1、雙流體增濕噴霧系統(tǒng)在水泥窯高溫廢氣冷卻中的應(yīng)用摘要:在水泥熟料生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量高溫廢氣必須經(jīng)過(guò)增濕冷卻處理才能獲得較好的收塵效果，傳統(tǒng)的增濕噴霧設(shè)備由于設(shè)備自身工藝參數(shù)的制約，通過(guò)的流體介質(zhì)只能為清水（自來(lái)水或井水）。本文介紹了一種新型增濕噴霧智能化系統(tǒng)在高溫水泥窯廢氣處理過(guò)程中的應(yīng)用，該系統(tǒng)適用的流體介質(zhì)可用全部的生活污水代替清水，既滿足了生產(chǎn)要求，又節(jié)約了珍貴的水資源，同時(shí)有利于提高收塵質(zhì)量，對(duì)于其他相關(guān)行業(yè)也具有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞:水泥窯增濕塔電收塵器大孔徑雙流體噴槍變頻泵送智能控制1背景與現(xiàn)狀干法水泥窯在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的高溫含塵廢氣（350C左右），由于煙氣濕度小，攜帶的

2、粉塵比電阻高，如果不對(duì)煙氣進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，會(huì)嚴(yán)重影響對(duì)廢氣的除塵效果。目前對(duì)煙氣比較有效的調(diào)質(zhì)處理方法是對(duì)煙氣進(jìn)行噴水增濕，煙氣的增濕一般是在稱為增濕塔的裝置內(nèi)進(jìn)行，增濕塔是一鋼制筒式裝置，煙氣從上部通入，截面風(fēng)速一般在2.0m/s左右，高壓水從上部以霧狀噴入塔內(nèi)，煙氣與水霧進(jìn)行強(qiáng)烈的熱交換，霧化后的細(xì)小水滴在增施塔內(nèi)的停留時(shí)間約為11s15s使水滴蒸發(fā)成水蒸氣，煙氣中的粉塵吸附水蒸氣，從而降低粉塵的比電阻，適應(yīng)電收塵的操作要求，提高收塵效率，凈化廢氣排放質(zhì)量。增濕塔是大型干法水泥窯在生產(chǎn)過(guò)程中的主要耗水點(diǎn)，耗水量一般為水泥窯產(chǎn)量的20%22%,以我公司日產(chǎn)1000噸窯為例，日耗水量約為200噸

3、220噸,年耗水量約為6萬(wàn)噸，此部分消耗水為地下井水,如果將生活污水經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易過(guò)濾處理作為增濕塔的消耗水源，即可節(jié)約珍貴的水資源，又可為企業(yè)取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)的增濕塔噴水霧化系統(tǒng)采用高壓水泵一噴槍組合模式，以天津市水泥實(shí)業(yè)公司日產(chǎn)1000噸干法水泥窯為例，該系統(tǒng)噴槍24支,出水孔徑為0.8mm,配套兩臺(tái)高壓水泵，單臺(tái)高壓水泵裝機(jī)容量為45kW,兩臺(tái)互為備用。高壓水泵一噴槍組合模式要求噴槍出水孔徑盡可能降低，通過(guò)高壓促使噴出的流體充分霧化，因污水中有大量不確定形狀及尺寸的顆粒物存在，上述系統(tǒng)對(duì)污水的適應(yīng)能力很差，只適用于清水介質(zhì)；即使對(duì)污水進(jìn)行精細(xì)過(guò)濾，噴槍也很難長(zhǎng)期在增施塔內(nèi)部高粉塵濃度的

4、環(huán)境惡劣下工作,極易造成噴槍的出水孔堵塞，影響增濕和收塵效果。2雙流體增濕噴霧系統(tǒng)的工作原理與特點(diǎn)隨著水泥工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，對(duì)水泥工業(yè)高溫廢氣增濕處理技術(shù)及裝備的開發(fā)近年來(lái)取得了顯著的成果，一種專利產(chǎn)品大孔徑不銹鋼雙流體噴槍及變頻泵送智能控制系統(tǒng)能很好的適應(yīng)污水、河水、湖水及泥漿的物態(tài)特征，在大型干法水泥窯的增濕塔與篦冷機(jī)的廢氣冷卻工序得到廣泛的推廣應(yīng)用，該系統(tǒng)的控制目標(biāo)是根據(jù)煙氣溫度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)噴槍的噴水量，保證增濕塔出口溫度維持在設(shè)定的溫度范圍內(nèi)。工作原理：冷卻水自水源水箱經(jīng)過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾后由變頻水泵升壓并調(diào)節(jié)到一定的壓力和流量，經(jīng)出口管路送到噴槍，在壓縮空氣的作用下霧化，產(chǎn)生非常細(xì)小的霧化

5、顆粒，水霧在高溫?zé)煔庵醒杆僬舭l(fā)，吸收煙氣的大量熱量，使煙氣溫度迅速降低并維持在一定的溫度范圍內(nèi)。當(dāng)出口測(cè)溫組件檢測(cè)煙氣溫度超過(guò)溫度設(shè)定值時(shí)，在控制器的控制下,變頻水泵自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，增大供水壓力和流量，使噴水量增大，從而使煙氣溫度降低到控制范圍內(nèi)；當(dāng)出口溫度降低超過(guò)溫度設(shè)計(jì)值時(shí)，在控制器的控制下，變頻水泵自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，減小供水壓力和流量，使噴水量減小，從而使煙氣溫度回升到指定范圍內(nèi)。工藝流程示意圖如圖1所示。該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)為雙流體噴槍獨(dú)特的專利結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，噴槍為不銹鋼材質(zhì)，水、氣雙腔結(jié)構(gòu)，工作氣壓約為4.5公斤左右，靠壓縮空氣帶動(dòng)常壓水在噴頭出口實(shí)現(xiàn)水的完全霧化，每支噴槍的實(shí)際最佳噴水量為0.9

6、3.2t/h,噴槍出水孔為4.8mm,平均霧化顆粒為150卩m最大霧粒為250卩m可以在4s之內(nèi)完全蒸發(fā)，流體阻力較小，單臺(tái)變頻水泵的裝機(jī)容量?jī)H為7.5kW,適用于江、河、湖水、污水等流體介質(zhì)，為水泥行業(yè)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)污水的綜合利用提供了較好的技術(shù)保障與裝備保障。該自動(dòng)噴霧系統(tǒng)主要包括供水系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)3大部分供水系統(tǒng)：包括過(guò)濾單元，在供水水箱與水泵之間，安裝并聯(lián)管路過(guò)濾器;水泵單元,該系統(tǒng)配置2臺(tái)不銹鋼進(jìn)口立式離心泵，一用一備,采用變轉(zhuǎn)速調(diào)裝置，保證該系統(tǒng)安全正常的工作；流量檢測(cè)單元，采用高性能的液體流量計(jì)精確檢測(cè)水流量，檢測(cè)信號(hào)送至電氣控制柜監(jiān)測(cè)流量。供氣系統(tǒng)：由空壓機(jī)、氣體壓力調(diào)節(jié)閥、電磁控制閥、壓力檢測(cè)組件等組成。作用是按噴槍的工作條件要求向噴槍提供一定量和壓力的壓縮空氣，用于冷卻水的微細(xì)霧化。電氣控制系統(tǒng)：采用以PLC控制軟件為邏輯處理中心，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴霧控制。3應(yīng)用效果該雙流體增濕噴霧系統(tǒng)目前已成功的應(yīng)用于日產(chǎn)5000噸級(jí)干發(fā)水泥窯的窯尾廢氣冷卻和窯頭篦冷機(jī)的廢氣處理工藝環(huán)節(jié)中，較傳統(tǒng)裝備可降低廢氣溫度20C30C,有利于下道工序收塵器收塵效率的提高，減少污染；同時(shí)因可適應(yīng)江、河、湖及生活污水等水質(zhì)，可大量節(jié)約凈水資源，僅以天津市水泥實(shí)業(yè)公司日產(chǎn)1000噸干發(fā)水泥窯為例年耗水量約為6萬(wàn)噸，可全部實(shí)現(xiàn)用生活污水替