高溫過(guò)濾材料技術(shù)與工程應(yīng)用
1、水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)全面實(shí)面實(shí)施
隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),國(guó)家在環(huán)保法規(guī)方面對(duì)工業(yè)生產(chǎn)提出了越來(lái)越高的要求。就水泥工業(yè)而言,GB4915-2004對(duì)水泥制造過(guò)程中的最高允許排放濃度做出了規(guī)定,并且于2010年1月1日起全面實(shí)施,詳見(jiàn)表1。同時(shí)還規(guī)定,對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)禁止非正常排放;除塵裝置對(duì)于水泥窯通風(fēng)機(jī)的年同步運(yùn)轉(zhuǎn)率不得小于99%;對(duì)現(xiàn)有的所有水泥生產(chǎn)線主要排塵點(diǎn)實(shí)行在線監(jiān)測(cè)。
表1 水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB4915-2004
生產(chǎn)設(shè)備 |
顆粒物 |
適用范圍 | |
排放濃度mg/m3 |
單位產(chǎn)品排放產(chǎn)量kg/t | ||
水泥窯及窯磨一體機(jī) |
100 |
0.30 |
2006年7月1日~ 2009年12月31日現(xiàn)有生產(chǎn)線及設(shè)備 |
烘干機(jī)、烘干磨、煤磨及冷卻機(jī) |
100 |
0.30 | |
破碎機(jī)、磨機(jī)、包裝機(jī)及其它通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)備 |
50 |
0.04 | |
水泥窯及窯磨一體機(jī) |
50 |
0.15 |
自2010年1月1日,現(xiàn)有生產(chǎn)線及設(shè)備;2005年1月1日新建生產(chǎn)線及設(shè)備 |
烘干機(jī)、烘干磨、煤磨及冷卻機(jī) |
50 |
0.15 | |
破碎機(jī)、磨機(jī)、包裝機(jī)及其它通風(fēng)生產(chǎn)設(shè)備 |
30 |
0.24 |
2、袋式除塵技術(shù)代表除塵技術(shù)的發(fā)展方向
2.1 電、袋除塵技術(shù)效果比較
表2 電、袋除塵技術(shù)效果比較表
對(duì)比項(xiàng)目 |
袋除塵器 |
電除塵器 | |
出口排放 |
選用高性能濾料、適宜的過(guò)濾風(fēng)速可實(shí)現(xiàn)“趨零排放” |
要達(dá)標(biāo)排放需提高單位電暈功率或增加電場(chǎng),很難實(shí)現(xiàn)“趨零排放” | |
粉塵比電阻 |
無(wú)影響 |
高比電阻粉塵難以撲集,且易產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象 | |
煙氣 粉塵 性質(zhì) |
煙氣溫度 |
取決于濾袋的耐溫性能,使用玻璃纖維覆膜濾料可在260℃長(zhǎng)期使用 |
溫度上升,粉塵層擊穿電壓下降,煙氣運(yùn)動(dòng)黏度上升,除塵效率下降 |
化學(xué)成份 |
無(wú)影響 |
硅、鋁、鈣含量上升,比電阻上升,除塵效率下降 | |
含塵濃度 |
適應(yīng)范圍廣 |
高濃度需預(yù)收塵 | |
煙氣預(yù)處理措施 |
增濕量不到電除塵的一半,且有多種降溫方式 |
需噴霧增濕,要深度調(diào)質(zhì) | |
供電系統(tǒng) |
只有低壓,較安全 |
有高壓,要十分注意安全 | |
運(yùn)轉(zhuǎn)率 |
同步運(yùn)行 |
可同步運(yùn)行 |
窯點(diǎn)火時(shí)不同步 |
事故排放 |
無(wú)事故排放 |
CO超標(biāo)等產(chǎn)生事故排放 | |
在線檢修 |
可在線檢修 |
不可在線檢修 | |
脫硫作用 |
效果顯著 |
無(wú) |
表2是一個(gè)電、袋除塵技術(shù)效果的比較表。從出口排放看,袋除塵器只需選用高性能濾料和適宜的過(guò)濾風(fēng)速,可實(shí)現(xiàn)“趨零排放”,而電除塵器要達(dá)標(biāo)排放需提高單位電暈功率或增加電場(chǎng),很難實(shí)現(xiàn)“趨零排放”。粉塵比電阻對(duì)袋除塵器沒(méi)有影響,而對(duì)電除塵器來(lái)說(shuō),高比電阻粉塵難以撲集,且易產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象。煙氣溫度對(duì)袋除塵器來(lái)說(shuō),取決于濾袋的耐溫性能,使用玻璃纖維覆膜濾料可以在260℃長(zhǎng)期使用,而對(duì)電除塵器來(lái)說(shuō)溫度上升,粉塵層擊穿電壓下降,煙氣運(yùn)動(dòng)黏度上升,除塵效率下降。袋除塵器可與工藝設(shè)備同步運(yùn)行,而電除塵器窯點(diǎn)火時(shí)不同步,而新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定年同步運(yùn)轉(zhuǎn)率不得小于99%。袋除塵器可在線檢修,無(wú)事故排放,而電除塵器不可在線檢修,在CO超標(biāo)或絕緣子結(jié)露爬電等情況下會(huì)產(chǎn)生事故排放。所以比較的結(jié)果是:袋除塵器出口排放更優(yōu),可與工藝設(shè)備同步運(yùn)行,可在線檢修,無(wú)事故排放,優(yōu)勢(shì)明顯。
2.2 投資、維護(hù)費(fèi)用比較
投資和維護(hù)費(fèi)用是業(yè)主非常關(guān)心的,這主要取決于過(guò)濾材料的價(jià)格(初投資)與壽命(維護(hù)費(fèi))。按過(guò)去50mg/Nm3的標(biāo)準(zhǔn),采用進(jìn)口濾袋,電除塵器和袋除塵器的一次性投資相當(dāng),若采用國(guó)產(chǎn)濾袋將節(jié)省約200萬(wàn)元投資。若按嚴(yán)格的30mg/Nm3甚至更嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),采用國(guó)產(chǎn)濾袋,完全可以達(dá)到,袋式除塵器在一次性投資方面的優(yōu)勢(shì)非常明顯。電除塵器和袋除塵器的用電比較見(jiàn)表3。
表3 2500t/d水泥窯尾除塵器綜合功率比較表 單位kw
|
電除塵器 |
反吹風(fēng)袋除塵器 |
脈沖袋除塵器 |
廢氣風(fēng)機(jī) |
40 |
213.3 |
200 |
高壓電源 |
195 |
— |
— |
反吹風(fēng)機(jī) |
— |
24.4 |
無(wú) |
壓縮空氣 |
— |
— |
23.6 |
振打電機(jī) |
1.98 |
— |
— |
電加熱器 |
4.8 |
— |
— |
合計(jì) |
241.8 |
237.7 |
223.6 |
綜上所述,無(wú)論從除塵效果、一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用等方面比較,都表明,袋式除塵技術(shù)代表除塵技術(shù)的發(fā)展方向。目前我國(guó)水泥企業(yè)除塵的現(xiàn)狀是,窯頭主要用電除塵器,約占68~70%,窯尾主要用袋除塵器,約占63~68%。與前幾年相比,袋除塵的比例有了顯著的提高就是明顯的例證。
3、高溫過(guò)濾材料生產(chǎn)技術(shù)
3.1 玻璃纖維過(guò)濾材料的發(fā)展歷程
玻璃纖維過(guò)濾材料的發(fā)展,經(jīng)歷了連續(xù)玻璃纖維平幅過(guò)濾布、玻璃纖維膨體紗過(guò)濾布、玻璃纖維針刺氈/復(fù)合氈和玻璃纖維覆膜濾料等發(fā)展階段,其過(guò)濾機(jī)理已從“深層過(guò)濾”發(fā)展到了“表面過(guò)濾” ,適用的過(guò)濾風(fēng)速和可達(dá)到的除塵效率也不斷提高,詳見(jiàn)表4。
表4 玻璃纖維過(guò)濾材料的發(fā)展歷程
品種 |
過(guò)濾特點(diǎn) |
適用的過(guò)濾風(fēng)速m/min |
可達(dá)到的除塵效率 |
備注 |
連續(xù)玻璃纖維平幅過(guò)濾布 |