回转窑的废气是由燃料燃烧后的烟气、水泥原料在分解反应中生成的CO2、生料干燥过程中放出的水蒸气以及过剩空气等组成。废气中的粉尘主要是已经干燥的和部分分解的入窑生料,少量的熟料微粒、未完整燃烧颗粒和燃料的灰分。此外还有少量钾、钠、硫的氧化物结晶。新型干法水泥回转窑窑尾废气具有如下特点:
(1)含尘浓度高,窑外分解窑窑尾废气含尘浓度为40~80g/m3;
(2)温度高,新型干法窑外分解窑窑尾废气温度为320~350℃左右;
(3)含尘颗粒细,<10μm的细颗粒占90%~97%,小于2-3μ的细颗粒占50%;
(4)粉尘中有一定的碱含量,剥离性较差;
(5)风量较大,且随着窑系统工况变化时风量不稳定;
(6)粉尘比电阻高,正常高达1012~1013Ω.cm。
为响应节能、降耗、减排等政策要求,新型干法水泥生产线积极利用窑尾废气的余热,主要用于物料烘干和余热发电等,经过余热利用后的废气的特性发生较大的变化,如废气温度得到降低、粉尘浓度提高等。
水泥窑尾布袋除尘器主要由筒体、灰斗、滤袋组合、喷吹装置、卸灰装置、脉冲除尘器输灰系统及电控部分等组成。天然气从进风管进入除尘器筒体,大颗粒的粉尘被分离,直接落入灰斗。而较细粉尘则吸附在滤袋的外表面上,洁净天然气透过滤袋进入上筒体,从出风管排入储存装置。随着过滤工况的进行和时间的增加,滤袋外表面的粉尘逐渐增多增厚。当设备阻力达到一定范围时,脉冲清灰控制开始工作,由电磁脉冲阀依次对每列滤袋进行喷射氮气,使滤袋膨胀、抖动,使粘附在滤袋表面的粉尘脱落,达到清灰的目的。清灰过程结束后,重新进入过滤状态。由于单个脉冲阀清灰时,其余滤袋仍在进行过滤,互不干扰,实现长期连续作业。
水泥厂布袋除尘器的特点:
1、进、出口风道布置紧凑,气流阻力小。
2、箱体采用气密性设计,密封性好,检查门用优良的密封材料,制作过程中以煤油检漏,漏风率很低。
3、水泥厂布袋除尘设备采用上部更换布袋方式,换袋时抽出除尘骨架后,脏袋投入箱体下部灰斗,由人孔处取出,改善了换袋操作条件。
4、检修换袋可在不停系统风机,水泥厂除尘器的系统正常运行条件下分室进行。除尘布袋袋口采用弹性涨圈,密封性能好,牢固可靠。
5、由于水泥厂推荐除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰方式,喷吹一次就可达到有效清灰的目的,所以清灰周期延长,降低了清灰能耗,压气耗量可大为降低。
6、水泥厂推荐除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术,克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点。
水泥窑尾烟气的除尘,应考虑哪些因素?
1、过滤机理的选择
布袋除尘器的布袋,可谓是整个除尘器过滤的核心部件,其使用的好坏,直接关系整个除尘器的运行状况,就用于制作滤袋的滤料的过滤机理而言,普遍分为普通非覆膜滤料和覆膜滤料两种。普通非覆膜滤料的过滤方式通常被称之为深层过滤,覆膜滤料的过滤方式则被称之为表面过滤。
2、滤袋材质的选择
用于制作滤袋的滤料,除了必须具有低排放、低压差的性能以外,还必须适应实际使用备件,以达到正常的、高性价比的使用寿命。因此在物料及化学性能方面,还必须符合工况要求,尤其是对于电石渣水泥窑尾烟气来说,湿度大,氮氧化物含量高,磨机开停温度波动大等诸多因素会影响滤袋的使用寿命。
结合电石渣水泥窑尾烟气,由于温度非常高,且含有较高的氮氧化物,使用劳纶或者聚酸亚胺,很快就会发生水街或者氮氧化物侵蚀,因此不建议采用,玻纤滤料耐腐蚀方便比较理想,虽然耐弯折性能不佳,但是如果选用优质的原料,并且进行过良好的预处理,其缺点就会得到大大的改善。再覆上优质的薄膜,阻碍了玻纤与粉尘的接触,使用效果通常比较理想。
3、布袋除尘器及袋笼的防腐等
由于布袋除尘器同样有大量的金属结构件,因此金属箱体或者袋笼可能存在的腐蚀同样需要高度关注。与静电除尘器的极板不同的是,布袋除尘器的金属结构件不需要考虑导电性能等,因此防腐方案就方便的多,但是由于电石渣水泥窑尾烟气的水分含量远远大于普通的窑尾烟气,因此对于除尘器箱体的主体,需要考虑到恶劣的工况,同时在磨机开停温度波动的状况下,对防腐层的影响也是必须考虑的因素。
袋笼的使用状况直接影响着滤袋的使用效果,因此为保证滤袋的良好使用,必须做好袋笼的防腐。传统的用在水泥窑尾除尘的袋笼通常为碳钢镀锌处理,这对于湿度不是很高,气体腐蚀性不强的工况,完整可以满足,但也有些除尘器入口温度较低,接近甚至可能低于烟气的水露点温度的状况,造成除尘器箱体及袋笼在低温下运行也发生了腐蚀问题。
对于袋笼的腐蚀问题,我们不妨可以借鉴垃圾焚烧烟气除尘的方案,其烟气的温度高,类似于电石渣水泥窑尾烟气,袋笼表面主要采用耐高温有机硅喷涂处理,其实际应用的效果比较理想,有机硅喷涂处理后,对于袋笼的防腐有效,而且性价比也比较合理。
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