烘干机收尘方案的选择与控制..docVIP

烘干机收尘方案的选择与控制 合肥水泥研究设计院 杨刚 刘恩睿 葛骏浩（安徽·合肥230051） 0 引 言 水泥工业生产中的原材料烘干目前仍多采用回转式烘干机，由于其烘干过程排放的废气含气尘浓度高、粒度粗、湿含量大、烟气变化无规律，故收尘相对困难，粉尘颗粒对设备管道磨损严重，收尘过程易产生结露和腐蚀现象。加之部分生产企业采用的除尘设备简陋，收尘效率较低，环境污染严重，难以满足生产及环保的需要。因此，分析和了解烘干机的废气特性，合理选择收尘设备和工艺最佳方案，是实现高效率烘干和清洁生产的先决条件。 1 烘干机含尘废气的特性 烘干机含尘废气的特性如表1。 表1 烘干机含尘废气的特性 烘干物料 含尘浓度g/Nm3 废气温度℃ 出机气体水分 % 露点温度℃ 排气量Nm3/t 粉尘粒径μm 20 88 粘土 80~100 100~150 13~15 50~60 2500 60 90 煤 80~150 50~70 10~12 50~60 1400 70 95 矿渣 50~70 70~90 13~25 50~60 3500 20 40 1.1 湿含量大，露点温度高 烘干机的废气含水率一般在15%以上，露点温度为40~50℃，如果燃煤含硫量高，露点温度还会升高并产生酸腐蚀。为避免产生此现象，烘干机的操作应控制废气温度高于露点温度20~50℃以上，即：使露点温度达到70℃以上，冬季要求甚至可高于70~80℃，才能保证收尘器对高温、高湿废气的有效排放。 1.2 粉尘颗粒大、浓度高 由于目前采用的通风收尘系统均为全负压状态，其风量较大，故废气中的含尘浓度较高，特别是对要求烘干产量大、水分要求低于2%时，烟气中的含尘浓度还会急剧增加，粉尘颗粒也相对偏大，如烘干煤和铁粉时的最高含尘浓度可达100g/Nm3，烘干矿渣的粉尘颗粒可达60~80μm。因此，烘干这类物料对风管及设备的磨损加剧，收尘更为困难。 1.3 烘干机间歇运转 许多水泥厂的烘干系统经常采用一机多用方式对几种物料轮换运转，即一台烘干机每运转10h左右变换物料进行烘干作业。这种方法由于物料的烘干特性不同，极易造成收尘设备管理不严而出现结露、积灰等现象，特别是北方冬季更易冷结和堵灰，更不利于生产及设备的操作维护。 2 烘干机收尘系统工艺及设备分析 目前水泥企业烘干机收尘系统常用的三种主要工艺见图1。 a：一级旋风收尘器 b：一级旋风收尘器＋组合电收尘 c：抗结露袋式收尘器 图1 烘干机收尘系统的三种主要工艺 这三种收尘工艺中，一级旋风收尘器适用于矿渣、碎石等原料的烘干。当用于烘干粘土、煤铁粉等物料时，由于这类物料的粉尘颗粒较细，单靠重力离心分离收尘，其收尘效率较低，一般只有60～70%，而采用传统的多管旋风收尘器分风不均，气体在每个筒中的流量、流速不稳定，易产生串流和堵灰现象，直接影响收尘效率。虽然CLK型扩散式旋风收尘器的效率有所提高，但由于出灰口偏小（一般只有120mm）当粉尘水分较高，收尘量偏大时易出现粘堵现象，造成旋风器的失效。现在通常选用镶有刚玉混凝土衬里的高效耐磨旋风收尘器（一般筒径1540mm，出灰口在350mm）作一级收尘，其处理风量大，具有抗磨损、抗反风等特点，用于矿渣烘干的收尘可达到250～300mg/Nm3，投资也只是其他收尘设备的1/6。 表2 三种收尘系统的使用效果比较 收尘系统工艺及设备 入口浓度g/Nm3 出口浓度mg/Nm3 抗结露情况 维修量 投资情况 使用单位 一级高效耐磨旋风收尘器 50～80 250～300 较好 量少 少 肥东县水泥厂（矿渣） 一级高效耐磨旋风收尘器 +二级组合电收尘器 50～80 150～200 一般 一般 较大 凤台县水泥厂（原料） 一级抗结露袋式收尘器 80～100 80～100 好 较少 较大 东关水泥厂 （矿渣） 一级抗结露袋式收尘器对处理含尘浓度高的烟气最简单有效。随着我国玻纤滤袋的引进和开发，综合憎水、耐折、耐磨损等几种特定性能生产的玻纤类滤料如CW300—FCA玻纤布等，都具有织物光洁、平整、均匀、极易清灰等特点，成为过滤高浓度、湿粘性粉尘的理想滤料。分室静态清灰方式可彻底解决清灰不完全和二次扬尘现象，其中分箱脉冲多点喷吹及高压空气反吹等方法在各室之间依次轮流清灰，清灰时间、次数、压力均由微机控制。该收尘设备工艺简单，收尘效果好，如FGM96-6型、XKHDC400-4型、LFEF4×23等收尘器的废气排放浓度都低于60～80mg/Nm3。 一级旋风收尘器＋组合电收尘器可用于废气中粉尘颗粒比较粗、湿含量过大的物料的烘干收尘，具有效率高、抗高温、抗粘堵等特点，一般废气排放浓度低于150mg/Nm3。这种收尘工艺的一级收尘器负担较重，必须适当加大设备的处理能力。另外，烘干原