除塵器_推（tuī）焦（jiāo）車除塵器_裝煤車除（chú）塵（chén）器_布（bù）袋除塵器_【闊（kuò）海環保】

　　由於袋除塵器（qì）具備低排放、無事故排放和不受（shòu）粉（fěn）塵比電阻影響（xiǎng）的性能，使得（dé）許多水泥廠在對原電除塵器進行改造時（shí）采用電改袋的方式（包括改為電袋（dài）複合）。本文就其中窯頭電除塵器改造為袋除塵器後的煙氣（qì）降（jiàng）溫方（fāng）式進行探討（tǎo）。

1　窯（yáo）頭篦冷（lěng）機煙氣特性

　　1）風量變（biàn）化大。篦冷機的風量隨進入篦冷機（jī）熟料量多（duō）少變化，尤其出現窯內結圈和（hé）堆積（jī）等惡劣工況時，一旦窯圈崩塌使窯內黃心料在極短的時間（jiān）內進入篦冷機，將導致風量迅速增加。

　　2）溫度和含塵濃度變化大。正（zhèng）常情況下，出篦（bì）冷機末端餘風溫度（dù）在（zài）200~260℃，標態下含塵濃度約為20g/m3，隨（suí）著篦冷機內熟料量的增加，餘風溫度相應升高，一旦出現“跑黃心料”的情況，溫（wēn）度很（hěn）快達到450℃以上，標態下（xià）含塵濃度也在50g/m3以上。

　　3）粉（fěn）塵顆粒較（jiào）粗、密度大且磨蝕性強以及幹燥比電阻高。生產線增加餘熱發電設備以後，煙氣溫度降低到100℃左右，且粉塵濕度小、比電（diàn）阻太高，電除塵器易（yì）形成反電暈現（xiàn）象，即從收塵極（jí）向電暈空間釋放大（dà）量的（de）正電荷，這種倒流的電荷與負電荷快速中和，隨氣流逸出電（diàn）除塵器，破壞正（zhèng）常的收塵作用，不但降低（dī）除（chú）塵效率，而且還白白消耗大量的電暈功率。

　　以上特性不論（lùn）是在除塵工藝設（shè）計（jì）和設備（bèi）選型（xíng）還是在後期除塵設備（bèi）改造時都必須充分考（kǎo）慮。尤（yóu）其是煙氣（qì）溫度，就目（mù）前（qián）的技術水平，電除塵器和袋除塵器均無法對此（cǐ）類煙氣直（zhí）接進（jìn）行（háng）淨化處理。同時（shí），根（gēn）據近幾年窯頭電除塵器改造成袋除塵器項（xiàng）目來看，無論采用玻纖覆（fù）膜濾料，還是采用複合氈類濾料，耐溫均（jun1）不超過（guò）260℃。因此，需要增加降溫設備或提供降溫途徑。

2　降溫措施

2.1　強製（zhì）風（fēng）冷冷卻器（qì）

　　這種冷卻器是由一定數量的傳熱鋼管排列組合而成，所以（yǐ）也稱多管（guǎn）冷卻器（qì）。高溫氣（qì）體在管束（shù）內通過，同時（shí）在（zài）管束外壁用軸流風機強製（zhì）通風進行冷（lěng）卻，由於鋼管壁（bì）的熱傳導作用，使（shǐ）高溫氣體的溫度降低而冷風的溫度升（shēng）高。在圖1中處（chù）於篦冷機餘風與除塵器進口之間的位置，與餘熱鍋爐是並聯關係。

圖1　窯頭（tóu）工（gōng）藝流程示意

　　由於環境空（kōng）氣的溫度和濕度是變化的，需要處理煙氣的氣體量和溫度也是變化的，而一（yī）定規格的冷卻器其（qí）散熱麵積是固定的，為使冷卻器適（shì）應這（zhè）種變化，確保高溫（wēn）煙（yān）氣被冷卻至一個允許的範圍內，在距（jù）冷卻（què）器進、出氣口適當的距離上（由（yóu）現場工藝決定，越遠越好）分別安裝進口和出口測溫裝置。每個（gè）測溫裝置有幾個測溫元件組成以防誤差和個別損壞，測溫元件必須反應靈敏，檢（jiǎn）測溫度真實可靠，保證測試數據與實際工況一致。在冷卻器上安裝了相當數量的軸流風機，以便在情況發生變化時啟動這些風（fēng）機進行強製（zhì）通風，增加冷卻效（xiào）果。同時根據現場測（cè）溫裝置提供4~20mA的模擬信號控製（zhì）軸流風機的啟停數量，也可（kě）采用變頻調速（sù）裝置進行控製，保證了冷卻器出（chū）口溫度的（de）穩定可靠。

　　實例（lì）：我公司在某企業窯（yáo）頭除塵器電改袋項目中提供了強製風冷冷卻器，其設計參數見表1。

　　該冷卻設備經過現場安裝調試完畢後（hòu），窯點火成功，並同步運行與（yǔ）窯頭袋除塵（chén）器配套的（de）冷卻（què）器，係統正常運行後，測篦冷機（jī）末端取風口管道（dào）處（即冷（lěng）卻（què）器進口測溫點）溫度為260~280℃，袋除塵器進（jìn）口（即冷卻（què）器出口測溫點）溫度為90~110℃，根據起始調節情況溫降時間大約在（zài）5～10min。完全滿足袋除塵器使用的工況要求，並且還有約三分之一的風機未運行，如出現異常工況可啟動所有風機保證袋除塵器進（jìn）口溫度控製在濾料可承受的溫度210℃以下。

表1　強製（zhì）風冷冷卻器設計參數

強製風冷冷卻器的穩定性和管理（lǐ）簡單等優點（diǎn）非常明顯，冷（lěng）卻效果可（kě）完全達到設（shè）計要求。在改造項目中，因（yīn）使用該冷卻器，降低了工況溫度，減少了袋除塵器工況下處理（lǐ）的煙（yān）氣量，並且煙氣經過冷卻器後，部分粉塵得到了（le）預沉降，又因未采用噴霧降溫，煙氣含水量小，清（qīng）灰效果好，加之使用（yòng）了諾麥克斯濾料，濾袋壽命長達（dá）5~6年，工況阻力（lì）基本在1000Pa以下，運行第6年阻力仍能（néng）保證在1200Pa以（yǐ）下。

2.2　噴霧降溫

　　這種降溫方式通過特殊霧化（huà）設備將水霧化（huà），由於（yú）水的比熱較大，霧（wù）狀顆粒擴散蒸（zhēng）發就會吸收周圍環境的熱量，從而使周圍環境溫度降低。

　　現（xiàn）在水泥廠窯頭篦冷機常用的噴霧降溫係統分為雙（shuāng）流體噴霧係統和單流體噴霧係統（其中包含高壓回流式和高壓直噴式）。雙流體噴霧係統（見圖（tú）2）構（gòu）成主（zhǔ）要有：1）水路係統（tǒng），包（bāo）括水箱、水泵、液體過濾器和流量控製裝置等（děng）；2）氣路係統，由氣體壓力調節閥、電磁控製閥和壓力檢測組件等組成；3）控製係統，由溫度檢測（cè）裝置、控製櫃（guì）、變頻器、水路和氣路壓力變送器及壓力（lì）開關等組成；4）噴槍。

圖2　雙流體噴霧係統示意

　　雙流體噴霧係統與單流體噴霧係（xì）統在產品結構上的（de）主要區別表現在前者比（bǐ）後者增加了氣路係統，並相應增加氣路的控製元件。包括由自動控製回路、安全模式回路和噴槍（qiāng）吹掃回路等組成的供氣係統，由控製器控製實現回路的自動切換。在係統停用時，可以通過低壓（yā）吹掃保持噴槍內的微正（zhèng）壓，保證含塵煙氣不會進入噴槍，有效地防止噴槍的堵塞。

　　由於（yú）結構不同造成兩者在經濟技術指標上（shàng）也有著本質的區（qū）別。雙流體水（shuǐ）泵出口壓力小，噴槍水氣壓低，相應係統管（guǎn）路元件承受壓力低，流量調節采用噴槍分組及水泵變頻（pín）調節（jiē）噴水量，霧化粒（lì）徑小，霧化效果好，蒸發時間少，使篦冷機內不易結垢，處理同樣的煙氣量需要的噴槍數量少，尤其在（zài）噴水量由大變小的過程中相對單流體高壓直噴式優勢明（míng）顯（xiǎn）。雙流體噴嘴是核心（xīn）部件，噴嘴孔徑大，不易堵塞，可直接使用河（hé）水、廢水和循（xún）環水不需過濾處理。同時由於噴（pēn）嘴孔徑大、工作壓力低，使噴嘴磨損速度慢（màn），使用壽命長。

　　噴霧裝置可與餘熱發電係統配合使用，首先根據餘（yú）熱發電停用時係統需處理的煙氣量、工況煙氣（qì）高溫度和進除塵器高（gāo）溫度確定噴霧裝置規格。然後根據現場具體情（qíng）況，工藝管道走向，選擇噴霧（wù）裝置安裝位（wèi）置。目前使（shǐ）用的（de）噴霧裝置，大多布置在篦冷（lěng）機頂部或篦冷機煙氣（qì）出風管道內，也有兩處同時布（bù）置的，正常（cháng）情況下篦冷機內噴霧裝置工作，當遇到突發意外情況時，管道內噴霧裝置也可達到噴（pēn）霧降溫功能。篦冷（lěng）機安裝噴槍時要充分考（kǎo）慮其內部溫（wēn）度（dù）高、粉塵磨蝕性大和內部氣（qì）體（tǐ）流場等情（qíng）況，以（yǐ）此來（lái）確定噴（pēn）槍的（de）材質和安裝的位置。避免因（yīn）煙氣溫度（dù）過高，使噴（pēn）槍過熱報（bào）廢，同時也要避免由於內部（bù）過（guò）大氣流帶動粉塵衝刷磨蝕噴槍。當餘熱發電（diàn）長期穩定運行期間，可采用伸縮式噴槍，或縮短噴（pēn）槍插（chā）入深度，並增加耐磨防護套，或直接把噴槍抽出以避免噴槍不必要的（de）損壞。當噴霧（wù）係統布置在管道內（nèi）部時，要盡（jìn）量遠離（lí）除塵設備進口位置，同時保證在直管段部位，順氣流（liú）噴射（shè），要避免噴出的水霧打在管道（dào）壁上，影響降溫效果。當餘熱發電（diàn）設備有計（jì）劃的停運時，可先行檢查（chá）噴霧降溫係統設備完好情況（kuàng），並保證設備的正常巡檢不遺漏。

　　實例：我（wǒ）公司在某企業窯頭除塵器電改袋（dài）項目中提供了噴霧降溫裝置，其設計參數見表2。

表2　噴霧（wù）降溫（wēn）裝（zhuāng）置設計參數

全套噴霧設備經過（guò）現場安裝調試完畢後，窯（yáo）點火運行成功，並同步運行配套餘熱發（fā）電係統，緩慢關閉通往餘熱鍋爐的煙氣管道，打開噴霧係統自（zì）動控製程序，並打開篦冷（lěng）機末（mò）端取風口管（guǎn）道閥門，使煙氣緩慢進入（rù）改造後的袋除塵器內部，檢測到煙氣初始溫度276~302℃，通過（guò）控製（zhì）噴霧水泵電動機運行頻率由10Hz調到30Hz，袋除塵器的煙氣（qì）進口溫度在150~180℃之（zhī）間。根據起始調節（jiē）情況溫降時間大約在1~3min，因此完全滿足袋（dài）除（chú）塵器使用的工況要求，並且水泵（bèng）的工作能力還未充分發揮（huī）。

2.3　強製風冷冷卻器與噴霧（wù）降溫裝置的比較

　　表3分別從設（shè）備性能、投資（zī）等方麵對兩種降溫裝置進行比較。

表3　強製風冷冷卻器與噴霧降溫的比較

2.4　其他降溫措施

　　其他降溫措（cuò）施（shī）就是在上述降溫裝置正常運行的基礎上，增加係統安全性，避免出現係（xì）統風量和（hé）溫度過高損毀袋除塵器的濾袋和除塵器本體。常用的方式有：1）在係統風管上增加冷風閥（fá）和溫（wēn）度控製器；2）增加旁路煙道，當係統遇到超高（gāo）溫時，直接（jiē）由旁路煙道排出，避免進入袋除塵器濾（lǜ）袋區燒毀濾袋。

　　關於增加（jiā）冷風閥和溫度控製器。對它的效果有（yǒu）待（dài）考證，當係統運行正常的情況下，無論是強製（zhì）風冷冷卻（què）器，還是噴霧降溫措施均能很容易達到煙氣的降溫要求，但當窯係統（tǒng）不穩（wěn）定時，尤其（qí）發生塌料的時候，在篦冷機與除塵器設備之間的管道內形成正壓區，冷風閥打開時（shí）係統外的空氣不會進入（rù）係統內部，達不到降溫效果。同時由（yóu）於事故出現（xiàn）前，係統（tǒng）基（jī）本沒有任何征兆，很難保證長期不運行的冷風閥在很短時間內打開。根據實（shí）際應用情況，國內（nèi）水泥行業窯頭收塵技術（shù）很少單獨采用摻冷風冷卻高溫氣體的措施，因摻冷風後會增大廢氣的處理量，摻入的氣體受環（huán）境溫度影響較大，同時必須增大除塵設備規格，增大投資；如果在係統中（zhōng）運用，可以在有其他降（jiàng）溫措施的情況下，作為一（yī）種輔助（zhù）措施，增加係統的可（kě）靠性。

　　關於（yú）增加旁路煙道。旁路煙道的設置，在國（guó）內電力行業應用較為普遍，但隨著社會公眾對環境保護的重視和（hé）技術的發展（zhǎn），電力行業的旁路煙道係統已經實施（shī）了拆除（chú）或鉛封（fēng）製（zhì）度。水泥行業借鑒電力行業設置旁路煙道係統，是在（zài）餘熱發電異常情況停運、煙氣溫（wēn）度超出濾袋耐溫（wēn）範圍時使用，從目前情況不建議采用旁路煙道，因增加旁路煙道既增加了設（shè）備投資，又增加旁路煙道漏灰的可能性，使排放超標，且隨著環（huán）保要（yào）求的嚴格，水泥行業（yè）旁（páng）路偷排現象必定會受到法（fǎ）律和法規（guī）的約束。

2.5　需要說明的問題

　　無論采用何種降（jiàng）溫措施，其中熱電（diàn）阻的選（xuǎn）用是重要一環，因（yīn）任（rèn）何降溫係統運行都是以熱電阻（zǔ）的檢（jiǎn）測溫度（dù）信（xìn）號為參數進行（háng）調節的。熱電阻要選用熱響應時間短的；接線方式要選用能消除（chú）引線電阻對（duì）測量結果影響的三線製，尤其在溫度測量點距控製箱較遠的情況下；熱電阻的（de）安裝要（yào）合理，測點位置（zhì）要保證熱電阻的（de）測量端與被測量介質之間有充分的熱交換，避免在閥門（mén）、彎頭、管道和設備的（de）死角（jiǎo）處安（ān）裝熱電阻；熱（rè）電阻的選用長度（dù）要適當，通（tōng）常情況下（xià）要插入（rù）管道中（zhōng）心線處，根據我們的實際使用經驗，如果（guǒ）插入深度不合適，可能會與（yǔ）被測溫度相差20℃以上。因此對（duì）於窯頭除（chú）塵器電改袋降溫係統來說，熱電阻的選擇應用是好重要（yào）的一環，必須引起足夠的重視。

3　結束語

　　綜上所（suǒ）述（shù），對（duì）於窯頭廢氣降溫方案綜合（hé）比較：大型強製風冷冷卻器有著冷卻（què）效果好、適應性強、可靠性（xìng）高、整機振（zhèn）動小和變頻控製節能效果明顯等優勢，它的缺（quē）點是，投資大（dà）且對場地有一定的要求；噴霧降溫裝置投資少，對場（chǎng）地要求不高，尤其（qí）適宜原（yuán）水泥生產線配有餘熱發（fā）電係（xì）統和應（yīng）用強製風冷（lěng）冷卻器空間布置受限（xiàn）的情況。根（gēn）據我公（gōng）司（sī）現有（yǒu）窯頭除塵器電改袋的運行情（qíng）況，在設備調試和試運行階段，噴（pēn）霧降溫係統（tǒng）能夠達到設計的降溫要求，但篦冷機（jī）出現極端工況時，缺少實際運行情況數據，所以它的可靠性和強製風冷（lěng）冷（lěng）卻器相比要差一點。因此，噴霧降溫（wēn）係統（tǒng）常需要和其他輔助措施同時（shí）應用。