袋式除尘器在水泥厂粉尘治理方案实例应用.docx
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袋式除尘器在水泥厂粉尘治理方案实例应用
袋式除尘器在水泥厂粉尘治理方案实例应用
一、水泥生产线的排放源
水泥生产从物料开采至成品包装出厂有30～40个扬尘点和排放点。
表1为水泥生产过程中主要产尘设备及其排放尘气特性，表2为主要产尘设备排出气体量，表3为每吨水泥产品生产全过程排放废气最大量。
综合而言，每生产1吨水泥要处理2.8～3.0吨的物料，产生13000～15000m3（标准状态）烟气。
表1水泥生产主要设备尾气特性
设备名称
含尘浓度/（g/m3）
（标准状态）
气体温度／℃
水分（体积分数，％）
露点／℃
粉尘粒径（％）
<2ηm
<88ηm
悬浮预热器窑
30～80
350～400
6～8
35～40
95
100
窑外分解窑
30～80
300～350
6～8
35～40
95
100
熟料篦式冷却机
2～20
100～250
10
30
回转
粘土
40～150
25
45
烘干机
矿渣
10～70
70～130
20～25
50一65
煤
10～50
60
生
重力卸烘干磨
50～150
料
风扫磨
300～500
60～95
10
45
50
95
磨
立式磨
300～800
0一Sepa选粉机
800～1200
70～100
水泥磨
机械排风磨
20～120
90～120
50
100
煤磨
球磨（风扫）
250～500
60一90
8～15
40—50
立式磨
破
颚式
10～15
碎
锤式
30～120
机
反击式
40～100
包装机
20～30
表2水泥主要生产设备排出含尘气体量
设备名称
排风量
备 注
悬浮预热器窑
（2000～2800）G，单位m3／h（标准）
G为窑台时产量，单位l
带过滤预热湿法窑
（3300～4500）G，单位m3／h（标准）
G为窑台时产量，单位t
窑外分解窑
（1400～2500）G，单位m3／h（标准）
G为窑台时产量，单位t
熟料篦式冷却机
（1200～2500）G，单位m3／h（标准）
G为篦冷机台时产量，单位t
回转烘干机
（1000～4000）G，单位m3／h（标准）
G为烘干机台时产量，单位t
生
烘干磨
（3500～5000）D。
，单位m3／h
J[）为磨机内径，单位m
料
风扫磨
（2000～3000）G，单位m3／h
G为磨机台时产量，单位t
磨
立式磨
（2000～3000）G，单位m3／h
G为磨机台时产量，单位t
0一Sepa选粉机
（900～1500）G，单位m3／h
G为磨机台时产量，单位t
水泥磨
机械排风磨
（1500～3000）D。
，单位m3／h
D为磨机内径，单位m
辊压机
（100～200）G，单位m3／h
G为磨机台时产量，单位t
煤磨
钢球磨（风扫）
（2000～3000）G，单位，m3／h
G为磨机台时产量，单位t
立式磨
（2000～3000）G，单位m3／h
G为磨机台时产量，单位t
设备名称
排风量
备 注
破碎机
颚式
Q=720（）s+2000，单位m3／h
5为破碎机颚口面积，单位m。
锤式
反击式
Q=16．8dln，单位m3／h
d为转子直径，单位：
m
L为转子长度，单位：
m
n为转子速度，单位：
r／min
立轴
Q=5d。
H，单位rn3／h
d为锤头旋转半径，单位m
n为转子速度，单位r／min‘
包装机
300G，单位m3／h
G为包装机台时产量，单位t
空气斜槽
Q=O．18BL，单位m3／h
B为斜槽宽度，单位mm
L为斜槽长度，单位m
提升运
斗式提升机
Q=1800vs，单位m3／h
y为料斗运行速度，单位n∥s
S为机壳截面积，单位m。
输设备
胶带输送机
Q=700曰（y+^），单位m3／h
B为胶带宽度，单位m
y为胶带速度，单位u/s
h为物料落差，单位m
螺旋输送机
Q=D+400，单位m。
／h
D为螺旋直径，单位mm
表3每吨水泥产品生产全过程废气排放最大量
处理物料
过程
物料量／t
单位物料排放废气最大量／（m。
／t）（标准状态）
废气量小计／m’（标准状态）
比例（％）
备注
石灰石
破碎
1．1
350
385
2．88
其他原料
烘干
0．25
3000
750
5．62
生料
粉磨（烘干）
1．35
2000
2700
20．23
熟料
烧成
0．84
4500
3780
28．32
冷却
O．84
2500
2100
15．73
混合材
烘干
0．12
3000
360
2．70
石膏
破碎
0．04
350
14
0．10
燃料
粉磨（烘干）
O．21
3000
630
4．72
水泥
粉磨
l
1200
1200
8．99
包装
l
300
300
2．25
其他
均化
12．6
50
130
0．97
转运
20
50
1000
7．49
生料，水泥
合计
20300
13349
100
二、原料制备除尘
1．煤粉磨除尘
（1）煤磨废气的特点煤粉磨有球磨和立磨两种，均兼有烘干作用。
球磨通风量一般取0．9～1．5m3／k。
煤粉磨余风不能全部人窑，新型干法窑为了降低热耗、减少煤耗，所需二次风量也少，煤磨的放风和收尘问题更为突出。
煤粉磨除尘系统需采取防燃防爆措施。
煤粉磨用于烘干的热源来自窑尾和窑头冷却器烟气当采用冷却机的烟气时，其主要成分是新鲜空气，危险性更大。
通常要求气体中的氧含量<2％，限制气体温度为70～90摄氏度．
2）传统煤磨系统传统煤磨系统分为单风机和双风机两种形式，分别如图1a、b所示。
图1煤磨工艺流程
（3）高浓度防爆型煤磨除尘系统新型干法生产线的煤粉制备系统采用短流程，用立磨取代球磨机，风机由两台改为一台（见图 2）
图2立式磨丁艺流程
1一料仓2～立式磨3一袋式除尘器4一风机
立磨废气的含尘量可达300～500g/m3（标准），所用袋式除尘器具有产品回收和环保两种功能。
采用分室脉冲喷吹清灰。
设置可调式防爆安全阀，能自动卸压并自动关闭恢复使用。
（4）工程实例
【成都常源机械除尘实例】内江资中某公司5300吨／天工艺线煤磨除尘系统，采用分室脉冲袋式除尘器。
其主要规格和参数见表4。
表4 5300吨／天工艺线煤磨袋式除尘器规格和参数
处理风量／（m。
／h）
82000
规格尺寸／mm
击130×3000
滤袋
材质
消静电涤纶针刺毡覆膜
使用寿命／年
2.0
过滤面积／m。
1439
过滤风速／（Ⅱ∥min）
0.94
人口含尘浓度／（g／m。
）（标准状态）
<900
出口含尘浓度／（m∥m。
）
设计
<30
（标准状态）
实测
7．62
清灰方式
脉冲喷吹
设备阻力／Pa
<1200
单元数／室
9
防爆阀门
型号
EPY～128
数量／只
9
单瓶容量／L
40
CO2高压灭火
气瓶数量／只
20
喷嘴数量／只
18
CO2纯度（％）
99．5
2．烘干机烟气除尘
（1）烘干机种类水泥厂的原、燃料烘干有两种工艺：
一种是烘干与研磨过程在同一设备中完成；另一种是设置单独的烘干设备。
烘干机有回转式烘干机和流态化（悬浮）烘干机两种。
回转式烘干机用于中、小型水泥厂烘干物料。
按物料与烟气流动方向又分为顺流式和逆流式。
被烘干物料有石灰石、粘土、铁粉、矿渣煤粉和粉煤灰。
（2）烟气特性烘干机烟气特性见表5。
烘干石灰石、粘土、煤、矿渣时的烟气成分见表6。
回转烘干机的热工指标见表7。
烘干机烟气含尘浓度取决于物料品种、物理性质、进料粒度以及物料在烘干过程中的易碎性、扬起程度、热气流流速以及流动方式（顺流或逆流）等，一般<40g／m3。
（标准），个别高达50～150g/m3。
烟气温度随燃料消耗量、煤种、被烘干的物料量及其表面水、烟气量以及烘干机型式不同而异，一般为150～200℃。
烟气含湿量高，可达20％～25％，露点≥60℃。
烟气粉尘粒度依物料不同差异较大。
烘干机内气体流速低，只有<60斗m的尘粒才随烟气从烘干机内排出。
表5烘干机烟气特性
物料
烘干机
烟气量
含尘浓度／（g／m3。
）
粉尘的化学成分（质量分数）（％）
型式
／（m’／kg）
（标准状态）
Si02
A1203
Fe203『CaO
MgO『S03
Na20+K20
石灰石
回转式
0．4
10～30
6．3
2．O
1．3 l 49．5
0．8 l 0．7
0．28
粘土
回转式
1．2
10～40
60．9
10．8
11．0 l 2．5
2．4 l 1．9
煤
回转筒
1．4
6～15
挥发分36．6％，固定碳46．6％，灰分析5．O％
矿渣
悬浮式
1．5
40～60
I
l
表6烘干机烟气成分
烟气温度／℃
烟气水分（％）
物料表面水分（％）
中位径／Ixm
烟气（体积分数）成分（％）
C02
02
N2
70
14．5
1．4
24
1．O
18．5
80．5
75
17．6
13．3
29
1．1
18．7
80．5
80
19．2
8．0
50
1．3
18．8
79．9
90
14．8
30
60
1．2
18．5
80．3
120
20．5
30
56
1．5
17．0
81．O
表7 回转式烘干机的热工指标
规格／m
初水分
（％）
干物料产量／（t／h）
蒸发强度
／[kg（水）／（m’·h）]
蒸发水量／（t／h）
烟气量／（In。
／h）
排风机风量／（Ill。
／h）
粘土
矿渣
粘土
矿渣
粘土
矿渣
粘土
矿渣
粘土
矿渣
4,1．5×12
10
15
20
25
30
6．O
4．9
3．8
3．1
_——
7．4
5．2
4．O
3．3
2．7
28．5
38
43
47
_——
35
40
45
49
52
0．6
0．8
0．9
1．O
——
0．74
O．86
O．95
1．06
1．12
5400
6370
7000
7540
——
5940
6370
6800
‘7400
7670
8loo
9700
10500
11300
8900
9550
10200
11100
11500
62．2×12
lO
15
20
25
30
13
10．5
8．3
6．7
——
16
ll
8．7
7．0
5．7
28．5
38
43
47
35
40
45
49
52
1．3
1．73
1．96
2．14
'——
1．6
1．8
2．07
2．24
2．36
11270
136【x】
14670
15740
12740
13270
14670
15740
16900
20400
22000
23600
19100
19900
22000
23402
40000
4,2．4×18
lO
15
20
25
30
15
13
11
10
_——
24
17
12
10
8
19
26
32
39
——
30
35
37
39
40
1．59
2．13
2．58
3．18
‘——
2．44
2．86
3．O
3．17
3．23
14140
17200
19740
23340
20940
22540
22670
23340
23340
21200
25800
29600
35000
31400
33000
34000
35000
35000
（3）袋式除尘系统用于烘干机的袋式除尘器常采用粉尘容易剥离的滤料，
采取防腐和保温措施，加强温度自动监控。
烘干机工艺流程如图3所示。
图3烘干机工艺流程
1一烘干机2一加热炉3一原料仓4一风机5一袋式除尘器
（4）工程实例
【成都常源机械除尘实例2】都江堰某水泥厂一台烘干机，规格为中2．4m X 18m，用于烘干矿渣，产量为20t／h。
烟气含水分15％，含尘浓度为40g／m。
（标准）。
采用反吹风玻纤袋式除尘器。
主要规格和参数见表8。
表8烘干机袋式除尘器规格和参数
处理风量／（m。
／h）
40000
运行温度／℃
60～280
滤料
玻纤袋，防油防水处理
滤袋规格／mm
Φ180×7480
滤袋数量／条
440
过滤面积／m。
1865
过滤风速／（rn／mIn）
<0.5
设备阻力／Pa
1500
人口粉尘浓度／（g／m。
）（标准状态）
40
出口粉尘浓度／（m∥m3）（标准状态）
50
滤袋使用寿命／月
12
室数
5
设备质量／t
42
三、烧成除尘
1．新型干法水泥窑尾除尘
（1）新型干法水泥窑尾生产工艺窑尾通常有4级或5级旋风筒，干生料喂人第1级和第2级之间的管道，随气流被带到第1级旋风筒内，被来自窑尾的热烟气加热，受热的生料被分离出来并被气流带到另一级旋风筒。
生料被加热到700℃以上，进入分解炉内分解，最后进入回转窑内煅烧成熟料。
窑尾排出来的烟气（出1级旋风筒）温度约为350～400℃，用作粉磨的热源。
出磨废气温度低于120℃，露点温度为50℃。
在磨机停运时，需依靠增湿塔对烟气进行调质和降温。
图4为预分解回转窑尾与生料磨工艺流程。
图4 预分解回转窑尾与生料磨工艺流程
1一回转窑2一预热器3一风机4一增湿塔5一生料磨
6一袋式除尘器7一风机8一烟囱
（2）窑尾烟尘特性
1）窑尾烟气特性：
新型干法水泥窑尾烟气特性见表9。
表9新型干法水泥窑尾烟气特-眭
名称
烟气量
烟气温度／℃
含湿量（％）
露点／℃
含尘浓度／（g／m3）
化学成分：
％）
／[m3/kg（熟料）]
（标准）
C02
02
N2
一般
1．6～2．5
350～400
4～6
40
40～130
实测
2．5～3．0
300～350
7
40
60～80
12
12
76
2）烟尘成分：
新型干法水泥生产线大多将窑尾烟气用于烘干原料，并与窑头共用一台除尘器。
窑尾烟尘化学成分见表10，表11为窑尾炯尘成分实测数据。
表10窑尾烟尘与生料化学成分（质量分数％）
化学成分
Si0
A1203
F。
203
Ca0
Mg0
K20
N“20
烧失量
窑尾烟尘
159
3．78
2．58
34．4
O．78
11．06
0．1
23．95
生 料
11．4
5．31
1．81
43．5
0．98
1．25
O．09
35．43
表11新型干法水泥窑烟尘化学成分实测数据
名称
si02
A1203
F。
203
Ca0
MgO
N。
20
K20
质量分数（％）
13．2
4．7
2．3
42
1．1
0．2
O．5
3）烟尘粒度：
窑尾烟尘粒度见表12。
表12预分解新型干法水泥窑尾烟尘粒度
粒径／um
<15
15～20
20一30
30～40
40一88
>88
比例（％）
94
2
2
1
1
O
4）新型干法窑尾烟尘特性：
新型干法窑生产工艺有两种不同的流程：
一种是将窑尾烟气用于烘干物料，另一种则不用窑尾烟气烘干物料，后者又分为有增湿和无增湿两种工艺。
其烟气的主要特性也有一定区别（见表13）。
表13窑尾不同工艺流程的烟气特性
烟气参数
烟气用于烘干物料
烟气不用于烘干物料
有增湿
无增湿
烟气生成量／[m。
／kg（熟料）]（标准状态）
2．2～2．5
1．7～2．0
1．5～1．8
烟气温度／qc
90～150
150～200
350～400
露点／qC
45～55
50～60
25～35
含尘浓度／（g／m’）（标准状态）
30～800
15～40
15～50
（3）工程实例
【成都常源机械除尘实例3】泸州某水泥厂一条5200t／d水泥生产线窑尾的电除尘器改造为长袋低压脉冲袋式除尘器，同时处理生料磨排出的废气，滤料为P84针刺毡。
主要规格和参数见表14。
表14 5200t／d
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