技术 | 高耐用低阻力除尘滤袋在水泥生产线的应用

引言

近年来国内经济高速增长，然而，经济高速增长的背后，环境问题日益突出，给人们正常生活带来了诸多不良影响。环境治理已经成为国家发展的重要目标。以水泥行业为例，水泥生产线窑尾粉尘排放指标(标况下，以下同)从100mg/m3降到50mg/m3再降到30mg/m3，到现今执行的国家标准20mg/m3。而很多地方如江苏、山东等地已经制定了更加严格的排放标准，为10mg/m3。愈发严格的排放指标，将是大势所趋。很多水泥企业、环保设备企业都在不断加大技术研发力度，希望能够达到超低排放，同时能够降低水泥企业的总运营成本。作为袋式收尘系统的核心设备，滤袋的选择，就显得十分重要，如本案例所选用的GORE?高耐用、低阻力滤袋，既可以降低粉尘排放指标，同时，还可以使收尘系统运行压差更低，降低风机能耗，有效降低了总运营成本。

01

存在的问题及原因分析

河北某水泥厂5500t/d熟料生产线窑尾袋式收尘系统于2017年更换全新Nomex滤袋，到2020年，由于袋式收尘系统运行时间较长，存在一些问题，具体如下：

(1)粉尘排放指标波动较大，最大排放量(标况下)达13.4mg/m3。

(2)系统阻力高，收尘器进、出风口压差高达1100Pa，尾排风机电耗偏高。

(3)收尘器内部部件锈蚀严重，系统存在漏风情况。

窑尾袋式收尘器的设计运行参数见表1。

表1 窑尾袋式除尘器的设计运行参数

经过水泥生产现场考察，用仪器、仪表对收尘系统相关参数进行测试，找出了上述问题的原因所在：

(1)原收尘系统所用滤袋为Nomex毡料非覆膜滤袋，该类型滤袋表面粗糙、纤维孔隙大，主要依靠“粉饼”进行气体过滤，粉尘穿透现象严重，过滤效果差，难以达到理想的排放值。随着运行时间的增加，颗粒物粉尘进入滤料内部不断增多，导致清灰压力持续上升且无法恢复，造成清灰压力越来越高，次数越来越频繁，收尘袋自身阻力也不断升高，收尘系统随着收尘袋阻力的升高，也逐渐增加。

(2)收尘器壳体锈蚀严重，系统存在一定程度的漏风情况，导致尾排风机所做无用功增加。

02

改造方案

上述问题已经严重影响水泥生产线的正常生产，故决定对该袋式收尘系统进行改造，方案如下：

(1)滤袋全部更换为戈尔公司的GORE?高耐用低阻力覆膜滤袋，该产品能够有效实现甚至超越10mg/m3的低排放标准。与传统滤袋相比，该类型滤袋依靠表面覆膜实现过滤。表面覆膜孔隙致密，过滤精度高，无需粉饼层就能实现低排放，而薄膜表面光滑，清灰性能好，清灰压力低，次数少，同时，工作压差更低，而且始终稳定，能够降低风机的能耗，滤袋的使用寿命也得以延长。

(2)对收尘器壳体进行改造。由于花板以上的壳体锈蚀严重，将该部位壳体做除锈和防腐处理，同时，对壳体开焊、漏风部位进行补焊，避免系统漏风。

(3)袋笼全部更换为镀有机硅的袋笼，避免在运行过程中出现锈蚀，磨损滤袋。

03

改造后实际效果

完成上述改造后，经过2个月的连续稳定运行，系袋式收尘统各项指标均出现了明显的积极变化。

(1)由于使用了GORE?高耐用低阻力滤袋，同时对收尘器本体结构进行了除锈防腐及漏风处理，整个袋式收尘系统的阻力大幅下降，进、出风口压差仅为600Pa，极大释放了尾排风机的拉风能力。

(2)粉尘排放指标比较平稳，排放量能够稳定在5mg/m3以内。

(3)由于收尘器进、出风口压差降幅较大，使得尾排风机运行电耗降低。

(4)由于袋式收尘系统阻力降幅较大，尾排风机拉风能力相应提高，给水泥烧成系统的提产创造了空间，整条生产线的产量也有了一定幅度的提高。

袋式收尘系统各项性能指标改造前后变化见图1～4和表2。

图1 粉尘排放指标改造前后对比

图2 压差指标改造前后对比

图3 窑产量和尾排风机电耗指标改造前后对比

图4 吨熟料尾排风机电耗指标改造前后对比

表2 改造前后主要参数对比表

该5500t/d水泥熟料生产线窑尾收尘系统改造后运行状况良好，相比之前每天节电2300kWh，在产量增加750W的情况下，压差下降500Pa左右，按照每年生产线运行300d，全年仅尾排风机电耗一项节电约38万元。

04

结论

对于水泥行业来讲，收尘系统如果能够在有效降低粉尘排放值的同时又能够降低生产运行成本，同时实现经济和社会效益，这是水泥企业目前所迫切需求的。袋式收尘系统应用GORE?高耐用低阻力滤袋，不但能够降低粉尘排放指标，同时，还可以使系统运行压差更低，降低风机的能耗，延长滤袋的使用寿命，有效降低总运营成本。