1窯頭廢氣系統工藝狀況及改造原因

我集團微山公司5000t/d生產線于2011年5月投入運行，回轉窯窯頭廢氣采用電除塵器的處理方式，其規格型號為BS93034/12.5/3×10/0.4，原設計排放標準為<50mg/m³(標態)。窯頭排風機規格型號為Y4-73-14№31.5F，處理風量620000m³/h，全壓為2000Pa，配用電動機型號為Y5603-10,額定功率為560kW。當地環保部門要求公司實施煙氣粉塵治理設施提標改造，確保各煙氣粉塵污染物排放濃度限值達到DB37/2373—2013《山東省建材工業大氣污染物排放標準》30mg/m³(標態)。2014年3～6月對該除塵系統進行了技術改造，改造后收塵達到新的排放標準。但運行一段時間后，發現對旁邊的回轉窯配套的煤磨及其收塵運行有影響，經過排查分析，找到了原因，通過對中控操作方法進行改進，也解決了存在的問題。

2除塵器改造方案

2.1冷卻系統方案的選取

電除塵器耐煙氣高溫設計值是瞬間最高煙氣溫度400℃，而改為袋除塵器后，濾袋濾料耐最高煙氣溫度為240℃，余熱發電投運時入袋除塵器煙氣溫度為110～130℃，余熱發電關閉及回轉窯出現竄紅料等特殊工況時，入袋除塵器煙氣溫度會超過濾袋的耐最高溫度240℃，因此電除塵器改袋除塵器后，需要安裝煙氣冷卻系統。我集團新建窯的窯頭袋除塵冷卻系統全部采用空氣冷卻器，5000t/d生產線窯頭空氣冷卻器配置20臺11kW的冷卻風機，總用電負荷220kW。空氣冷卻器及其管路的阻力500～600Pa。考慮到現有生產線改造，空氣冷卻器加上進出風管道及其輸送設施，整套設施占地面積大，空間工藝布置較困難;冷卻器安裝需土建施工，改造周期長;設備投資相對較高;增加系統阻力及冷卻用電負荷;還有一種煙氣冷卻方案，在篦冷機安裝煙氣噴霧冷卻系統。考慮到只有在余熱發電不開啟和回轉窯工藝出現故障等特殊工況時，才啟用煙氣冷卻裝置，相對回轉窯的運轉，冷卻系統運轉率非常低，而且不增加系統阻力，工藝布置容易，投資低。我們選取在篦冷機采用噴霧冷卻系統方案。

篦冷機噴霧冷卻系統具體工藝設備：設計在篦冷機安裝13支雙流體噴槍，在二段兩側各安裝2支，在三段兩側各安裝3支，在頂部安裝3支。當煙氣超過設定的溫度140℃時，開啟一臺水泵，如果溫度再高，再開啟第二臺水泵，低于140℃，水泵自動停止。如果溫度超過170℃時，冷風閥自動打開，并降低窯頭排風機的轉速，必要時，減少回轉窯的臺時產量，確保入袋除塵器的煙氣溫度在濾袋濾料適宜溫度范圍內。在篦冷機旁安裝一臺吹堵風機，窯系統點火后，啟動吹堵風機，保護噴槍霧化噴嘴。

2.2除塵器本體改造方案

1)保留排灰系統、灰斗、進氣口、出氣口和外殼。

2)拆除電場的殼體頂蓋、內部振打和灰斗內阻流板等全部構件。

3)新安裝袋除塵器的工作內容：①安裝分風板、噴吹單元;②安裝凈氣箱，使除塵器構成一個整體;③安裝出風管及排風閥;④安裝濾袋及袋籠;⑤恢復拆除的保溫系統。殼體由原電除塵部分殼體和新裝入的噴吹單元、凈氣箱(換袋室)、出風管道、擋風裝置等部分組成。袋除塵器是由若干室組成。原電除塵器側板以及新裝入的噴吹單元、擋風裝置組成各收塵室。收塵室上部與凈氣箱相連，每個凈氣箱頂部通過排風閥(12套)與出風管道連接，除塵器由12個收塵室雙排列組成收塵整體。

2.3換袋方式的設計選型

袋除塵器大多采用頂部換袋方式，凈氣室高度在800mm左右，這種方式頂部檢修門較多。如果檢修門密封維護不好，產生漏風的幾率大，有數據統計表明，頂部換袋結構漏風率有的高達16%。漏入冷風會使含酸性成分的煙氣結露腐蝕籠骨、花板、殼體;漏入雨水會造成糊袋，袋除塵器壓差的增高，會導致系統的負壓不足，中控操作人員需提高風機轉速，加大風機電動機功率，造成能耗升高資源浪費。

本方案經論證采用室內換袋的結構，即凈氣室高度為3688mm，在內部安裝、更換濾袋和袋籠，每個室在側部有一個雙層檢修門(自帶防雨功能)，能保證結構漏風率長期低于2.5%，特別適應負壓工況，能有效解決漏風、糊袋導致的尾排風機電耗高的問題。

2.4濾袋和袋籠的選型

余熱發電正常運行時，入收塵管道的測點溫度為110～130℃。考慮到開窯余熱發電系統未啟動和余熱發電系統故障停機特殊工況時，入袋除塵器的煙氣溫度會升高，采用耐高溫200℃材質為Nomex濾料。濾袋規格Φ160mm×7500mm，數量為2640個。袋籠選用了快裝型兩截式袋籠。籠骨用有機硅防腐噴鍍，以降低濕煙氣對袋籠的腐蝕。

2.5濾袋清灰模式

既可以采用在線清灰，也可以實現離線清灰的模式。正常運行時一般采用在線清灰模式。當濾袋壓差大時，需要加大清灰頻次，則采用離線清灰的模式;需在線檢修時，也采用離線清灰的模式。

2.6窯頭排風機的改造方案

除塵器電改袋后會增加系統阻力，為保證回轉窯工藝平衡用風，避免風壓不足，對窯頭排風機和電動機進行了改造，原風機的土建基礎不變，風機殼體進出風管道不變，更換風機轉子1套。改造后，風機型號為Y4-73-14№30F，處理風量620000m3/h,風壓3600Pa，配用電動機型號為YRKK560-8，額定功率1000kW。