水泥企業(yè)袋除塵的技術(shù)提升

　　袋除塵技術(shù)具有最高的除塵效率，能夠高效捕集PM10、PM2.5 微細(xì)粉塵粒子。 近十年袋除塵技術(shù)的發(fā)展，有力地支持了更加嚴(yán)格的國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。 2015 年7 月 1 日起頒布實(shí)施的《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4915—2013)， 提高了顆粒物的排放控制要求，其顆粒物排放限值由原標(biāo)準(zhǔn)的 50mg/Nm3(水泥窯等熱力設(shè)備)、30mg/Nm3(水泥磨等通風(fēng)設(shè)備)分別加嚴(yán)至 30mg/Nm³、20mg/Nm³。 即無(wú)論新增設(shè)備還是在運(yùn)設(shè)備出口煙塵排放均應(yīng)滿足最新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。 新增的除塵設(shè)備技術(shù)應(yīng)更加可行可靠，出口煙塵排放應(yīng)更加優(yōu)于國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，為未來(lái)更加嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)留有空間。 雖然目前所有水泥企業(yè)都應(yīng)執(zhí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn)，但由于除塵設(shè)備技術(shù)水平、運(yùn)行環(huán)境、管理水平的不同，有些企業(yè)的除塵設(shè)施仍然不能達(dá)標(biāo)運(yùn)行，需要針對(duì)不同運(yùn)行狀況采取不同的技術(shù)措施，進(jìn)一步提升袋除塵的技術(shù)水平，降低過濾后煙塵的排放濃度。

　　1 崗位人員技術(shù)培訓(xùn)

　　除塵器的合理設(shè)計(jì)、精心制作、精準(zhǔn)安裝是保證其高效運(yùn)行的重要前提。 高素質(zhì)、懂技術(shù)的維護(hù)管理人員更是除塵器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。 對(duì)新增設(shè)備，在安裝過程中供貨方相關(guān)技術(shù)人員就需要啟動(dòng)對(duì)維護(hù)管理人員的技術(shù)培訓(xùn)與交流，讓?shí)徫蝗藛T跟蹤設(shè)備安裝的全過程，熟悉除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、各個(gè)部件的功能、作用及維護(hù)事項(xiàng)，熟練掌握重要部件。如：濾袋的安裝及更換，熟練掌握清灰系統(tǒng)各個(gè)參數(shù)如何調(diào)節(jié)、清灰氣流壓力及清灰周期、清灰脈沖寬度等參數(shù)對(duì)濾袋壽命有何影響等。 熟練掌握開、停機(jī)順序，熟知開機(jī)前、停機(jī)前應(yīng)注意的重要事項(xiàng)，避免因開機(jī)、停機(jī)時(shí)的操作不當(dāng)引起的糊袋及燒袋事故。設(shè)備運(yùn)行前，指導(dǎo)崗位人員或與崗位人員共同制定設(shè)備管理規(guī)則、崗位操作規(guī)程、安全管理及操作制度、事故緊急處理預(yù)案等。 設(shè)備正常運(yùn)行后，供貨方相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)與設(shè)備崗位人員建立緊密的信息溝通渠道，了解設(shè)備各階段運(yùn)行狀況，及時(shí)修正除塵器運(yùn)行控制參數(shù)，使除塵器在最佳狀態(tài)下達(dá)標(biāo)運(yùn)行。對(duì)于在運(yùn)設(shè)備， 如缺少對(duì)崗位工精心培訓(xùn)環(huán)節(jié)，應(yīng)按上述方式補(bǔ)齊這一課。

　　2 袋除塵器關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)控制

　　2.1 過濾風(fēng)速

　　袋除塵器的工作原理為“過濾-清灰-過濾”，周而復(fù)始。 過濾、清灰這兩個(gè)動(dòng)作是袋除塵器最重要的工作過程。 過濾即由濾袋攔截含塵氣體中的粉塵，清灰是為再次恢復(fù)濾袋的過濾性能。 過濾風(fēng)速是袋除塵器最重要的技術(shù)參數(shù)，過濾風(fēng)速的大小直接影響濾袋的過濾效率、過濾阻力、濾袋壽命、運(yùn)行能耗、除塵設(shè)備的大小(第一次投資)等，過濾風(fēng)速取值是否合理，直接決定了除塵器未來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)。

　　雖然設(shè)計(jì)者都知道過濾風(fēng)速對(duì)袋除塵器性能的影響及過濾風(fēng)速的重要性，但在實(shí)際工作中卻有與同行“過濾風(fēng)速攀高”的心態(tài)，加之迎合用戶過分注重第一次投資要低的需求，過濾風(fēng)速取值過高，對(duì)未來(lái)設(shè)備的長(zhǎng)期達(dá)標(biāo)運(yùn)行留下不易修復(fù)的故障隱患。

　　1988 年引進(jìn)消化的氣箱脈沖袋除塵器首臺(tái)應(yīng)用在邯鄲水泥廠，用于水泥磨尾氣除塵， 過濾風(fēng)速在0.87m/min 左右，實(shí)現(xiàn)了低阻力、高除塵效率、低濃度排放。來(lái)華技術(shù)指導(dǎo)及驗(yàn)收的美國(guó)專家對(duì)于過濾風(fēng)速的取值給予肯定。之后，氣箱脈沖袋除塵器遍布全國(guó)水泥企業(yè)，大大改觀了水泥企業(yè)的環(huán)境面貌。 同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)裝備還在鋼鐵廠大量推廣應(yīng)用，我們?yōu)橛脩粼O(shè)計(jì)的多臺(tái) 400 000～1 000 000m³/h 礦渣微粉制備系統(tǒng)袋除塵器，其過濾風(fēng)速均在 0.9m/min 以下，濾袋壽命基本達(dá)到 4 年，有的超過 4 年，且運(yùn)行阻力低，在除塵器運(yùn)行的前 3 年中，運(yùn)行壓差大多在 850Pa 以下。 其過濾后的煙塵排放濃度在 10mg/Nm³ 左右， 有的僅為3.5mg/Nm³。 2000～2003 年間，在立窯煙氣處理中大量推廣應(yīng)用的 LMC 長(zhǎng)袋行脈沖袋除塵器同樣得到市場(chǎng)的認(rèn)可。筆者對(duì)于水泥窯頭、窯尾大型袋除塵器選取超過 0.9m/min 甚至大于 1.0m/min 的過濾風(fēng)速多年前不認(rèn)同，現(xiàn)在仍然不認(rèn)同 0.9m/min 以上的過濾風(fēng)速。

　　高的過濾風(fēng)速只可以降低設(shè)備的第一次投資，但增加風(fēng)機(jī)電耗，大大縮短濾袋使用壽命，出口排放濃度增加，帶來(lái)的負(fù)效益是長(zhǎng)久的。

　　對(duì)于在運(yùn)設(shè)備，若是因過濾風(fēng)速設(shè)計(jì)過高而不斷出現(xiàn)頻繁破袋、排放超標(biāo)、運(yùn)行阻力過高等故障，建議技改，增加過濾單元及過濾面積。

　　2.2 清灰參數(shù)

　　清灰是為了再次恢復(fù)濾袋的過濾性能，目前脈沖類袋除塵器清灰動(dòng)作是由脈沖閥噴吹壓縮氣體，剝離濾袋上黏附的粉塵。 清灰參數(shù)包括清灰氣源氣量、清灰壓力、清灰制度(清灰周期、脈沖寬度、清灰次序等)等。合理的清灰參數(shù)既可以實(shí)現(xiàn)清灰目的，又可以保留濾袋表面的第二過濾層，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)顆粒粉塵的高效捕集。 試驗(yàn)證明袋除塵器在開始過濾和每次脈沖清灰時(shí)排放濃度最高，進(jìn)入穩(wěn)定過濾運(yùn)行狀態(tài)過濾效率最高。設(shè)計(jì)合理的清灰參數(shù)，做到精細(xì)化清灰，是袋除塵器高效達(dá)標(biāo)排放最重要的技術(shù)措施。

　　氣源氣量可依據(jù)脈沖閥耗氣量及預(yù)設(shè)清灰制度計(jì)算出清灰所需耗氣量。 清灰壓力是經(jīng)過調(diào)壓裝置對(duì)氣源壓力調(diào)節(jié)后的壓力，是脈沖閥噴吹壓力。 清灰壓力是依據(jù)粉塵性質(zhì)、濾袋品質(zhì)等設(shè)定，滿足清灰需求即可，合理的清灰壓力應(yīng)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)除塵器運(yùn)行阻力變化狀況而進(jìn)行調(diào)節(jié)， 使濾袋始終保留第二過濾層，應(yīng)避免清灰壓力過高、 過度清灰而導(dǎo)致的不達(dá)標(biāo)排放。水泥廠包裝、庫(kù)頂、庫(kù)底各轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)等低濃度場(chǎng)合及使用覆膜濾袋的除塵器，清灰壓力建議低于 0.4MPa。 實(shí)際工程案例也遇到過多臺(tái)低濃度場(chǎng)合除塵器由于清灰過度排放超標(biāo)現(xiàn)象。

　　合理的清灰壓力、合適的清灰制度(清灰周期、脈沖寬度、清灰次序等)是實(shí)現(xiàn)精細(xì)化清灰的關(guān)鍵。要做到精細(xì)化，需要對(duì)在運(yùn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，對(duì)脈沖閥實(shí)際耗氣量、清灰時(shí)的清灰壓力降、清灰前后除塵器運(yùn)行壓差變化、不同清灰壓力和不同清灰次序下設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)比對(duì)，尋找出最佳清灰參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)除塵器的精細(xì)化清灰。同時(shí)也為同類型新增設(shè)備清灰制度的設(shè)計(jì)提供參考。

　　3 更改清灰次序

　　清灰次序?qū)η寤倚Ч?、出口濃度排放、回灰粉塵粗細(xì)均勻都有影響。氣箱脈沖袋除塵器和長(zhǎng)袋行脈沖袋除塵器影響不同。

　　氣箱脈沖袋除塵器大多是按照袋室順序依次清灰，對(duì)于大型氣箱脈沖袋除塵器，將傳統(tǒng)的以袋室順序清灰的方式改由前后袋室交錯(cuò)方式清灰，可以使收下的粉塵在回灰過程中實(shí)現(xiàn)粗細(xì)均勻，避免回灰粗細(xì)不均對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。山東某礦渣微粉生產(chǎn)線起初回灰時(shí)粗時(shí)細(xì)，影響了產(chǎn)品質(zhì)量，當(dāng)初不知何因，后通過清灰次序的改變解決了粗細(xì)不均問題，才明白了其中的緣由。

　　長(zhǎng)袋行脈沖袋除塵器清灰次序是指袋室次序及袋室內(nèi)各排濾袋次序，袋室清灰次序影響與氣箱脈沖袋除塵器相同。 袋室內(nèi)各排濾袋清灰次序會(huì)影響濾袋的過濾效率。清灰后的濾袋透氣性好，更容易吸附粉塵，同一袋室內(nèi)逐排依次清灰，會(huì)使后排濾袋清下的粉塵再次吸附在前排剛清過灰的濾袋上，特別是剛清下的微細(xì)粉塵穿透或堵塞前排濾袋，降低除塵效率及清灰效率。改變清灰次序，將清灰次序改為“跳排式”或叫“跳躍式”，可以大大提升除塵效率及清灰效率。

　　4 改變離線閥門的打開速度

　　袋除塵器清灰方式有在線清灰及離線清灰兩種，在線清灰是邊過濾、邊清灰的工作方式，離線清灰是停止過濾后再清灰的工作方式。 由于離線清灰的粉塵剝離效果好于在線清灰，袋除塵器采用離線清灰的占多數(shù)。 離線清灰的工作過程是：關(guān)閉要清灰袋室的離線閥門—停止袋室過濾—由脈沖閥噴射壓縮氣體—剝離濾袋上黏附的粉塵—打開離線閥門，再次進(jìn)入過濾狀態(tài)。 試驗(yàn)證明袋除塵器在清灰時(shí)排放濃度最高，主要原因是濾袋清灰后透氣性更好，加之離線閥門打開時(shí)鼓脹濾袋會(huì)有快速折回至袋籠的動(dòng)作，更多的粉塵會(huì)在短時(shí)間內(nèi)隨氣流吸附在濾袋表面，更多的微細(xì)粉塵還會(huì)穿透濾袋隨氣流排入大氣，使得除塵器出口排放濃度增加。

　　降低離線閥門的打開速度，可以降低鼓脹濾袋的折回速度及氣流再次流向?yàn)V袋的速度，進(jìn)而可以減少穿透濾袋的粉塵，提升清灰時(shí)的過濾效率。實(shí)際應(yīng)用中離線閥門有提升閥和蝶閥兩種，多由氣缸帶動(dòng)，且氣缸多是不可變速的，離線閥門關(guān)閉速度與打開速度相同，因此無(wú)法降低離線閥門的打開速度。更換變速氣缸，選用“快進(jìn)—慢退式氣缸”，在脈沖閥清灰動(dòng)作完成后，使離線閥門緩慢打開，含塵氣流緩慢流向?yàn)V袋，鼓脹濾袋緩慢折回，這樣可以大大提高清灰時(shí)袋除塵器過濾效率。 在運(yùn)設(shè)備采用更換變速氣缸即可。

　　5 更換濾袋

　　目前袋除塵器配套使用的濾袋有覆膜和非覆膜之分，覆膜濾料具有最高的除塵效率，新增設(shè)備建議采用覆膜濾袋。在運(yùn)設(shè)備，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、清灰參數(shù)合理、運(yùn)行阻力也不高、采用覆膜濾料的除塵器是可以滿足新的國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的;而采用沒有覆膜的普通濾袋，除塵器出口排放濃度則有可能會(huì)超過國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于這類除塵器，可直接將普通濾袋更換成覆膜濾袋，更換濾袋后應(yīng)及時(shí)調(diào)整清灰參數(shù)，即降低清灰氣源壓力，延長(zhǎng)清灰周期，調(diào)寬脈沖閥脈沖寬度，以延長(zhǎng)濾袋使用壽命，提高除塵器過濾效率。

　　6 高精度智能制造與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

　　目前袋除塵器的技術(shù)水平與國(guó)外已無(wú)差距，但加工制造的裝備及手段還有相當(dāng)大的差距，國(guó)內(nèi)同行間制造水平差距也不小，這對(duì)我國(guó)袋除塵器實(shí)現(xiàn)高效率、低排放有著相當(dāng)大的影響。培養(yǎng)高端產(chǎn)業(yè)技術(shù)工人，實(shí)現(xiàn)高精度智能制造，淘汰落后的作坊式加工方式，真正提升袋除塵器加工質(zhì)量，使袋除塵器實(shí)現(xiàn)更低的出口排放，滿足國(guó)家更高的環(huán)保要求，應(yīng)是未來(lái)幾年環(huán)保從業(yè)人員工作的重點(diǎn)，也是從業(yè)人員的工作出路。

　　未來(lái)十年內(nèi)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)崗位工人與設(shè)計(jì)者的無(wú)縫溝通，設(shè)計(jì)者在辦公室、在家中可以直接觀察現(xiàn)場(chǎng)除塵器運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行數(shù)據(jù)，直接指導(dǎo)崗位工人對(duì)除塵器的管理維護(hù)，可以提高袋除塵器運(yùn)行效率，提升袋除塵的技術(shù)水平。