采用伸縮式噴（pēn）槍，或縮短噴槍插入深度，並增加（jiā）耐磨防護套，或（huò）直接把噴槍抽（chōu）出以避免噴槍不必要的損壞。當噴霧係統（tǒng）布置在管（guǎn）道內部時，要盡量遠離（lí）除塵設備進口位置，同時保證在直管段部位，順氣流噴射，要避免噴出的水霧打在管道壁（bì）上，影響降溫效果。當餘熱發（fā）電設備有計（jì）劃的停運時，可先行檢查噴霧降溫係統設備完好情況，並保證設備的正常巡檢不（bú）遺漏。

　　實例：我公司在（zài）某企（qǐ）業窯頭除塵器電改袋（dài）項目中提供了噴（pēn）霧降溫裝置，其設計參數（shù）見表2。

表2　噴霧（wù）降（jiàng）溫裝置設計參數

全套噴霧設備經過（guò）現場安裝調試完畢後，窯點火運行成功，並同步運行（háng）配套餘熱發（fā）電係統，緩（huǎn）慢關閉通往餘熱鍋爐的煙氣管道，打開噴霧係統自動控製程序，並打開篦冷機末端取風口管道閥（fá）門，使煙氣緩慢進入改造（zào）後（hòu）的袋除塵器內部，檢（jiǎn）測到煙氣初始（shǐ）溫度276~302℃，通過控製（zhì）噴霧水泵電動機運行頻率由（yóu）10Hz調到30Hz，袋（dài）除塵器的煙（yān）氣進口溫度在150~180℃之（zhī）間。根據起始調節情況溫降時間（jiān）大約在1~3min，因此完全滿足袋除塵器使用的（de）工況（kuàng）要求，並且水泵的工作能力還（hái）未充分發揮。

2.3　強製風冷冷卻器與（yǔ）噴霧（wù）降溫裝置的比較

　　表3分別從設（shè）備性能、投資等方麵（miàn）對兩種降溫裝置進行比（bǐ）較。

表3　強製風冷（lěng）冷卻器（qì）與噴（pēn）霧（wù）降溫的比較

2.4　其他降溫措（cuò）施

　　其他降溫措施就是在上（shàng）述降溫裝置正常運行的基礎上，增加係統安全性，避免出（chū）現係統風量（liàng）和溫（wēn）度過高損毀袋除塵器的濾袋和除塵器本體。常用的方式有：1）在係統風（fēng）管上增加冷風閥（fá）和溫（wēn）度控製器；2）增加旁路煙道，當（dāng）係統遇到超高溫時，直接由旁（páng）路煙道排出，避免進入袋除（chú）塵（chén）器濾（lǜ）袋區燒毀濾袋。

　　關於增加（jiā）冷風閥和溫度控（kòng）製器。對它的（de）效果有待考證，當係統運行正常（cháng）的情況下，無論是（shì）強製風冷冷卻器，還是噴霧降溫措施均能很容易達到煙氣（qì）的降溫要求，但當窯係統不穩定時，尤（yóu）其發生塌料的時候，在篦冷機與除塵器設備之間的管道內形成正壓區，冷風閥打（dǎ）開時係統外的空氣不會進入係統內部，達不到降（jiàng）溫效果。同時由於事故出現前，係統基本沒有任何征兆，很難（nán）保證長期不運（yùn）行的冷風閥在很短時間內打開。根據實際應用情（qíng）況（kuàng），國內水泥行業窯頭收塵技術很（hěn）少單獨采用摻冷風冷卻（què）高溫氣體的措施，因摻冷風後會（huì）增大廢（fèi）氣的處理量（liàng），摻入的氣體受環境溫度影響（xiǎng）較大，同時必須增大除塵設備規格，增（zēng）大投資；如果在係（xì）統中運用（yòng），可以在有其他降溫措施的情況下，作為一種（zhǒng）輔助措施，增加係（xì）統（tǒng）的可靠性。

　　關於增加旁路（lù）煙道（dào）。旁路煙道的設置，在國內（nèi）電力行業應用較為普遍，但隨著社會公眾對環境保護的重視和技（jì）術的發（fā）展，電力行業的旁（páng）路煙道係統已經實施了拆除或鉛封製度。水泥（ní）行業借鑒（jiàn）電力行業設（shè）置旁路煙道係（xì）統，是在餘熱發（fā）電異常情況停運、煙氣溫度超出濾袋耐溫範圍時使用，從目前情況不建議采用旁路煙道，因（yīn）增加旁（páng）路煙（yān）道既增加了設備投資，又增加旁路煙道漏灰的（de）可能性，使排放超標，且隨著環（huán）保要求的嚴格（gé），水泥行業旁路偷排現象必定會受到法律和法規的約（yuē）束。

2.5　需要說明的問題

　　無論采用（yòng）何種降溫措施，其中熱電阻的選用（yòng）是重要一環，因任（rèn）何降溫（wēn）係統運行都是以熱電阻的檢測溫度信號為參數進行調節的。熱電阻要選用熱響應時間短的；接（jiē）線方式要選（xuǎn）用能消除引線電阻對測量結果（guǒ）影響的三線製，尤其（qí）在（zài）溫度測量（liàng）點距（jù）控製箱較遠的情況下（xià）；熱電阻的安裝要合理，測點位置要保證熱電阻的測量端與被測量（liàng）介質之間有充分的熱交換，避免在閥門（mén）、彎（wān）頭、管道（dào）和設備的死角處安裝熱電阻（zǔ）；熱電阻的選用長度要適當，通（tōng）常（cháng）情況下要插入管道中心線（xiàn）處，根據（jù）我們（men）的實際使用經驗，如果插入深度不合適，可能會（huì）與被測溫度相差20℃以上。因此對於窯（yáo）頭除塵器電改袋降溫係統來說，熱電阻的選擇應用是好重要的一環（huán），必須引起足夠（gòu）的重視。

3　結（jié）束語

　　綜上所述，對於窯頭廢氣降溫方案綜合比較：大型強製風冷冷卻器（qì）有著冷卻效果好、適應性強、可靠性高、整（zhěng）機振動小和變頻控製節能效果明顯等優勢，它的缺點是，投資大且對場地有一定的要（yào）求；噴霧降溫裝置投（tóu）資（zī）少，對場地要求不高，尤其適宜原水（shuǐ）泥生產線配有餘熱發電係統和應用強製風冷冷卻器空間（jiān）布置受限的（de）情況。根據我公司現有窯頭除塵器電改袋的運（yùn）行情況，在設備調試和試運（yùn）行階段，噴霧（wù）降溫係統能夠達到設計的降溫要求，但（dàn）篦冷機出現極端工況時，缺少實際運行情況數據，所以它的可靠性和強製（zhì）風（fēng）冷冷卻器相比要差一點。因此，噴霧降（jiàng）溫係（xì）統常需要和其他輔助措施同時應（yīng）用。