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玻纤覆膜滤袋在浦东水泥厂窑头收尘器上的应用 |
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类别：国际水泥|实用技术
日期：2012-2-13
来源：上海浦东水泥厂
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编者按 上海浦东水泥厂建成第一台国内设计、国内制造的干法预分解生产线，第一家在窑头采用了电袋复合式除尘器，并在国内首创地在系统中采用了玻纤覆膜滤袋。自除尘器运行至今已将近3年，滤袋零破损，阻力控制在700Pa~950Pa，取得了巨大的成功，填补了玻纤覆膜滤袋在窑头收尘器上使用的空白。广大读者可以从浦东水泥厂玻纤覆膜滤袋的应用情况获得一些适合自身改造的经验和方法。
上海浦东水泥厂的生产线是由天津水泥设计院设计的，于1985年投产，是由国内设计、国内制造的第一台窑外分解水泥设备生产线，窑头烟气净化采用的是50m2电收尘器。后来该厂对窑系统和预热器进行了改造，使其生产能力由650t/d提高到1100t/d，窑头的过滤风量增加至180000m3/h，这样，以前的电收尘便远远不能满足要求。早在2003年2月，该厂已经对窑尾收尘系统进行了改造，由电收尘改为电袋复合收尘器，经过1年多的运行，取得了较好的效果，出口排放浓度都在30mg/m3以下。经过研究，该厂决定采用电袋复合收尘技术，对50m2窑头电收尘器进行重新设计改造，并选择合适的滤袋，以满足产量和排放的要求。
窑头烟气处理系统的改造水泥工业生产现大都采用电收尘器或者袋收尘器，各自存在优缺点。电收尘器能处理的烟气温度比较高，阻力低，管理简易，维修费用低，但受粉尘的性能影响比较大，收尘效率比较低，且其收尘的效率是呈指数变化，随着国家环保要求的提高，往往达不到排放要求。袋收尘器的收尘效率很高，能较容易地达到很高的排放标准，但使用温度有限，阻力较大，维修更换费用大。
电袋复合式收尘器结合了这2类收尘器的优点，避其缺点。在收尘器的前端，设置了电场（阴、阳极），而在后端设置滤袋。当烟气通过电场时，烟气中大部分的大颗粒被收集，剩余的少部分细颗粒粉尘随着烟气进入了后面的袋收尘器。
从窑头出来的烟气，先进入冷却机，经过预除尘后，一部分经过烘干机，另一部分直接通过管道，两部分烟气汇合后进入收尘器。含尘烟气从除尘器的左端进入，通过气流分布板的作用，均匀地进入前端的电场后，大部分的粉尘在电场力的作用下被收集并落入下部灰斗。剩余的含有少量微细粉尘的烟气通过袋式除尘器时，被滤袋所拦截，粉尘截流在滤袋的表面，洁净烟气通过上部滤袋口进入净气室，再通过提升阀进入烟道排放出去。
对于电袋式除尘器而言，前面的电场并不是用来控制除尘效率的，而是用来减少烟气的含尘量。由于电收尘器的收尘原理，在第一个电场往往可以收集80％~90％的粉尘，而后面几个电场却仅仅收集小于10g/Nm3的粉尘，所以电袋复合式收尘器前端的电场一般很少，主要是依靠后面的袋式除尘器控制除尘效率，从而达到排放要求。
袋式除尘器划分为若干个独立的收尘室，采用行喷脉冲式收尘器，一根喷吹管控制一排滤袋。考虑到有效过滤面积，清灰方式采用了在线逐行喷吹，清灰的控制方法是定时和定压喷吹相结合，以定压喷吹为主。
滤袋的选择滤袋是收尘器最为关键的部件，关系到除尘器的除尘效率，同时价格不菲，该厂选择时非常慎重，进行了多方考察。
早在2003年，浦东水泥厂对窑尾收尘系统进行了改造，把电收尘器改成了电袋复合收尘器，由于当时对高温滤袋了解较少，为了保险起见，该厂选择了价格昂贵的进口玻纤覆膜滤袋，同时在其中试装了几条上海大宫新材料有限公司的玻纤覆膜滤袋。经过2年实际挂袋试用，对滤袋外观状态仔细观察并与进口滤袋做了细致的比较后发现，大宫滤袋并不逊色于进口滤袋，客观的讲PTFE薄膜的复合强度优于进口滤袋且达到了零破损。
在窑头改造中，不推荐选用玻纤机织布覆膜滤料，因为窑头窑尾工艺不同。众所周知，相对窑尾，窑头在收集矿渣、黄沙、成品熟料时，物料颗粒大，磨蚀性强，而采用进口NOMEX（芳纶）覆膜滤袋的话，又无法承受由此增加的改造成本。
通过多方面的调查了解，考虑到电袋复合收尘器的运行特点——前端电场已经把大部分的粉尘收集下来，尤其是大颗粒磨损性强的粉尘，剩余的主要是一些微粉进入袋收尘，大宫公司推荐了玻纤覆膜滤袋，并根据浦东水泥厂的实际使用需要，配合工况要求对玻纤滤料性能进行了一系列调整，包括玻纤滤料本身纱丝线细度的调整、PTFE薄膜孔径的设定以及布袋缝制工艺的改进，同时大宫公司承诺了不低于3＋1年的使用寿命，在3年保质期中滤袋阻力不高于1500Pa.自2005年3月开始，浦东水泥厂对水泥窑头部位（带烘干机）收尘器进行改造，2005年4月份开始运行，使用至今，DAGONG-TEX覆膜滤袋在除尘系统已运行了近3年，保持了零破损，其运行压差始终稳定在700Pa~950Pa，粉尘排放浓度都低于20mg/Nm3.通过近3年的实际运行，DAGONG-TEX覆膜滤袋阻力很低，相比普通滤袋要减少600Pa以上的压差，和国外进口滤袋的压差相当，且使用至今无滤袋破损，大大降低了维护运行成本。
运行维护和管理的关键收尘器运行的顺利与否，正确的管理和维护也是一个关键。浦东水泥厂是国内第一家采用电袋复合式收尘器的厂家，此次在窑头收尘系统中采用玻纤覆膜滤袋也是首次，没有相关的经验可以借鉴。通过技术人员的不断探索，总结出一套经验。①使入口稳定。虽然滤袋的耐温最高可达260℃，但滤袋的使用寿命还是和烟气的温度有关，温度越低，滤袋的使用寿命越长。在入口烟气温度超标时，要立刻采取措施，如打开旁路，或打开冷风阀等等。②设置清灰方式和清灰压力。由于DAGONG-TEX覆膜滤袋有着很好的清灰再生能力，所以喷吹的压力要尽量低，控制在0.3MPa以下；喷吹控制最好设置为定压喷吹清灰为主，定时喷吹为辅，这样可以尽可能地降低清灰频率，延长滤袋的使用寿命。③定时检查各种阀门、压差表和温度表等仪表设备，确保正常工作。④检查灰斗是否正常排灰，灰斗不要积灰过大过高。对灰斗的各个运转部件定时检修，确保正常运作。⑤开停机要严格按照滤袋生产厂家提供的标准程序进行，尽可能地减少开停机次数。⑥每年提供一次正在运行的滤袋给滤袋生产厂家作滤袋检测，了解滤袋的使用状况。
随着经济的发展，国家对环保的要求会越来越高，粉尘的排放指标相应的也会越来越苛刻。实践证明，DAGONG-TEX覆膜滤袋不仅满足了设计要求，也保证了电袋复合式除尘器的可靠运行，为国内大量窑头静电除尘器的技术改造提供了宝贵的经验。在这种复合式除尘器中，袋式除尘器正是发挥了收集超细粉尘的优越性，从而弥补了静电除尘器在这方面的缺陷。无疑，这对于希望低成本改造原有静电除尘系统的水泥企业来说，是个有效和可靠的选择方案。
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