JLDC立窯袋式除塵器的開發(fā)與應(yīng)用

1、機(jī)立窯煙氣的特性
　　機(jī)立窯煙氣的特性與其煅燒操作密切相關(guān)，煅燒過程中間或出現(xiàn)的各種不正常窯況，給收塵器的正常運(yùn)行造成了很大的障礙，立窯煙氣的特性主要有：
1.1 粉塵波動(dòng)大
　　由于各廠的燒成工藝不同，導(dǎo)致粉塵濃度的波動(dòng)相當(dāng)大，一般廠家僅為5-15g/Nm3，若料球塑性差，明火操作，煙塵中的粉塵濃度往往超過30g/Nm3。隨著工況不同，粉塵的粒度、比電阻等也有很大變化。
1.2 煙氣含濕量大，露點(diǎn)溫度高
　　立窯煅燒時(shí)，須經(jīng)過加水成球，煅燒時(shí)料球中的水分被蒸發(fā)，隨煙氣一起排出，因而立窯煙氣的濕含量很大，一般在8%-20%之間波動(dòng)。濕度大導(dǎo)致了煙氣露點(diǎn)很高，通常在45℃-55℃左右。當(dāng)煤中含硫高或使用含硫礦化劑時(shí)，其露點(diǎn)還會(huì)升高。由于煙氣中含有SO2、HF、CO2等成分，一旦冷凝結(jié)露，就會(huì)生成酸，對(duì)金屬的腐蝕很大。
1.3 煙氣溫度波動(dòng)大
　　立窯煙氣的溫度波動(dòng)很大，通常在45℃-250℃之間波動(dòng)，當(dāng)遇到提火、明火等不正常窯況時(shí)，溫度會(huì)迅速提高到400℃左右。

2、常用的機(jī)立窯除塵設(shè)備
2.1 濕法除塵器的應(yīng)用
　　濕法除塵器對(duì)立窯煅燒的適應(yīng)性強(qiáng)，造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用低，但從實(shí)際運(yùn)行效果來看，真正能達(dá)標(biāo)的幾乎沒有。究其原因，主要為：①立窯煙氣中含有不少疏水性粉塵，不易被水滴捕集，極易被煙氣帶出；②由于微小顆粒的表面張力大，表面吸咐有一層氣膜，液滴很難突破氣膜，使顆粒吸水而互相凝結(jié)。濕法除塵器對(duì)5μm以下的粉塵，其收集效果很差；③除塵器煙氣排出的同時(shí)也帶出了大量的含塵液滴。此外通風(fēng)不均勻、殼體易腐蝕、噴嘴易堵塞、二次污染等也一直是影響除塵器效果，阻礙濕法除塵器推廣的原因之一。
2.2 靜電除塵器
　　靜電除塵器是高效除塵器的一種，但一直以來總是無法在立窯除塵方面取得令人滿意的效果。主要是因?yàn)椋孩倭⒏G煙氣的溫度和濕度變化大，粉塵比電阻變化很大，經(jīng)常超出除塵器的允許范圍，造成事故排放；②氣體中酸的結(jié)露對(duì)電收塵的腐蝕明顯，直接影響到設(shè)備的正常運(yùn)行；③高溫時(shí)，極板易變形，影響收塵效果；④濕度大，低溫時(shí)易出現(xiàn)絕緣子結(jié)露爬電，影響運(yùn)行。雖然針對(duì)立窯，各生產(chǎn)廠家先后推出了集約場(chǎng)立式、立管式、無動(dòng)力、濕式等各種電除塵器，但真正能長(zhǎng)期使用達(dá)標(biāo)排放的很少。
2.3 袋式除塵器
　　袋式除塵器的最大優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高，適應(yīng)粉塵濃度范圍寬，且不受粉塵比電阻的影響，機(jī)立窯煙氣治理采用袋式除塵器，只要設(shè)計(jì)選型合理，制作無缺陷，都能達(dá)到＜100mg/Nm3的排放標(biāo)準(zhǔn)。目前使用較多的有LFEF上進(jìn)風(fēng)反吹、SKB下進(jìn)風(fēng)反吹及噴吹脈沖除塵器等，但都存在投資大，故障點(diǎn)多，濾袋壽命短等缺陷。
JLDC圓筒型立窯袋式除塵器的研制成功，解決了現(xiàn)有袋除塵器中存在的結(jié)構(gòu)不合理、投資大、運(yùn)行費(fèi)用高，濾袋密封差，壽命短、“糊袋”、“燒袋”，氣流不均等問題，具有很好的效果。

3、JLDC圓筒型袋式除塵器的開發(fā)研究
　　JLDC袋式除塵器是在傳統(tǒng)的反吹風(fēng)除塵器基礎(chǔ)上，根據(jù)立窯煙氣特點(diǎn)，大膽創(chuàng)新，研究設(shè)計(jì)的一種新型袋式除塵器。該除塵器開發(fā)的宗旨有四：①結(jié)構(gòu)要緊湊，努力縮小設(shè)備重量，降低除塵器的造價(jià)；②設(shè)計(jì)要合理，充分考慮檢修，安裝等問題；③使用效果要好，盡量延長(zhǎng)濾袋的使用壽命；④操作要簡(jiǎn)單，盡量減少運(yùn)動(dòng)部件，降低故障率。為此筆者在JLDC設(shè)計(jì)過程中主要考慮了以下幾點(diǎn)：
3. 1 工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
　　為了減少系統(tǒng)漏風(fēng)，降低阻力，在工藝設(shè)計(jì)方面，該除塵器采用一級(jí)收塵，風(fēng)機(jī)盡量布置在窯房頂部。
3.2 工作溫度的選擇
　　由于立窯正常工作時(shí)煙氣溫度一般在45-250℃之間，故設(shè)計(jì)除塵器的最大工作溫度≤200℃，如遇到不正常窯況，溫度過高時(shí)，可采用在進(jìn)風(fēng)口摻冷風(fēng)的辦法，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
3.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　由于立窯出風(fēng)點(diǎn)位置較高，在設(shè)計(jì)時(shí)JLDC除塵器采用頂部進(jìn)風(fēng)，由中心風(fēng)管導(dǎo)入下部，取消傳統(tǒng)的上花板，使設(shè)備重心下移，此外結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還考慮了補(bǔ)償熱變形，防腐蝕等一系列措施，特別是采用圓筒形結(jié)構(gòu)，使設(shè)備占地面積大大縮小，適宜場(chǎng)地狹窄的老線改造。
3.4 濾料選擇
　　目前能耐高溫的濾料有玻纖濾料，復(fù)合濾料，金屬濾料等，復(fù)合濾料、金屬濾料價(jià)格昂貴，一般中小型企業(yè)無法承受，玻纖濾料又有連續(xù)玻纖平幅布、玻纖膨體紗、玻纖針刺氈三種，其中連續(xù)玻纖平幅布價(jià)格較低，但除塵效率低，風(fēng)速低，排放濃度高，適用于要求不高的場(chǎng)合；玻纖膨體紗收集細(xì)小粉塵能力強(qiáng)，除塵效率高，價(jià)格適中，適用于反吹風(fēng)清灰除塵器；玻纖針刺氈收塵效率高，透氣性好，允許過濾風(fēng)速較高，但價(jià)格較高，一般用于脈沖式除塵器回收高附加值的粉塵。
　　EWF550-RH玻纖膨體紗濾料采用RH配方，利用非有機(jī)硅類憎水劑把憎水、耐磨、耐折、防腐等性能通過特定的工藝有機(jī)地統(tǒng)一在一起，具有耐高溫、耐腐蝕、抗結(jié)露、易清灰、尺寸穩(wěn)定、強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)，可在280℃下長(zhǎng)期使用，瞬時(shí)高溫可達(dá)300℃，是立窯除塵器的理想濾料。
3.5 選擇合理的風(fēng)速
　　過濾風(fēng)速不僅決定了除塵器的體積大小，而且對(duì)設(shè)備的除塵效率、阻力、清灰效果、壽命等都有著決定性的影響，玻纖膨體紗的允許過濾風(fēng)速為0.6m/min，為了保證除塵器長(zhǎng)期穩(wěn)定高效低阻運(yùn)行，JLDC除塵器的過濾風(fēng)速確定為0.5m/min。
3.6 改進(jìn)濾袋固定方式
　　采用卡箍代替扎繩，濾袋固定更牢固，密封效果更好，從而減少了掉袋故障，也提高了收塵效率，彈性吊掛裝置的使用，可以很好地維持濾袋形狀，減少濾袋的磨損，延長(zhǎng)濾袋的使用壽命。
3.7 抗結(jié)露設(shè)計(jì)
　　由于立窯煙氣露點(diǎn)較高，在除塵器進(jìn)氣管道、殼體、灰斗等部位均采用保溫措施，以減少殼體的散熱，提高設(shè)備的蓄熱能力。此外還使用了潔氣反吹，減少反吹時(shí)因內(nèi)外溫差形成的結(jié)露。
3.8 微機(jī)控制系統(tǒng)
　　控制機(jī)構(gòu)的優(yōu)劣，對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行影響極大，JLDC的微機(jī)控制系統(tǒng)采用西門子公司的PLC可編程控制器，按預(yù)定程序進(jìn)行反吹與工作的控制。該控制系統(tǒng)還增加了超溫聲控系統(tǒng)，出現(xiàn)反常的煙氣溫度時(shí)及時(shí)提醒操作工進(jìn)行調(diào)整。

4、JLDC立窯袋式除塵器的特點(diǎn)和要求
4.1 JLDC立窯袋式除塵器的特點(diǎn)
4.1.1 JLDC立窯袋式除塵器采用圓筒形分室結(jié)構(gòu)，頂部進(jìn)風(fēng)，在灰斗部位折流向上，從而使大顆?；鹦堑纫螂x心作用直接落入灰斗，避免了燒袋的發(fā)生。
4.1.2 氣流均布裝置的應(yīng)用，使氣流均勻進(jìn)入各袋室，杜絕了因風(fēng)速不均而出現(xiàn)的局部濾袋磨損現(xiàn)象。
4.1.3 EWF550-RH玻纖膨體紗濾料的使用，及濾料彈性吊掛、卡箍等的應(yīng)用，使得濾袋的使用周期大大延長(zhǎng)。
4.1.4 多種抗結(jié)露措施，灰斗輔助清灰設(shè)備的使用，有效提高了灰斗的粉塵溫度，防止了灰斗內(nèi)粉塵潮解，結(jié)拱的發(fā)生，也杜絕了糊袋現(xiàn)象。
4.1.5 專利型提升切換閥的應(yīng)用，大大簡(jiǎn)化了清灰程序，降低了故障率。
4.1.6 設(shè)備檢修簡(jiǎn)單，工作環(huán)境好。
4.2 生產(chǎn)工藝要求
　　為了使立窯收塵器能夠長(zhǎng)期高效運(yùn)行，在生產(chǎn)過程中還應(yīng)注意采用以下措施：
4.2.1 采用小料球淺暗火連續(xù)操作煅燒，做到加料、上火、卸料三平衡，窯內(nèi)濕料層厚度應(yīng)適宜（40cm左右），從而使煙氣溫度保持在70-100℃之間，始終高于露點(diǎn)，禁用暗火，明火或明、暗間或操作。
4.2.2 對(duì)于超溫報(bào)警信號(hào)，處理窯況要及時(shí)。
4.2.3 盡量實(shí)現(xiàn)閉門操作，減少漏風(fēng)量，提高煙氣溫度、降低設(shè)備能耗。
4.2.4 結(jié)合采用新型窯體隔熱保溫技術(shù)，減少立窯熱耗，降低中邊部溫差，提高產(chǎn)量，減少窯況波動(dòng)，提高設(shè)備壽命。

五、設(shè)備應(yīng)用舉例
　　JLDC立窯袋式除塵器研制成功后，由于其與眾不同的優(yōu)點(diǎn)，很快得到了用戶的認(rèn)可，產(chǎn)品已在江蘇、廣東、河北、貴州、四川、重慶、江西、山東、寧夏等地得到應(yīng)用，均取得了良好的效果。
　　廣州某水泥廠φ3.0×11機(jī)立窯原來采用了LFEF立窯除塵器，由于設(shè)計(jì)不合理，該除塵器自投產(chǎn)以來，效果一直不好，濾袋僅兩個(gè)多月就更換一次，粉塵排放經(jīng)常超標(biāo)。該廠于2002年2月份拆除原除塵器，將之更換為JLDC-3.0型除塵器，投運(yùn)后，一直隨主機(jī)同步運(yùn)行，經(jīng)環(huán)保部門檢測(cè)，其粉塵排放濃度僅47mg/Nm3。經(jīng)多次檢查，一直未發(fā)現(xiàn)濾料的糊袋，燒袋或破損現(xiàn)象。對(duì)該廠進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析如下：
⑴系統(tǒng)裝機(jī)容量83KW，實(shí)際耗用約65KW，一年按300天生產(chǎn)計(jì)算，電費(fèi)按0.4元/度計(jì)算，全年增加電耗18.72萬元。
⑵濾袋壽命一般在二年左右，按1.5年換一次袋計(jì)算，每年濾袋費(fèi)用3.5萬元。
⑶設(shè)備總投資約50萬元，按10年折舊，年折舊費(fèi)5萬元。
⑷回收粉塵：入口濃度按10 g/Nm3，出口按100mg/Nm3，年回收量：（10000—100）×70000×300×24×10－9=4990t
按每噸粉塵70元計(jì)，增加效益4990×70=34.93萬元。
⑸增加人員工資按1.5萬元/年計(jì)。
⑹全年經(jīng)濟(jì)增減34.93－18.72－3.5－5－1.5=6.21萬元。
　　這樣增加JLDC立窯除塵器后，扣除一切費(fèi)用，還可增收6.21萬元。

六、結(jié)束語
　　JLDC立窯除塵器在立窯上使用，使立窯排煙由自然拔風(fēng)改為機(jī)械強(qiáng)制排煙，窯面基本處于負(fù)壓狀態(tài)，可大大改善窯工的操作環(huán)境，對(duì)提高立窯產(chǎn)量有益，JLDC立窯除塵獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得進(jìn)風(fēng)管道大大縮短，熱損失減少，對(duì)于立窯的節(jié)能降耗也有一定好處。
　　只要嚴(yán)格按設(shè)備的操作規(guī)程進(jìn)行操作，在設(shè)備管理上下功夫，JLDC立窯袋除塵器完全能夠長(zhǎng)期有效地運(yùn)行，使用立窯除塵器也有著可觀的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能降耗與環(huán)保達(dá)標(biāo)完全可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)。