水泥厂除尘器改造设计

水泥厂除尘器改造设计,水泥厂中有许多生产过程产生粉尘,如矿山开采、原料破碎、烘干、研磨、煅烧及粉状物料运输过程等,都不可避免地产生粉尘。如果不加以控制,这些粉尘会对工作人员的身体造成很多的隐患,特别是在矿山与生料磨系统中产生的活性二氧化硅,可导致硅肺病等职业病的发生。一般粉尘浓度在 20mg/m3以上肉眼就看得到,粒径在 30μm 以上的粉尘肉眼便可看到,5~10μm 的粉尘可在鼻腔或上呼吸道中除去,3~5μm 的粉尘在呼吸道中可除去,1~3μm 的粉尘则要在肺泡中除去,0.1~1μm 的粉尘会在肺泡中沉积,小于 0.1μm 的粉尘可与人体呼吸空气一起进出。一般来说,小于 5μm 的粉尘可能会被吸入呼吸道,沉积在呼吸道以上的粉尘都可通过人体内部的分泌液排出体外,停留在肺部的粉尘则可能会造成硅肺病、肺部硬化等。粉尘如果落到机器上,会加速各种机件的磨损,造成设备使用寿命及运转率缩短,降低控制设备的精度及可靠性,建筑物中积灰过多会造成增加负荷,影响外观,农作物如果受到粉尘污染会造成减产。粉尘如果不进行回收,会增加原料、燃料及动力消耗,水泥生产中粉尘的产生量约为 6~12%。由此可见做好水泥厂收尘工作,对于保护人体健康、提高生产效率、降低生产成本、保护生态环境有着非常重要意义。

水泥生产的主要工艺过程是:把各种原料破碎粉磨成粉状生料(或料浆),按一定比例进行配料、混合均匀后进入煅烧设备内煅烧成水泥熟料,熟料经冷却、粉磨后配以一定量的石膏和其它混合材料即成为水泥,经包装或散装出厂。一般水泥的主要成份为
CaO、SiO2、Al2O3和 Fe2O3。水泥生产使用的原料有天然原料和工业废料。天然原料主要包括石灰石、粘土、铁粉、砂岩、石膏、萤石等,工业废料主要包括高炉矿渣、制碱废渣、铜矿渣、电石渣、粉煤灰及煤矸石等。水泥生产使用的燃料有固体燃料(煤、焦炭),液体燃料(煤油、重油)和气体燃料(煤气、天然气)等,国内水泥厂一般多用煤作燃料。由于水泥生产过程产生大量的含尘气体,所以水泥厂是目前各种工业生产部门中污染较严重的部门之一。水泥生产过程污染物来源主要有原料的破碎、粉磨和煅烧,其污染以废气和粉尘为主与化工和冶金等工业部门的生产过程相比,水泥厂对污染的治理较为单一。但是随着生产规模的不断扩大(如产量 2000t/d、3600t/d、4000t/d 熟料工厂的建成),粉尘和有害气体的排放量也相应增加加,水泥厂已经成为各地的污染大户,严重地影响城乡的环境。

水泥厂除尘器哪种好
现在用的除尘方法有很多种,主要可分为干式除尘和湿式除尘。干式除尘包括有:电除尘器,袋式除尘器,旋风除尘器等,而湿式除尘器有各种型式的喷淋塔、离心喷淋洗涤除尘器和文丘里式洗涤器等。
(1)电除尘器
电除尘器是利用静电力实现粒子与气流分离的一种除尘装置。在阴极(与高压直流电源相连)与阳极(接地)之间施加直流 高压,使阴极发生电晕放电,气体分离,生成大量的自由电子和正负离子在阴极附近的所谓电晕区内正离子立即被阴极吸引过去而失去电荷。自由电子和负离子则因受电场力的驱使向阳极(正极)移动,并充满到两极间的绝大部分空间。含尘气流通过电场空间时,自由电子、负离子与粉尘碰撞并附着其上,实现了粉尘的收集。
电除尘器具有如下的优点:
(a)电除尘器的除尘效率高。如果设计合理,安装施工质量高,电除尘器可以达到任何除尘效率的要求。目前,工业上应用的电除尘器,除尘效率达到 99%以上已属多见。电除尘器对气体净化的程度,可根据生产工艺条件及国家规定的排放标准来确定。
(b)可以净化气体量较大的烟气。在工业上净化 10 万 Nm3/h 烟气的电除尘器已得到普遍应用。
(c)电除尘器能够除下的粒子粒径范围较宽,对于粒径≤0.1μm 的粉尘粒子仍有较高的除尘效率。
(d)可净化温度较高的含尘烟气。用于净化 300℃以下的烟气,可长期连续运行,用于净化更高温度烟气时,需要特殊设计。
(e)电除尘器结构简单,气流速度低,压力损失小,干式清灰电除尘器压力损失约为 0.1~0.2kPa。
(f)电除尘器的能耗比其它类型除尘器低。如以每小时净化 1000Nm3烟气计算,电除尘器的电能消耗约为 720~2880kJ。
(g)电除尘器自动化程度高,可以实现微机控制,远距离操作。 电除尘器具有如下缺点:
(a)建造电除尘器一次投资费用高,钢材消耗量较大。据估算,平均每平方米收尘面积所需钢材大约为 3.0~4.0t。
(b)电除尘器的除尘效率受粉尘物理性质影响很大,特别是粉尘的比电阻的影响更为突出。电除尘器最适宜捕集比电阻为 104~1011Ω·cm 的粉尘粒子。净化小于 104Ω·cm 或大于 1011Ω·cm 粉尘粒子,除尘效率较低。
(c)对制造和安装质量要求较高。
(d)需要高压变电及整流控制设备。
(2)袋式除尘器
袋式除尘器的主要优点有:
(a)除尘效率高,特别是对微细粉尘也有较高的效率,一般可达 99%以上。
(b)适应性强,可以捕集不同性质的粉尘。例如对于高比电阻粉尘,采用袋式除尘器
袋式除尘器的过滤机理是一个综合效应的结果,如重力、惯性力、碰撞、静电吸附、筛滤作用等。当含烟尘、粉尘气体经进气口进入除尘器,较大的粉尘颗粒因截面积的增大,风速下降,而直接沉降;较小的烟尘、粉尘颗粒被滤袋阻留在滤袋表面。经过滤袋的净化气体,经出气口,由引风机排出。随着过滤的不断进行,滤袋表面的烟尘、粉尘越积越多,滤袋阻力不断升高,当设备阻力达到一定的限值时,滤袋表面积聚的烟尘、粉尘需及时清除;在外力(主要是脉冲压缩气体、反吹风气体、机械振打等)的作用下,抖动和反吹滤袋,将附着在滤袋表面的烟尘、粉尘清除,使滤袋再生,周而复始,实现连续过滤,以保证设备连续稳定运行。

为圆周运动。密度大于气体的尘粒与器壁接触便失去惯性力而沿壁面下落,进入排灰管。旋转下降的外旋气流在到达锥体时,因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢。当气流到达锥体下端某一位置时,即以同样的旋转方向从旋风除尘器中部,由下而上继续做螺旋形流动。最后净化气经排气管排出器外。一部分未被捕集的尘粒也由此逃失。
旋风除尘器
旋风除尘器具有以下优点:
(a)设备结构简单,造价低;
(b)除尘器中没有活动部件,维护方便;
(c)可以耐高温,例如可耐达 400℃高温,如采用特殊的耐高温材料,还可以耐受更高的温度;
(d)可以承受高压(正压和负压),用以对高压气体进行除尘;
(e)采用干式旋风除尘器,可以捕集干灰,便于粉料的回收利用;
(f)除尘器内敷设耐磨内衬后,可用以净化含高磨蚀性粉尘的烟气。 旋风除尘器的缺点是:
(a)对捕集微细粉尘的效率不高;
(b)由于除尘效率随筒体直径增加而降低,因而单个除尘器的处理风量有一定的局限。处理风量大时,要采用多个旋风除尘器并联,设置不当,对除尘性能有严重影响。
(4)湿式除尘器
湿式除尘器是用洗涤水或其它液体与含尘气体相互接触实现分离捕集粉尘粒子的装置。它是基于含尘气体与液体接触,借助于惯性碰撞、扩散等机理,将粉尘予以捕集。这种方法简单、有效,因而在实际中得到相当广泛的应用。
与其他除尘器相比,湿式除尘器较具有以下优点:
(a)在消耗同等能量的情况下,湿式除尘器的除尘效率要比干式的高,高能湿式洗涤器对于小至 0.1μm 的粉尘仍有很高的除尘效率;
(b)湿式除尘器适用于处理高温、高湿烟气以及粘性大的粉尘。在这些情况下,采用干式除尘器往往要受到各种条件的限制;
(c)很多有害气体可以采用湿法净化,因此在这些情况下湿式除尘器可以同时除尘和净化有害气体。为了更有效地净化有害气体,可以根据有害气体的性质选用其他液体(例如化学溶剂)代替水;
(d)湿式除尘器结构简单,一次投资低,占地面积少;
(e) 湿式除尘器安全性好,可有效地防止设备内可燃性粉尘的燃烧、爆炸,但对特殊粉尘要注意工作液体的成分,如氧化镁粉尘不能与酸性溶液接触,以免产生氢气发生爆炸事故。
湿式除尘器的缺点主要有:
(a)从湿式除尘器中排出的泥浆要进行处理,否则会造成二次污染;
(b)当净化有腐蚀性的气体时,化学腐蚀性转移到水中,因此污水系统需使用防腐材料加以保护;
(c)湿式除尘器不适用于憎水性和水硬性粉尘;
(d)排气温度低,不利于排气的抬升、扩散,还可能出现白烟。如进行尾气再热,则需消耗能量;
(e)在寒冷地区使用湿式除尘器要防止冬季结冰。由于湿式除尘器对细粉尘具有较高的除尘效率,且对高温气体的降温效果也很好,所以广泛用于高温气体的降温、除尘上,如炼铁高炉煤气、炼钢转炉炉气以及有色金属冶炼和化工生产中各种高温烟气净 化。
通过上述对各类除尘装置的特点比较可以看出,布袋除尘器具有除尘效率高、净化气体量大、可净化高温烟气、结构简单、压力损失小和自动化程度高等优点,因而被广泛地用于水泥厂烟气除尘。
