我國水泥工業(yè)的PM2.5,、SO2,、NOx排放量占全國排放總量的比例分別高達15%~20%、3%~4%,、8%~10%,,屬于污染控制重點行業(yè)。目前我國每年因水泥生產(chǎn)向大氣排放的粉塵量和廢氣量約1200萬噸以上,。水泥企業(yè)在生產(chǎn)的過程中,,產(chǎn)生大量的粉塵和煙塵,對環(huán)境的污染非 常嚴(yán)重,。
與世界先進國家水泥產(chǎn)量相比,,我國水泥總產(chǎn)量雖居世界第 一,,但無論是 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還是 技術(shù)裝備水平,都遠遠落后于工業(yè)發(fā)達國家,。近幾年,,先進的新型干法水泥生產(chǎn)線獲得快速發(fā)展,但是 水泥生產(chǎn)造成的環(huán)境污染問題相對突出,。

水泥工業(yè)所生產(chǎn)的污染物對大氣污染較為嚴(yán)重,主要是 粉塵顆粒物的影響,,其次是 少量的氣態(tài)污染物,,如SO2、NOx,、HF等,。據(jù)統(tǒng)計,2012年,,我國水泥工業(yè)的粉塵顆粒物排放量居各工業(yè)之首 ,,達數(shù)百萬噸,,占全國工業(yè)粉塵顆粒物排放總量的39%,,SO2排放占3%~4%,NOx排放占10%~12%,,屬于重點污染行業(yè),。水泥工業(yè)迅猛的發(fā)展,同時加重了環(huán)境污染,。水泥生產(chǎn)主要設(shè)備及污染物如下,。
1)磨機。生料磨,、煤粉磨及選粉機選出合格水泥或煤粉過程中,,產(chǎn)生大量的粉塵,其粉塵濃度高達1000g/m3,。帶旋風(fēng)收集器的煤磨,,其粉塵濃度達700g/m3。
2)水泥窯,。窯系統(tǒng)排出的廢氣溫度高,,粉塵濃度大,其含塵濃度為40~80g/Nm3,,其中細顆粒(<20μm)占95%,。經(jīng)與磨機聯(lián)合操作(稱窯磨一體機),混合廢氣溫度140~180℃,,粉塵濃度增為80~120g/Nm3,。還含有少量的有害氣體,,如SO2、NOx,、HF,。
3)烘干機。其廢氣中粉塵濃度大,,溫度50~250℃,,水分含量20%~25%,煙塵濃度為50~150g/Nm3,。也排出SO2,、NOx、HF等有害氣體,。
4)篦式冷卻機,。廢氣中,溫度100~250℃,,煙氣較干燥,,煙塵濃度20~30g/Nm3,塵粒粗且硬度大,,對設(shè)備有磨損作用,。
水泥工業(yè)污染物的治理,國家曾多次制訂和修訂水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),,以治理和降低水泥煙塵和粉塵顆粒物及氣態(tài)污染物對大氣的污染,。這些標(biāo)準(zhǔn)的制訂,一次比一次要求嚴(yán)格,。2013年新發(fā)布的GB4915-2013《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定:對水泥窯,、烘干機、冷卻機,、烘干磨,、煤磨排放中的顆粒物最 高允許排放濃度限值為30mg/m3,對破碎機,、磨機,、包裝機、水泥倉等限值為20mg/m3,。標(biāo)準(zhǔn)還對氣態(tài)污染物SO2,、NOx、氟化物的排放提出了高要求,,如對氟化物的排放從過去的10mg/m3提高到了5mg/m3,。這一新標(biāo)準(zhǔn)的出臺,促進先進的新型干法水泥的快速和大型化發(fā)展,,還將促進環(huán)保除塵設(shè)備的改造升級,,也可促進水泥生產(chǎn)減少螢石的使用,,降低除塵設(shè)備的腐蝕,提高除塵設(shè)備的壽命,。
水泥工業(yè)的污染治理主要是 以除塵器來除掉水泥設(shè)備生產(chǎn)中排出的粉塵顆粒物并回收可用的物料,,同時利用水泥原料的堿性及袋式除塵除去濾袋上的塵并中和、吸附爐窯廢氣中的酸性有害氣體,。布袋除塵器是 除塵設(shè)備中效率最 高的除塵器,。20世紀(jì)80年代,我國從美國,、德國不斷引進電,、袋除塵器技術(shù),應(yīng)用于水泥工業(yè)污染的防治,。在此基礎(chǔ)上,,通過消化、吸收和實踐經(jīng)驗的積累,,試驗,、改進、創(chuàng)新,,使我國電,、袋除塵器技術(shù)得到了飛躍發(fā)展,逐漸形成了我國自有的電,、袋除塵技術(shù),。
袋式除塵器配套應(yīng)用的配件和濾料在20世紀(jì)90年代相應(yīng)通過引進,、消化吸收和轉(zhuǎn)化也獲得了飛速發(fā)展,,不僅品種增多,技術(shù)和質(zhì)量也得到了很大提高,。濾料從織物發(fā)展到針刺氈到復(fù)合濾料和覆膜濾料,,從粗纖維到超細纖維,不斷提高了濾料的過濾性能,,同時,,濾料的壽命也大大提局。
二,、袋式除塵器的應(yīng)用
袋式除塵器的最 大優(yōu)點是 不受粉塵的種類,、粉塵濃度的(可處理濃度高達1000g/Nm3以上的廢氣)顆粒的大小和粉塵比電阻的-,能適應(yīng)工藝工況和負荷變化大的特點,,其除塵效率仍可穩(wěn)定達到99.99%,,排放粉塵濃度可小至10mg/Nm3以下,能有效捕集5μm以下的粉塵,,可作為水泥物料的高效收塵器,。同時也具有耐高溫,、高濕、耐腐蝕,、抗結(jié)露,、防靜電、過濾易燃易爆氣體的能力,。利用預(yù)涂層技術(shù),,向除塵器前管道中噴人物料(如石灰石、白云石,、水泥等),,濾袋上所積附的這些塵餅,可吸附瀝青,、油霧和酸性有害氣體,。
袋式除塵器處理風(fēng)量范圍大,小到1000m3/h,,大到200萬m3/h,,占地面積小。當(dāng)需要維護檢修時,,可隨時分室停風(fēng)進行,,而不停機。
袋式除塵器最 大缺點是 設(shè)備阻力大,,一般為1000~1500Pa,,耐溫目前只能達到300℃(發(fā)展中的不銹鋼、陶瓷纖維可耐450℃以上),。
袋式除塵器的品種較多,,具體應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)各工況點的煙氣特性,如煙氣量,、溫度,、含塵濃度、露 點,,以及粉塵,、煙塵的特性等選擇適合的袋式除塵器,并使除塵器在最 佳狀態(tài)下運行,。
水泥生產(chǎn)過程本身是 一個粉塵處理與加工的過程,,其主要的污染就是 粉塵,有害氣體相對小些,。對于干法生產(chǎn),,從頭至尾均有污染源,而生產(chǎn)線中排放的粉塵有些是 被粉碎的原料和燃料,有些則是 水泥的成品和半成品,,具有很高的回收利用價值,。采用袋式除塵器既能過濾和控制粉塵對大氣的污染,又能大量回收可利用的物料,。脈沖布袋除塵器的品種較多,,通過不斷努力和創(chuàng)新,目前使用較多的有兩種,,即長袋脈沖除塵器和氣箱式脈沖除塵器,。
長袋脈沖除塵器:這是 一種袋長6~8m的行噴式脈沖袋除塵器,屬高能脈沖噴吹清灰,,清灰能力強,,袋底壓力可達2000Pa,可處理高濃度粉塵,,除塵效果好,。近幾年較多地應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的高溫和常溫工況除塵系統(tǒng)中,其最 大優(yōu)點是 濾袋較長,,可達6~8m,,過濾面積大,過濾速度一般選用10~12m/min,,也有用到15m/min,,充分利用空間,占地面積小,,可分室離線或在線清灰,,高壓或低壓噴吹,可分室停風(fēng)檢修與換袋,,適于大中型,、處理風(fēng)量大的脈沖機組中。國內(nèi)已廣泛應(yīng)用于水泥,、冶金鋼鐵,、有色金屬、機械,、化工行業(yè),也應(yīng)用于燃煤電站鍋爐除塵系統(tǒng)中,,是 袋式除塵器中的佼佼者,。
氣箱式脈沖除塵器是 一種高能清灰的袋式 除塵器設(shè)備,分室高壓脈沖噴吹清灰,,可處理高濃度粉塵,,是 20世紀(jì)80年代末由美國Fuller公司引進的,主要應(yīng)用于水泥工業(yè)常溫工況的各產(chǎn)塵工藝系統(tǒng)中,,也已有部分應(yīng)用于高溫窯爐煙氣的過濾除塵,。經(jīng)多年使用,,除塵效果很好,排放濃度低,、清灰強,、阻力小、設(shè)備壽命長,,很快就在水泥行業(yè)得到推廣應(yīng)用,,還可設(shè)計防靜電針刺氈及泄爆閥,可應(yīng)用于煤粉制備工藝收塵系統(tǒng)中,。其優(yōu)點是 體積小,、占地面積少、節(jié)約投資,。但其濾袋較短,,一般為2.5~3m,且布置較密,,含塵氣體上升速度大,。脈沖閥一個分室僅1~2個,清灰不夠均衡,,適用于中小型除塵系統(tǒng),。
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