1、 重慶神盾水泥實業有限公司 除塵系統改造方案設計 1、總論 11、概述 重慶神盾水泥實業有限公司是巴南區接龍鎮的重點工業企業。其“二磨一窯”及部分散排 源均采取了環保除塵設備進行治理。但隨著新的排放標準？水泥工業 大氣污染物排放標準？( GB4915-2004)的實施，目前環保設施必須進行改造才能達到新的排放 標準的要求。為此，該公司擬對原有除塵設施進行改造，同時對部分散排源的粉塵進行收集和 治理，既達到崗位粉塵排放標準，又達到環保排放標準，實現改公司的可持續發展。重慶大學 機械工程學院重慶畢威環保工程設備有限公司受該公司委托，通過查看現場，結合自身在相似 塵源的治理經驗，擬對 之提岀方案設計

2、。 1.2、設計依據和標準 1.2.1 中華人民共和國大氣污染防治法 GB162971996 GB4915-2004 GBJ17-88 BJ11-89 GB4053.4-83 GB4053.4-83 GB12348-90 1.2.2. 大氣污染物綜合排放標準 123、水泥工業大氣污染物排放標準 1.2.4,鋼結構設計規范 1.2.5建筑抗震設計規范 1.2.6,固定式鋼斜梯 1.2.7固定式工業鋼平臺 1.2同時操作簡單，方便，維護量少，維護周期長，運行 費用低；本方案擬選擇在水泥行業普遍運用的LFSF型分室反吹玻纖 袋式收塵器、LFGM型氣 箱脈沖袋式除塵器和HMC型脈沖單機袋式除塵器。 1

3、.3,3. 除塵設備的控制水平和設備配件的選擇以滿足使用為目的，盡量減少投資。 13.4、煙氣治理后的排放濃度小于當地的國家環保排放標準。 1.3.5,本治理方案要達到如下技術指標： 1）、粉塵收集率大于95%,車間環境得到極大改善； 2）、外排廢氣含塵濃度：立窯煙氣治理后的排放濃度w50mg/Nm3；其他污染源 治理后的排 放濃度w 30mg/Nm3從肉眼看不到明顯煙塵； 3）、崗位噪聲：w85dB （A）； 4）、除塵器漏風率：w 5%； 5）、除塵系統漏風率：W10%。 2、除塵系統的劃分及工藝流程 2.1. 除塵系統的劃分根據重慶神盾水泥實業有限公司現有除塵設施和需要治理的產塵源的分布

4、 及 相對位置，本方案共分為8套除塵系統。分別為： 2.1.1. 機立窯玻纖袋式除塵系統，該系統將撤出原有簡易除塵設備，新建一套自動化程度高， 能滿足機立窯長期運行的除塵系統； 2.1.2. 生料磨靜電除塵系統，該系統將撤出原有管式靜電除塵器，新建一套二電場板式靜電除 塵器； 2.1.3. 石灰石破碎袋式除塵系統，該系統為新建； 2.1.4. 立窯下料口及熟料破碎袋式除塵系統，該系統為新建； 2.1.5. 提升機至熟料倉下料口袋式除塵系統，該系統為新建； 2.1.6. 水泥磨“管式靜電除塵器改造為脈沖布袋除塵器系統”（簡稱：“電改袋”除塵系統， 該系統為新建； 2.1.7. 水泥罐除塵系統，該

5、系統為新建； 2.1. 采用低阻力結構閥門； 選定合理的風機及電機，使之工作在高效區； 3.3、除塵系統其他說明 3.3.1 、壓縮空氣系統 壓縮空氣氣源裝置為小型壓縮空氣壓縮機，除塵2臺脈沖單機除塵器外均隨除塵設備提供。 3.3.2、系統電源供給 系統電源供給由業主承擔，其范圍為：業主將電源送至設備配電室配電柜進 端。配電柜與控制設備連接由我方承擔。配電柜應放在離設備較近區域。 3.3.3、系統控制儀表操作說明 3.3.3.1 、除塵器程序控制儀（柜）操作說明 除塵器程序控制柜釆用新型通用集成模塊制成，控制精確、靈活。控制儀在除塵設備工作 系統中的過濾、清灰、沉降過程中各時間段可以滿足用戶要

6、求。有 關提升延時、清灰延時、單 室工作時間、間隔延時的時間控制全部設計為連續可 調試工作。其主要技術指標如下： 1）、輸入電壓：AC220V 10%； 2）、輸出電壓：AC220V DC24V任選）; 3）、輸出電流：3A； 4）、提升延時工作：130秒（連續可調）； 5）、提升清灰延時：2-5秒； 6）、反吹清灰延時：0.1 -0.5秒（連續可調）； 7）、室與室間隔時間：30秒一10分（連續可調）；除塵器程序控制柜使用環境為： 1）、環境溫度：-10 + 45度； 2）、空氣的相對濕度不超過85%； 3）、無嚴重的腐蝕氣體和導電塵埃； 4）、無劇烈震動或沖擊，有防雨防日曬設施； 5）、應

7、防電磁波干擾，輸入輸出線應用鐵管獨立穿入屏障，鐵管外殼可靠接地； 6）、控制儀為室內式安裝。 除塵器控制儀具有的自動控制均由主控程序主機板控制，各室相同的工作 程序為室（數碼 顯示）提升氣缸首先通電（氣缸指示燈亮）。延時5秒后，電磁 脈沖閥通電（清灰指示燈 亮）。持續0.1秒左右后，提升氣缸關閉，氣缸指示燈 滅，第一工作程序結束。進入室間隔時間 （間隔指示燈亮），間隔時間到（間隔指示燈滅），程序控制儀便自動依室按（從小到大）編 碼進入周而復始循環工作。氣缸脈沖閥各室間隔時間可調旋鈕、可帶電調整。 3.3.3.2.引風機控制柜操作說明 該控制有二種方式。自動操作：合上電源開關，綠色指示燈亮，將轉

8、換開關旋至自動位置上， 按起動按鈕，電機開始起動，綠燈熄滅，黃燈亮，同時時間繼電器開始工作，經一定時間后，時 間繼電器觸點閉合，交流接觸器接通，即自動切 換使電機正常運轉，同時黃燈熄滅紅燈亮。按停 止按鈕，電動機停工作。手動操作：合上刀開關，綠色指示燈亮，將轉換開關旋至手動位置上， 按起動按鈕，電機開始起動，綠燈熄滅，黃燈亮，待電機轉速接近同步轉速時按運轉按鈕，電機 開始正常工作，同時黃燈熄滅紅燈亮。按停止按鈕，電機停止工作。 4、除塵系統 4.1、立窯除塵系統 4.1.1、立窯煙氣性質及除塵設備的選擇 立窯煙氣具有含塵濃度高、波動大，粉塵性質變化頻繁，含濕量變化范圍大，煙氣中含有 腐蝕性氣體

9、等特點，這給立窯煙氣的除塵帶來極大的困難，立窯，尤其是西南地區立窯由于燃 煤煤質變化大，其煙氣性質與廢氣量均有變化。重慶金 盤山水泥有限公司原煤及生產工藝中原 料分析如下： （1）原煤： 水份：0.93 揮發份：14.62 灰份:30.26 固定碳：52.35 SiO2:51.06 Fe 203: 8.52 AL2O3:29.1 CaO: 4.21 MgO: 1.82 SO3: 0.5 （2）立窯鍛燒中生料分析 LOSS: 38.7 SiO2: 11.87 AL2O3: 3.78 Fe2Q: 1.96 CaO: 38.23 MgO: 1.19 SO: 0.4 根據該公司燃煤及原料的性質以及該公

10、司鍛燒方式、操作水平、 管理水平等情況，其廢氣量可按下列公司計算： Q=MK VX K X 273+T） /273 公式中：Q出窯廢氣量（mi/h ）； M 立窯的臺時產量（Kg/h）； V單位熟料廢氣生成量（Nm3/h，該單位可取1.8Nm1/h ； K1-生產不均衡系素，該單位可取1； K 2漏風系素，該單位可取1.5。 根據以上分析與計算，重慶金盤山水泥有限公司立窯排出的含塵 煙氣的特點可總結為表。 立窯煙氣特點分析表 立窯窯 工況煙氣量 標況煙氣量 工況溫度 露點溫度 含塵濃度 型 m/h m/h g/Nm 3.0m 60000-70000 45000-54000 50-200 50-

11、55 13.0-23.8 立窯煙氣水分在10鳩上，露點在45C -55 C,如燃煤中含硫高，其露點還 會升高，因而 極易產生結露現象。一旦冷凝結露，必然生成酸，加劇了對金屬的腐蝕。許多廠家使用的立窯 電除塵器、水膜除塵因為腐蝕問題沒有解決好，設備失效，而造成投資浪費、粉塵污染依 IHo同時立窯煙氣中含塵濃度及溫度波動范圍大、與各廠鍛燒工藝有關。含塵煙氣的性質隨物 料特性不同變化較大，這就給除塵設備的使用提出更高要求，給設備的維護管理帶來極大的困 難。立窯煙氣含 塵濃度不高，一般為1 -10g/m3o煙氣粉塵主要是料球干燥中爆球后產生的生 料粉，預熱帶和燒成帶飛出的細顆粒，還有在燒成帶揮發經預熱

12、帶冷凝成微細的鉀鹽顆 粒粉 塵。 要使立窯廢氣排放濃度小于50mg/NA靠沉降室，旋風除塵器，水除塵器做 為終除塵器是不 可能的。可行的方案有二個。一是使用袋式除塵器。目前可選用 的有玻纖袋式除塵器（分全鋼結構及磚混結構）和CD系列長袋脈沖袋式除塵器玻纖袋式除 塵器過濾風速宜小于0.5m/min,脈沖袋式除塵器過濾風速宜小于0.8m/min。兩類除塵器濾 袋的材質都要求耐高溫，防油防水，耐水解。二是使用WDJ系列電收塵器，其電場數量在 4個電場，否則難使顆粒物的排放濃度小于50mg/Nmo三種除塵設備的比較如下： 1）、主要技術指標 項目 玻纖袋式除塵器 長袋脈沖除塵器 靜電除塵器（4電） 1

13、）除塵效率很高，可達 1）除塵效率很高，可達 1）除塵效率較咼，可達99% 99.99% 以上。 99.99% 以上。 以上。 2）壓力損失小，本體阻力 2）適應力強，能處理不同類型 2）適應力強，能處理不同類 約 100Pa 200Pa。 優 的顆粒物，特別對電除塵器不易 型的顆粒物，特別對電除塵器 3）技術成熟，應用廣泛。 捕集的高比電阻塵粒亦 不易捕集的高比電阻 技 占 八、 很有效。 塵粒亦很有效。 3）技術成熟，濾料已經國產 3）適應的濃度范圍大，對 煙 術 化。濾料成本低 氣流速的變化也具有一定的穩 4）結構簡單，內部無復雜結 定性。 比 構。運行管理方便。 4）結構簡單，內部無復

14、雜 結 1）設備阻力大，本體阻力約 1）設備阻力大，本體阻力約 1）設備龐大，占地面積大。 較 缺 800 -1500Pao 800 1500Pa。 2）需要高壓直流電源系統， 2）對煙氣流速的變化適應性 2）新產品，濾料依賴進口， 一次性投資費用咼。 占 差，其濾速小于0.5m/min。 濾袋成本高。 3）對煤種變化較敏感，除塵 11 八、 3）設備占地面積大。 效率受飛灰電阻影響大。 4）制造、安裝及運行管理 水 平要求咼。 2）、主要經濟指標（以？ 3.0X 13m立窯為例） 項目 玻纖袋式除塵器 長袋脈沖除塵器 靜電收塵器（四電 場） 設備占地（m） 77 35 96 設備投資（萬元）

15、 90 85 125 引風機功率（KW） 90 90 75 年耗濾料費用 3.8 8.7 設備本省電耗11.77.545 (Kvy 值得一提的是：重慶大學于2008年初對四川和重慶的已經投產的立窯除塵 設備進行調查，發現沒有一家立窯電除塵器能夠正常運行(如壁山鞍子水泥廠)， 而正常運行的都是玻纖袋式除塵器，這些設備中，有全鋼結構的(如廣安水泥廠)，也有磚混 結構的(如重慶富皇水泥集團公司)。這些鋼結構除塵器大都投資大、設備運行維護成本高、 使用壽命斷。相反，磚混結構除塵器克服了鋼結構除塵器的不足。CD型長袋除塵器在早期也 得到了運用，但由于其布袋適應溫度范圍有 限，需要操作工按溫度來操作立窯加

16、料，提火 等，從而不適應現有立窯水泥廠的實情而不再采用。 因此，從技術經濟指標及產品成熟度看，本報告擬釆用 LFSF ( Z)系列磚混 結構玻纖袋式除塵器。該類除塵器的主要工作原理如下： LFSF ( Z)新型立窯磚混結構玻纖袋式除塵器采用上進氣方式，在系統引風 機作用 下，立窯煙氣由進風管進入濾室的濾袋中，部分粗顆粒粉塵在重力的作用 直接落入灰斗，減少 了粗顆粒粉塵對濾袋的磨損；因進風管道內的導流板對氣流 起到均勻分配的作用，從而保證了 每個小袋室氣流分布均勻、壓降平衡，這些都有利于提高濾袋的使用壽命。 LFSF (Z)新型立窯磚混結構袋式除塵器正常“過濾狀態”時，含塵氣體在引風機的負 壓作

17、用下吸入進風總管，通過導流板的作用進入每個小袋室，均勻地通過花孔板，含塵氣體涌 入濾袋，大量粉塵被滯留在濾袋上，而氣流則透過濾袋得 到凈化，凈化后的氣流通過排風管道 進入引風機，然后排入大氣中。 除塵器運行一段時間后，濾袋內表面附著的粉塵層增厚，除塵器的運行阻 力上升，當除塵器運行阻力有一定值后，就需要對濾袋清灰。清灰主要是通過反吹風機、提 升換向閥等機構的動作來完成反吹清灰過程。首先使反吹風機啟動， 然后在關閉排風口的同時打開反吹風噴口，在徹底切斷過濾氣流的情況下，通過 反吹風機鼓 入的空氣，改變濾袋內外的壓差，濾袋由“膨脹”狀態到“縮癟”狀 態，從而剝離濾袋內表面 上附著的粉塵層。經過一段

18、時間后，開啟提升換向閥，在打開排風口的同時關閉反吹風噴口， 使濾袋重新“膨脹”，進入正常運行狀態，此時除塵器的運行阻力下降至規定的下限值，該 小袋室又投入正常運行。反吹清 灰過程是分室輪流進行的，不影響除塵器的正常工作。定時清 灰是按時間，小袋 室依次輪流清灰、清灰時間、次數、周期等可根據工況選擇。 LFSF( Z)新型立窯磚混結構玻纖袋式除塵器采用：負壓操作、上部進氣方 式、自動控制分室反吹清灰及溫度自動檢測等項新技術，使立窯袋式除塵器能在 立窯除塵過程中，高效、穩定運行。該設備可不停機分室檢修，操作簡單、可靠，運行費用 低，是目前國內機立窯煙氣除塵的理想設備。 4.1.2.立窯煙氣治理工藝

19、流程及技術保障 氣溫度即相對穩定，再由磚混結構除塵器頂部的均風槽進入除塵器，均勻的分向各室。其他原 理同上。 2）、技術保障措施 、除塵器的保溫措施 除塵器的進風管道、磚混結構本體及灰斗等均采用有效的保溫措施，盡 量減少本體的 散熱，且保溫層還有利于設備的蓄熱。實際證明：該措施使袋 式除塵器進、出風口溫度相 差較小。 、濾料的選擇 CW500-PSI玻纖濾料為四枚鍛紋織物，織物表面沒有明顯的連續條紋，織 物光潔、平 整、均勻，易于清灰，是過濾濕粘性粉塵的理想濾料。該織物采用PSI配方，利用非有機硅類 憎水劑，把憎水、耐折、耐磨等性能通過特定的烘焙 工藝，有機地統一起來，使該濾料的憎水 性能等大

20、幅度提高，更適合于水泥廠立窯的廢氣除塵使用。CW500-PS玻纖濾料具有抗結露 性能優異、強度高，特別是耐折、耐磨性要比普通素玻纖濾料高幾倍，通風阻力低，除塵效 率高，運行可靠。 、反吹風量的計算 反吹風量的大小與濾袋縮袋時間及濾袋的尺寸有關，有些文獻簡單地把反吹風量和過濾 風量定在比例關系，說反吹風量等于過濾風量（一個小袋室的處理 風量）的1 /4-1/2,我們認 為這種觀點不確切。由于過濾風速是一個波動范圍比較大的變量，因此將反吹量和過濾風量簡 單地確定為比例關系是不不準確的。清 灰要求濾袋有足夠的變形量，怎樣才能做到足夠變形量，應該以濾袋內的過濾氣流被反吹清灰 氣流置換完的時間計算出的風

21、量為反吹風量。如果轉達換時間為510秒，當過濾風速為 時，置換時間為5秒,反吹風量與過濾風量相等，當轉換時間為10秒時，相當與0.5 倍的過濾風量；當過濾風速為0.5m/min時。置換時間為5秒時，反吹風量為過濾風量2倍。 由此可見，簡單地按過濾風量來 確定反吹量是不科學的，建議按以下公式計算反吹風量。 V n Q 反= KX 3600 t 3 式中：Q反一反吹風量，m/h ； V 每一條濾袋的容積：m； n 每個室的濾袋數，條； t 被反吹清灰氣流置換完的時間，秒，一般可定在下520秒之間； k各小袋反吹清灰提升換向閥關閉時漏風系數，一般k=1.3 o反吹風量確定后，可根 據理論計算和實踐經

22、驗確定反吹清灰所需的壓力是多少。反吹風壓是保證反吹反量的重要條件 之一。反吹風壓小了，保證不了反吹 風量；而反吹風壓過大，反吹風量隨之加大，引風機能 力不變，則影響系統的抽 風量。反吹清灰氣流應當調整到適當的強度，避免反吹過度、折損濾 袋，若反吹不足，則無法剝離濾袋表面上附著粉塵。反吹風量和反吹風壓是保證分室反吹清 灰袋式除塵器的清灰效果和除塵器高效、低阻穩定運行的關鍵參數。 、煙氣溫度控制 在正常工況條件下，立窯煙氣溫度在50-180 C范圍內波動，由于各種原 因的影響，立窯操作中經常會出現“返火”、“卡窯”、“煉邊”等問題，此時的煙氣溫度 很高，往往超過濾料允許的最高使用溫度，這就要求對進

23、入立窯袋式除塵 器的煙氣采取“摻 加泠風”的降溫措施。冷風閥安裝在混合室上。當冬季除塵器時，必須有高溫和低溫溫度控制 兩方面的問題。 、自動控制系統 袋式除塵器的關鍵是清灰機械，而清灰機構的好壞又與清灰機構的控制機構 密切相關， 電控應優先采用模塊式集成電路控制，該系統運行可靠，參數調整方 便，保證了袋收塵器的 正常工作。 4.2、生料磨除塵系統 4.2.1、生料磨廢氣性質及除塵設備選擇 生料磨廢氣的含塵濃度主要取決于磨機系統，物料性質，產品細度，尤其是磨機中廢 氣的流量和流速。一般生料磨排風含塵濃度為10- 20g/Nm3,露點30C,風溫約50E,可采用 LFGM氣箱脈沖袋式除塵器。該設備

24、的基本原理和特點如前所述。 4.2.2、生料磨廢氣治理系統工藝流程 1 ）、工藝流程 在引風機作用下，生料磨廢氣經除塵系統進風管進入LFGM氣箱脈沖袋式除 塵器，廢氣 經袋式除塵器過濾后經出風管由引風機排入大氣。袋收塵器收集的粉 塵流入提升機入生料 庫。具體流程如下： 、喂料斗; 、球磨機; 、提升機; 、進風管; 、螺運機（下料管）、排風筒; 引風機； 八 、氣箱脈沖袋式除塵器; 仝 6,78 2）、技術保障措施 、保溫措施 除塵器的進風管道、殼體及灰斗等均采用有效的保溫措施，盡量減少殼體的散熱，且保 溫層還有利于設備的蓄熱。 、濾料的選擇 生料廢氣含有一定水份，濾料應選擇防油防水滌綸針織氈

25、，其克重為500g/m2, 濾料生產商可選擇BWF環保工業技術無錫有限公司和廈門三維絲環保工業有限 公司。其濾袋壽命可達30000ho該濾料的主要技術性能如下： 克重(g/m2) 500 厚度（mm） 1.8 透氣度(m3/m2/min) 15 斷裂強度 經向 750 緯向 1200 斷裂伸長率 1 經向 35 緯向 55 破裂強度（Mpa/min） 2.35 連續工作溫度C） 130 短時工作溫度（C） 150 后處理方式 壓光、燒毛 半衰期 0.75S 表面處理 拒水防油處理（泰氟隆涂層） 沾水等級（水溫27C相對濕度20%） 5級 AATCC100 耐酸性 優 耐堿性 良 耐磨性 優 水

26、解穩定性 良 4.3、原料破碎除塵系統 原料破碎工段共有3個產塵源，分別為一級破碎產塵源，二極破碎產塵源和 提升機下料產塵 源，其收塵比較簡單，目前各塵源沒有安裝除塵設備。本方案擬 新建一套收塵系統其思路是： 1）、在三個產塵源處安裝吸塵罩，吸塵罩作為塵源的捕集裝置； 2）、新增吸塵罩抽風管道，三根抽風管道匯集為一個抽風管道后進入除塵器進風口；除塵器過 濾后由聯結管道與風機連接，經風機由排氣筒排放； 3）、除塵器支架可為鋼支架，也可為磚混結構，本方案考慮鋼結構，除塵器和風機 設土建基 礎，并設預埋件； 4）除塵器收集的粉塵可用溜管溜到一 3.00m平面的粉塵輸送裝置中； 5）、除塵器選用LFG

27、M644氣箱脈沖袋收塵器，該除塵器是我國從美國引進了脈 沖袋式除塵技術，目前已在水泥、機械、鋼鐵行業得到大力推廣其優點主要體 現在： 5.1 、濾袋以彈性漲圈與多孔板（花板）接口，密封性能和牢固性能非常好；且安 裝和卸出很方 便； 5.2 ）、濾袋選用國內一流的濾料精心制造，在正常情況下，其壽命大于2年； 5.3 ）、該設備結構簡單，運動部件少，維修方便；所選氣缸為臺灣亞德客產品， 重慶市場可隨時購買其配件；所選脈沖閥為上海產，配件購買方便； 5.4 ）、該設備清灰為強力離線清灰，清灰、過濾、沉降分別進行，并實現三狀態；清灰遠遠好 于反吹風清灰（弱力清灰）； 5.5 ）、控制技術為單片機定時自動控制，精確度高，開