前言

水泥生產過程的揚塵問題歷來是一個非常嚴重的問題，現代水泥生產對環保的要求也越來越高。但經過環保工作者的不斷努力，現代化水泥廠已基本控制了過程排塵，各除塵點的排放濃度均可做到在50mg/m3(標況)以下，這是環保除塵技術的不斷發展和除塵設備不斷完善的結果。

隨著我國新的環保法的頒布和實施，對水泥廠的排放要求已經非常嚴格，為實現這一新要求我們前幾年對所有除塵器均作了結構改進。

1.1 通用的除塵設備作了結構調整

1.1.1 1997年前設計的水泥生產線庫底、庫頂、料倉、物料轉運點等處的除塵設備大都應用機械振打清灰扁袋除塵器或富樂型搖臂清灰組合型小袋除塵器(小機組)。由于當時條件限制，這些設備結構不盡合理或關鍵件不能解決，實際應用是不成功的。因此我們組織開發了小型脈沖噴吹清灰SD型系列袋除塵器，重點在主風機參數選擇、清灰噴吹距離及袋口連接等結構上進行了仔細考慮，并進行了樣機試驗。目前已成功地應用到了許多新建水泥廠的各分散揚塵點上，并于2000年12月通過了部級技術鑒定，被認為是目前比較好的分散點除塵設備。

1.1.2 對于80年代后期廣泛采用的回轉反吹清灰FD(CXBC)袋除塵器，由于其不穩定的技術性能，我們也采取了限制和替代，在吸收美國富樂公司袋除塵器技術的基礎上推出了LPF系列氣箱脈沖清灰袋除塵器。為了滿足新的環保排放要求，設計全部采用了高性能高質量的濾袋(其重量指標不低于500g/m2)和進口名牌脈沖閥。并且實現了對重要用途及特殊氣體參數的產品設計給予特殊考慮，包括特殊結構處理、特殊慮料材質及過濾風速等。

LPF系列氣箱脈沖清灰袋除塵器不但廣泛應用于水泥廠的礦山、原料粉磨、石灰石、生料、水泥等物料庫及各轉運點、喂料點的分散和集中除塵，同時成功應用于水泥粉磨、O-Sepa選粉機、煤粉磨等的成品收集。

1.1.3 對于水泥廠主要排塵點的窯尾及生料磨、窯頭篦式冷卻機廢氣，我們目前多應用電除塵器。天津水泥設計院會同2個除塵專業制造廠，于1984年和1995年分別引進了德國LURGI公司BS780和BS930電除塵技術，經過多年的學習和實踐，技術水平達到了成熟地步。我們已經開發了適合于1000t/d、2000t/d、2500t/d、3000t/d、4000t/d等規模的水泥生產線的電除塵器，并廣泛應用于國內外幾百家大中型水泥廠。

1.2 開發了第二代電除塵器

1996年以前的電除塵設計我們稱之為第一代電除塵器，屬于引進技術前期，無論從除塵器結構設計還是工藝應用技術都不夠完善，因而實際應用有許多不如意，例如電暈線經常斷線、氣體分布板磨損過快及經常燒毀極板等，甚至不能達標排放。國家新的環保標準頒布后，特別是隨著水泥生產工藝技術的進步，對廢氣處理的要求更趨嚴格。自從1997年以后，我們開始第二代電除塵器的設計研究，結合LURGI的BS930的技術，設計排放出口濃度不大于50mg/m3(標況)。

排放濃度降低，但未增加除塵器重量。例如：雙陽水泥廠一線和二線均是日產2000t/d水泥熟料生產線，其窯尾廢氣利用和處理工藝也基本，一樣，分別采用2×21/10/3×8和30/12.5/3×9除塵器，重量分別為398t和310t減少了22％。由于還減少了3臺高壓電源裝置，設備投資約節省30％。

第二代電除塵器的主要改進點是：

1)區別不同的工藝參數，包括風量、風壓、風溫等確定采用不同的殼體結構，即BS930或BS780，從而得到最輕的設備重量；

2)內部構件均采用最新結構，包括極板懸吊、電暈極懸吊、振打錘、撞擊桿裝置等，均為加大振打加速度提供了有利保障；

3)振打傳動功率從0.37kW降到0.18kW；

4)完全采用頂部電源，提高了供電系統的可靠性，降低了設備成本；

5)采用鋼支撐結構或輥子支撐代替了滾珠支撐軸承，降低工程造價；

6)更新了排灰輸送裝置，加強系統鎖風性能并提高了輸送裝置的工作可靠性；

7)為避免氣體分布板的快速磨損，窯頭電除塵器采用上進氣方式取代水平進氣；

8)結構設計擴大了應用范圍，窯尾電除塵器允許通過高負壓、高氣體含塵濃度。

近年來，為簡化生料輥式磨工藝流程，出磨生料不再采用選粉機，而直接進入電除塵器。這對除塵器是一個大考驗，它不僅是傳統意義上的除塵器，更是1臺成品料粉收集器。

目前，我們開發出了2500t/d級和5000t/d級的這種電除塵器，首臺在海螺狄港2500t/d水泥熟料生產線上已得到成功的應用，氣體入口濃度800g/m3(標況)，操作負壓12000Pa，設計除塵器結構在進氣口采用復合型氣體折流均布板，能使約65％～70％料粉在通過時被截收到進氣口灰斗中。而剩余的仍是高濃度含塵氣體，靠提高電場的電暈性能和改善電場氣流流動性能來實現。

因為通過試驗證明，高濃度含塵氣流對電暈電流有強烈的抑制作用，因此在前面電場采用長刺型電暈線，而在兩電場間又設置了類似蓖水器的節流板強迫氣體在運行中全部通過電場，大大提高了除塵效率。

1.3 改進了增濕塔

水泥窯尾電除塵效率的高低，很大程度上取決于增濕塔性能的好與壞。而增濕塔性能的好壞最重要的取決于兩方面：一是噴水系統；二是噴水控制系統。

增濕塔的噴水系統多為回流式，這是因為窯尾及生料系統工藝較復雜，工況較多并且變化頻繁，噴水系統必須跟蹤這一變化而變化噴水量。因為回流式噴嘴的特性是在保證額定水壓的前提下，可以使噴水量有很大的變化范圍，而霧化顆粒不變，德國LECHLER公司的回流噴嘴可以做到流量調節比例在1：12，這是我們采用此種噴嘴得到了最佳除塵效果的原因。

國內許多廠家生產的這種噴嘴制造精度不過關，使正常霧化時調節比例范圍不夠寬。所以經常在某種工況段造成塔濕底。采用回流噴嘴的另一個原因是它的噴嘴口徑相對較大，對水的潔凈度的要求也相對較低，更適合于水泥廠的較大水量連續噴水的情況。

回流式噴水系統噴水量的控制是靠安裝在回流管路的節流閥，調節回流水量來控制噴出水量的。在這個節流閥上加裝1個電動比例調節控制器就可實現水量的自動控制。當然之所以說它重要是因為工藝工況是很復雜的，只有自動控制系統能完全實現對變化工況的快速跟蹤才能對不同氣量不同溫度的氣體實現穩定調質，并且不能造成塔濕底。

1.4 應用了高溫袋除塵器

高溫袋除塵器主要用于窯尾、窯頭、物料烘干機等的廢氣處理。目前由于環保要求更加嚴格，在發達國家用其取代電除塵器的趨勢越來越迅猛。目前我國的應用也逐漸增多，由于它的低排放和無事故排放的性能，使對環保要求極高的地區的水泥廠全部采用袋除塵器是必然的。天津院設計的北京水泥廠2000t/d水泥熟料生產線首次應用了分室風機反吹清灰的大型高溫窯尾袋除塵器，取得了巨大的成功，并獲得了1998年度國家級科技進步3等獎。

另外在山西潞城水泥廠也是采用的這種窯尾袋除塵器，并且窯頭冷卻機也采用了袋除塵器；北京水泥廠的礦渣烘干機也首次采用了袋除塵器，都取得了很好的效果。

近年來濾料的發展速度很快，例如以美國CORE公司為代表的特富龍覆膜濾料的出現，改變了濾料的過濾機理，提高了過濾風速并提高了濾料性能和使用壽命，推動了袋除塵器的發展和應用，例如高濃度和超細粉磨除塵等。我們最近為北京琉璃河水泥廠二線2500t/d工程設計的窯尾袋除塵器采用了這種濾袋，比北京水泥廠的窯尾袋除塵器規格小了許多。

2.1 水泥廠排塵的自動連續監控將逐漸實施。為此，我們需首先開展監測反饋控制除塵器本體的研究，使除塵器特別是主要除塵器更具智能化，節能降耗、運行連續穩定。具體說，對電除塵器應反饋控制氣體調質、高壓供電及清灰振打系統，對袋除塵器應反饋控制清灰程序使設備始終工作在最佳狀態。

2.2 隨著生料輥式磨的大量應用，為簡化粉磨工藝。降低工程造價，將大量采用高濃度電除塵器作為成品收集器。

2.3 隨著環保要求的日益嚴格，袋除塵器將越來越多的應用于窯尾、窯頭的廢氣處理，取代或部分取代電除塵器。

2.4 將出現電、袋合一的除塵器投入工業運行。但它絕對不是簡單的電袋除塵器的組合，而是集電除塵器和袋除塵器的優點于一身，低阻力、低出口排放。這極有可能在主要排塵點上取代現在的電除塵器和袋除塵器，甚至包括高濃度電除塵器。

作者：王作杰

來源：《天津水泥工業設計研究院》

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