[发明专利]水泥窑外分解窑窑头收尘零排放系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥窑外分解窑窑头收尘系统，水泥窑外分解窑收尘使用。

背景技术

水泥回转窑是水泥厂最大的粉尘污染源，新型干法水泥生产线均将窑尾烟气用于烘干原 料，并与窑尾共用一台除尘器。另一方面，窑头篦冷机系统余风再设一台收尘器。新修改的 《水泥工业大气污染物排放标准》GB4915-2004中规定：“水泥窑及窑磨一体机”排放标准为 50mg/Nm³，这要求高效稳定的除尘设备才能达标运行。世界发达国家对水泥窑的排放要求越来 越严格。欧盟IPPC(综合污染预防与控制)指令(96.61.EC)关于《水泥制造业的最佳可用 技术(BAT)与污染物排放指南》指出：采用袋除尘和电除尘技术对空排放控制水平为 20~30mg/Nm³有一些国家(如德国、荷兰水泥工业粉尘排放甚至要求达10mg/Nm³)，尤其近年 来“趋零排放”已成为一种潮流。

窑头篦冷机余风收尘器采用电收尘器，通常不断加大电收尘维护力度对I时段50mg/Nm³限值仅实现勉力维持，那么到II时段30mg/Nm³限值，除尘器就明显不能胜任了。

电除尘器是利用高压静电来进行气尘分离的，除尘过程分三个阶段：

(1)进入电除尘器内的粉尘粒子先带上电荷

(2)带电荷尘粒移动后沉降

(3)振打使沉积粉尘脱落

工业电除尘器在实际运行中，除尘是一个较为复杂的过程，受诸多因素的影响，这些因 素包括物理、电力、流体力学等，而最强干扰作用是烟气和粉尘的性质，如粉尘的比电阻、 气体温度、湿度、尘粒性质(硬度，颗粒大小)、气流流速等，这其中我们可以单强调两点， A：粉尘比电阻和B：尘粒性质。比电阻是决定收尘效率的最关键因素，而尘粒性质(尘粒硬 度、尘粒大小、尘粒量)是导致收尘器磨损的关键因素。

电收尘器要求控制烟气粉尘比电阻在10⁴~10¹¹Ω·cm这个范围，其除尘效率最佳，偏高、 偏低都明显制约收尘效率。因此工况烟气需调质控制比电阻。而窑头余风烟气的实际运行工 况给调质带来很大麻烦。表现为粉尘量波动大、烟气温度波动大(随着窑运行工况变动，有 时诸如低温窑时，变化极大)，目前仅有喷水增湿、降温和开冷风阀这些有限的手段，很难保 证最佳范围，有时甚至失控。

另一方面，尘粒性质极不利于收尘器正常运行，熟料粉尘非常坚硬，同时与水反应而粘 结，对收尘器磨损极大，维护难度大，随着使用时间延长极易使收尘效率大幅度下降。

鉴于电收尘以上缺陷其运行和排放标准限值的差距很大。环保专家早已要求水泥厂放弃 窑头使用电收尘器，转而用布袋除尘器。但方案推动起来困难重重，主要原因是布袋除尘器 很难适应窑头烟气恶劣的工况条件。目前袋收尘高温滤袋可承受最高温度240~260℃，而窑 头烟气温度可以达到300~400℃的波动，这是目前布袋无法承受的。有的厂它用了风冷塔加 布袋收尘器的方案，使用多台巨型风扇对风管降温，除大大增加电耗外，也有相当大的局限 性，烧坏整仓滤袋的几率仍然存在。除此之外，袋收尘的运行阻力是电收尘的7~8倍，一般 在1500Pa左右，这样其引风机功率一般是电收尘使用引风机的1.7倍，电耗大幅增加。还有 高昂的布袋收尘器投资费用和维护费用(如下表：3000t/d生产线电除尘和袋除尘的费用比 较)这些都使水泥厂对窑头装备袋收尘望而却步。

发明内容

本发明的目的在于研制一种水泥窑外分解窑窑头收尘零排放系统，使水泥生产具有粉尘 零排放效能。

本发明的工艺流程描述为：

如附图1所示，收尘系统设备正常运行时，篦冷机出来的余风由引风机的牵引，通过电 收尘，向烟囱方向运动，这时入口闸板打开，出口闸板关闭，余风通过引风机进入回余风管 道(回余风管道具体设于距离引风机2-3米高处)，后在室下风机的作用下重新进入篦冷机。 由于循环利用的烟气不能完全满足用风量，以及担心风机因吸入热烟气而造成轴承温度高或 叶轮受损。我们在在每台室下风机的回余风支管上单设冷风阀。这样当回来的余风温度过高 时，我们可以通过调节冷风阀的开度来降低室下风机吸入烟气的温度。这样对风机轴承和叶 轮起到保护作用，同时冷风阀的设置，避免了回来的热余风对熟料冷却的负面影响。