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（yóu）於袋除塵器具備低排放、無事故排放和不受粉塵比電阻影響的（de）性能，使得許多水泥廠在對原電除塵（chén）器進行改造（zào）時采用電改袋的方式（包（bāo）括改為電袋複合）。本文就其中窯頭電除塵器改造為袋（dài）除（chú）塵（chén）器後的煙氣降溫方式進行探討。

1　窯頭篦冷機（jī）煙氣特性（xìng）

　　1）風量（liàng）變（biàn）化大。篦冷（lěng）機的風量隨進入篦冷機熟料量多（duō）少變化（huà），尤其出現窯內結圈和堆積等（děng）惡劣工（gōng）況時，一旦（dàn）窯圈崩塌使窯內黃心料在極短（duǎn）的時間內進入篦冷機，將導致風量迅速增加（jiā）。

　　2）溫度和含塵濃度變化大。正常情況下，出篦冷機末端餘（yú）風溫度在200~260℃，標態下含塵濃度約為20g/m3，隨（suí）著篦冷機（jī）內熟料量的增加（jiā），餘風（fēng）溫度相應升高，一旦出現“跑黃心料”的（de）情況，溫度很快達到450℃以上，標態下含塵濃度也在50g/m3以上。

　　3）粉塵顆粒較粗、密度大且磨（mó）蝕性強以及幹燥比電阻高。生產（chǎn）線增加餘熱發電設（shè）備以後，煙氣溫（wēn）度降低到100℃左右，且粉塵濕度小、比電阻太高，電（diàn）除塵（chén）器易形成反電暈現象，即從收塵極向電（diàn）暈空間釋放大（dà）量的正電荷，這種倒流的電荷與負電荷快速中和，隨氣（qì）流逸出電除塵器，破壞正常的（de）收塵作用，不但降低除塵效率，而且還白白消耗大量（liàng）的電暈功率。

　　以上特性不論是在除塵工藝設計和設備選型還是在後期除塵設備改造時都（dōu）必須充分（fèn）考慮。尤其是煙（yān）氣溫度，就目前的技術水平，電除（chú）塵器和袋除塵器均無法對此類（lèi）煙氣直接進行淨（jìng）化處理。同時，根據近（jìn）幾年窯頭電除塵器改造成袋除塵器項目來（lái）看，無論（lùn）采（cǎi）用玻纖覆膜濾料（liào），還是采用複合氈類濾料，耐溫（wēn）均不超過260℃。因此，需要增加降溫設備（bèi）或提供降溫途徑。

2　降溫措施

2.1　強製風冷冷卻器

　　這種冷卻器（qì）是由一定數量的傳熱鋼管排列組合而成，所以也稱多管冷卻器。高溫氣體在管（guǎn）束內通過，同時在管（guǎn）束外（wài）壁用軸流風機強製通風進行冷卻，由於鋼管壁的熱傳（chuán）導作用，使（shǐ）高溫氣體的溫（wēn）度降低而冷風的溫度升高。在圖1中處於篦冷機餘風與除塵（chén）器進口之間的（de）位置，與餘熱鍋爐是並聯關係。

圖1　窯頭工藝流程示意

　　由於（yú）環境空氣的溫度和濕度是變化的，需要處理（lǐ）煙（yān）氣（qì）的氣（qì）體量和溫度也是變化（huà）的（de），而（ér）一定規格的冷卻器其散熱麵（miàn）積是固定的，為（wéi）使冷卻器（qì）適應這種變化，確保高溫煙氣被冷卻至一個允許的範圍內，在距冷卻器進、出氣口適當（dāng）的距離上（由現場工藝決定，越遠越好）分別安裝進口和出口（kǒu）測溫裝置。每個測溫裝置有幾個測溫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（kě）靠，保證測試數（shù）據與實際工況一致（zhì）。在冷卻器上安裝了相當數量的軸流風機，以便在（zài）情況發生變化時啟動這些風機進行（háng）強製通風，增（zēng）加冷（lěng）卻效果。同時根據現場測溫（wēn）裝置提供4~20mA的模擬信號（hào）控製軸（zhóu）流風機的啟（qǐ）停數量，也可采用變頻調速裝置進行控製，保證了冷（lěng）卻器出口溫度的穩定可靠。

　　實（shí）例：我公司在（zài）某企業窯頭除塵器電改（gǎi）袋（dài）項目中提供了（le）強製（zhì）風冷冷卻器，其設計（jì）參數見表1。

　　該冷（lěng）卻設備經過現（xiàn）場安裝調試完畢後，窯點火（huǒ）成功，並（bìng）同步運行與窯頭袋除塵器配（pèi）套（tào）的冷卻器，係統（tǒng）正常運行後，測（cè）篦冷機（jī）末端取風口管道處（即冷卻（què）器進口測溫點）溫度（dù）為260~280℃，袋除塵器進（jìn）口（即冷卻器出口測溫點）溫度為90~110℃，根據起始調節情況溫降時間大約在5～10min。完全滿足袋除塵器（qì）使（shǐ）用的工況要求，並且還有約（yuē）三分之一的風機未運（yùn）行，如出現異常工（gōng）況可啟動所有風機保證袋除塵器進口溫度控製（zhì）在濾料可承受的溫度210℃以下。

表1　強（qiáng）製風冷冷卻器設計參數（shù）

強製風冷冷（lěng）卻（què）器的（de）穩定（dìng）性和管（guǎn）理簡單等優（yōu）點（diǎn）非常明顯，冷卻效果可（kě）完全達到設計要求。在改造項目中，因使用該冷卻器，降（jiàng）低（dī）了工況（kuàng）溫度，減少了袋除塵器工況下處理的煙氣量，並且煙氣經過（guò）冷卻器後，部分粉塵得到了預沉降，又因未（wèi）采用噴霧降溫，煙氣含（hán）水（shuǐ）量小，清灰效果好，加之使用了諾麥克斯濾料，濾袋壽命長達（dá）5~6年，工況阻（zǔ）力基本在1000Pa以下（xià），運行第6年阻（zǔ）力仍（réng）能（néng）保證在1200Pa以下。

2.2　噴霧降溫

　　這種降溫方式（shì）通過特殊霧化設備將水（shuǐ）霧化，由於水的比熱較大（dà），霧狀顆粒擴散蒸發就會（huì）吸收周圍環境的熱（rè）量，從而使周圍環境（jìng）溫度降低。

　　現在水泥廠窯頭篦冷（lěng）機常用的噴霧降溫（wēn）係統分為雙（shuāng）流體噴霧係統和單流體噴霧（wù）係統（其中包含高壓回流（liú）式和高壓直噴式）。雙流體噴霧係統（見圖2）構（gòu）成主要有：1）水路係統，包括水箱、水（shuǐ）泵、液體過濾器和流量控製裝置等；2）氣路係統，由氣（qì）體壓力調節閥、電磁控製閥和壓力檢測組件（jiàn）等組成；3）控製係統（tǒng），由溫度檢測裝置、控製櫃、變頻器（qì）、水路和氣路壓力變送（sòng）器及壓力開關等組成；4）噴槍。

圖2　雙流體噴霧係統示意

　　雙流體噴霧係統與單流體（tǐ）噴霧係統在產品結構上的主要區別表現在前者比後者增加了氣路係統，並相應增加氣路的控製元件。包括由自動控製回路、安全（quán）模式（shì）回路和噴槍吹掃回路等組成的供氣係統，由控製器控製實（shí）現回路的自（zì）動切換。在係統停用時，可（kě）以通過（guò）低壓吹掃保持（chí）噴槍內的微正壓，保證含塵煙氣不會進（jìn）入噴槍，有效地防止噴槍的堵塞。

　　由於結構不同造成兩者在經（jīng）濟（jì）技術指標上也有著本質的區別。雙流（liú）體水泵出（chū）口壓（yā）力小，噴（pēn）槍水氣壓低，相應係統管路元件承（chéng）受壓力低，流量（liàng）調節（jiē）采用噴槍分組及水泵變頻調（diào）節噴水量，霧化粒徑小，霧化效果好，蒸發時（shí）間（jiān）少，使篦冷機內（nèi）不易結垢（gòu），處理同樣的煙氣量需要（yào）的噴槍數量（liàng）少，尤其在噴水（shuǐ）量由大變小的過程（chéng）中相對單流體高壓直噴式優勢明顯（xiǎn）。雙流體噴嘴是核（hé）心部（bù）件，噴嘴孔（kǒng）徑大，不易堵塞，可直接使用河水、廢水和循環水不需過（guò）濾處理（lǐ）。同時由於噴嘴孔徑大、工作壓（yā）力低，使噴嘴（zuǐ）磨損速度（dù）慢，使用壽命長。

　　噴（pēn）霧裝置可與餘熱發電係統配合使用，首先根據餘熱發電停用時係（xì）統需處理（lǐ）的煙氣量、工（gōng）況煙氣高溫度和進除塵器高溫（wēn）度（dù）確定噴（pēn）霧裝置規格。然後根據現場具體情況，工藝管道走向，選（xuǎn）擇噴霧裝置安裝（zhuāng）位置。目（mù）前使用的噴霧裝置，大多布置在篦冷機（jī）頂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（bì）冷機內噴霧（wù）裝置工作（zuò），當遇（yù）到（dào）突發意外情況時，管道內噴霧裝（zhuāng）置（zhì）也可達到噴（pēn）霧降溫功能。篦冷機安（ān）裝（zhuāng）噴槍時（shí）要充（chōng）分考慮其內部溫度高、粉塵磨蝕性大（dà）和內部氣體流場等情況，以此來（lái）確定噴槍的材質和安裝的位置。避免因煙氣溫度過高，使噴槍過熱報廢，同時也要避免（miǎn）由於內部過大氣流（liú）帶動粉塵衝刷磨蝕噴槍。當餘熱（rè）發電長期穩定運（yùn）行（háng）期間，可采用（yòng）伸縮式噴槍（qiāng），或縮短噴（pēn）槍插（chā）入深度，並增（zēng）加耐磨防護套，或直接把噴槍抽出以避免噴槍不必要的損壞。當噴霧係統布置在管道（dào）內部時，要盡量遠離除塵設備進口位置，同時保證在直管（guǎn）段部（bù）位，順氣流噴射（shè），要避免噴（pēn）出的水霧打在管道壁上，影（yǐng）響（xiǎng）降溫效果。當餘熱發電（diàn）設備有計劃的停（tíng）運（yùn）時，可先行（háng）檢查噴霧降溫係（xì）統設備完好情況，並保證設備的正常巡檢不（bú）遺漏。

　　實例：我（wǒ）公司在（zài）某企業窯頭除塵器電（diàn）改袋（dài）項目中提供了噴霧降溫裝置，其設計參數見表2。

表2　噴霧降溫裝置設計參（cān）數

全套噴霧設備經（jīng）過現場安裝調試完畢後，窯點火運行成功，並同步運行配套餘熱發電係統，緩慢關閉通往餘熱鍋爐的煙氣（qì）管（guǎn）道，打（dǎ）開噴霧係統自動控（kòng）製程序（xù），並（bìng）打開篦冷機末端取風口管道閥門，使煙氣緩慢進入改造後的袋除塵器內部，檢測到煙氣初始溫度276~302℃，通過控製噴霧水泵電動機運（yùn）行頻率由10Hz調到30Hz，袋除塵器的煙氣進口溫度（dù）在150~180℃之間。根據起始調節情況溫降時間大約（yuē）在（zài）1~3min，因此完（wán）全滿足袋除塵器使用的工況要求，並且水泵的工作能力還未充分發揮（huī）。

2.3　強製風冷冷卻器與噴霧降溫裝置的比較

　　表3分別從設備性（xìng）能、投資等方麵對兩（liǎng）種降溫裝置進行比較。

表3　強製風冷冷卻器與噴霧降溫的比較

2.4　其他降溫措施（shī）

　　其他降溫措施就是（shì）在上述降溫裝置正常運行的基礎上，增加係統安全性，避免（miǎn）出現係（xì）統風量和溫度過（guò）高損毀袋除塵（chén）器的濾袋（dài）和（hé）除塵器本體（tǐ）。常用的方式有：1）在（zài）係（xì）統風管上增加冷風閥和溫度控製器；2）增加旁路煙道，當係統遇到超高溫時，直接由旁路煙道排出，避免進入袋除塵器濾袋區燒毀濾（lǜ）袋。

　　關於增加冷風（fēng）閥和溫度控製器。對它（tā）的效果有待考證，當係統運行正常的情況下，無論是強製風冷冷卻器（qì），還是噴霧降溫措施均能很容易達到（dào）煙氣的降（jiàng）溫要求，但當（dāng）窯係統不穩定時，尤其發生塌料的時候（hòu），在篦冷機與除塵器設備之間的管道內形成正壓區，冷風閥打開時係（xì）統外的空氣（qì）不會進入係統內部，達不到降溫（wēn）效果。同時（shí）由（yóu）於事故出現前，係統基本沒有任（rèn）何征兆，很難保證長期不運行的冷風閥在很短時間內打開。根據實（shí）際應用情況，國內水泥行業窯頭收塵技術很少單獨采（cǎi）用摻冷風冷卻高溫氣體的措施，因摻冷風後會增大廢氣的處理量，摻入的氣體受環境溫度影響較大，同時必須增大除塵設備規格，增大投資；如果在係統中運用，可以在有其他降溫措施的情（qíng）況下，作為一種輔（fǔ）助措施，增加係統的可靠性。

　　關於增加（jiā）旁路煙（yān）道。旁路煙道的設置，在國（guó）內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術的發展，電力行業的旁路煙道係統已經實施了拆除或鉛封製度。水泥（ní）行業借鑒電力行業設置（zhì）旁路（lù）煙道係統，是在餘熱發電異常（cháng）情況（kuàng）停運、煙氣溫度超出（chū）濾袋（dài）耐溫範圍時使用，從目前情況不（bú）建議（yì）采用旁路煙道，因增加旁路煙（yān）道既增加了設備投資，又（yòu）增加（jiā）旁路煙道漏灰的可能性，使排放超標，且隨著環（huán）保要（yào）求的（de）嚴格，水泥行業旁路偷排（pái）現象必定（dìng）會受到法律和法規的（de）約束。

2.5　需要說明的問（wèn）題

　　無論采用何種降（jiàng）溫措施，其中熱電阻的選用是（shì）重要一環，因（yīn）任何降溫係統運行都是以熱電阻（zǔ）的檢測溫（wēn）度信號為參數進行調（diào）節的。熱電阻要選用熱響應時（shí）間短（duǎn）的（de）；接（jiē）線方式要選用能（néng）消除引線電阻對測量結果影響的三線製，尤其在溫度（dù）測（cè）量點距控製箱較遠的情況下；熱電阻的安裝要合理，測點位置要保證熱電阻（zǔ）的測量端與被測量介質（zhì）之間有充分的熱交（jiāo）換，避（bì）免在閥門、彎頭、管道和設備的死角處安裝熱電阻；熱電阻的選用長度要適（shì）當，通常情況下要插入管道中心線（xiàn）處，根據我們（men）的實際使用經（jīng）驗（yàn），如果插入深度不合適，可能會（huì）與被測溫（wēn）度相差20℃以上。因此對於窯頭除（chú）塵器電改袋降溫係統來說，熱電阻的（de）選擇應用是好重要的一環，必須引起足夠（gòu）的重視。

3　結束語

　　綜上所述，對於窯頭廢氣降溫方案綜合比較：大型強製（zhì）風冷冷卻器有著（zhe）冷卻效果好、適應性強、可靠性高、整機振動（dòng）小和變頻（pín）控製節能效果明顯等優（yōu）勢，它的缺點是，投資大且對場地（dì）有一定的要求（qiú）；噴霧降溫裝置投資少，對場地要求不高，尤其適宜原水泥生（shēng）產線（xiàn）配有餘熱發電係（xì）統和應用強製風冷冷卻（què）器空間（jiān）布置受限（xiàn）的情況。根（gēn）據我公司現有窯頭除（chú）塵器電改袋的運（yùn）行情況，在設備調試和試（shì）運行階段，噴霧降溫係（xì）統能夠達到設計的降溫要求，但（dàn）篦冷機（jī）出現極端工況時，缺少實際運行情況數據，所以它（tā）的（de）可靠性和強製風冷冷卻器相（xiàng）比要差一點。因此，噴（pēn）霧降溫（wēn）係統常需要和（hé）其他輔助措施（shī）同（tóng）時應用。