2010年水泥工業(yè)粉塵治理

1、中國水泥工業(yè)粉塵治理袋除塵技術(shù)發(fā)展情況介紹“2010年度國際水泥周”系列會議之“中國水泥除塵技術(shù)高峰論壇”在南京如期舉行，中 國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會之袋式除塵委員會秘書長 吳善淦作重要報告。1、水泥工業(yè)粉塵排放及治理狀況水泥工業(yè)是高消耗、高污染工業(yè)。水泥產(chǎn)量的持續(xù)大幅增長給資源和環(huán)境帶來巨大的壓 力；水泥工業(yè)對大氣所產(chǎn)生影響的主要污染源是粉塵和廢氣，粉塵污染排放遠(yuǎn)高于國外同行 業(yè)，粉塵主要是由于水泥生產(chǎn)過程中原料、燃料制備和水泥成品儲運(yùn)，物料的破碎、烘干、 粉磨、煅燒等工序產(chǎn)生的廢氣排放或外逸而引起的。水泥工業(yè)對大氣環(huán)境產(chǎn)生影響的廢氣。根據(jù)我國每年的水泥總產(chǎn)量推算，我國目前每年 因水泥生產(chǎn)向大氣排放的

2、粉塵量和廢氣量分別為：各類粉塵約1200萬噸以上。水泥工業(yè)重點(diǎn)進(jìn)行節(jié)能降耗工作，主要通過技術(shù)進(jìn)步，大力推廣新型干法旋窯外分解技術(shù)，促進(jìn)工藝結(jié)構(gòu)的調(diào)整，大幅降低能耗，改善環(huán)境并使生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。大型水泥企業(yè)煙塵排放達(dá)標(biāo)排放率 95.0%以上，工業(yè)粉塵排放達(dá)標(biāo)率98.0%以上，固體廢 物綜合利用率100%2、水泥工業(yè)污染防治政策與排放要求2.1水泥工業(yè)大氣污染治理的技術(shù)依據(jù)1、國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)“十五”計劃和 2010年遠(yuǎn)景規(guī)劃；2、水泥工業(yè)的“十五”發(fā)展規(guī)劃；3、中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法；4、 水泥廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB4915-2004取消了地區(qū)類別、熱力設(shè)備：50Mg/Nm 通風(fēng)

3、設(shè)備：30Mg/Nm 噸產(chǎn)品排放量：0.5Kg/噸產(chǎn)品（現(xiàn)狀：立窯 3Kg/噸產(chǎn)品、旋窯1Kg/ 噸產(chǎn)品；發(fā)達(dá)國家0.04-0.07Kg/噸產(chǎn)品）、執(zhí)行排污許可證制度（總量 550萬噸/年）。5、中華人民共和國大氣污染防治法（修正）；6保護(hù)農(nóng)作物的大氣污染物最高允許濃度GB9137-887、國務(wù)院關(guān)于環(huán)境保護(hù)若干問題的規(guī)定；8、相關(guān)的環(huán)保技術(shù)政策和水泥工業(yè)先進(jìn)成熟的技術(shù)及裝備。9、大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB16297-1996 SQ、顆粒物；10、鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB13271-1996粉塵、SO;11、工業(yè)爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB9078-1996煙塵；2.2水泥工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)

4、和防治政策水泥行業(yè)排放執(zhí)行新修訂的水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；新標(biāo)準(zhǔn)對煙粉塵、二氧化硫、氟化物排放限值大幅度降低，同時規(guī)定了單位產(chǎn)品的最高 排放量，增加了對氮氧化物等排放控制標(biāo)準(zhǔn)。新新修訂標(biāo)準(zhǔn)的實施，將有力促進(jìn)水泥企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，采用先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)，提高環(huán) 境保護(hù)水平。水泥企業(yè)對環(huán)境的污染主要是粉塵；根據(jù)新修訂的標(biāo)準(zhǔn)，從2005年1月1日起，新、改擴(kuò)建水泥生產(chǎn)線的粉塵排放濃度就應(yīng) 達(dá)到：破碎機(jī)、磨機(jī)、包裝機(jī)等通風(fēng)設(shè)備粉塵排放濃度 30mg/m以下，窯、烘干機(jī)、篦冷機(jī)等 熱力設(shè)備排放濃度在50mg/m以下；從2010年1月1日起現(xiàn)有生產(chǎn)線所有生產(chǎn)設(shè)備的粉塵排 放濃度均執(zhí)行上述排放要求。隨著水泥工業(yè)產(chǎn)

5、業(yè)政策的調(diào)整，水泥生產(chǎn)工藝線日趨大型化，這些大型水泥生產(chǎn)線，每 條線都有大量的除塵器，窯尾除塵是水泥工業(yè)環(huán)保關(guān)鍵所在。大型水泥廠的窯尾除塵，過去大多采用電除塵器。由于電除塵器對比電阻的敏感性及其除塵機(jī)理決定，其煙塵排放濃度較高，一般都在 100mg/Nm 以上。3隨著環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)的實施，窯尾煙塵排放濃度都要求小于等于 50mg/Nm，沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地 區(qū)、四川、河南等省要求窯尾煙塵排放濃度小于10mg/NrH因此，采用袋式除塵器是窯頭、窯尾除塵發(fā)展的趨勢。也有不少水泥廠根據(jù)企業(yè)自身設(shè)備、資金情況，將不能達(dá)標(biāo)排放的電 除塵器改造成袋式除塵器，也取得了很好的效果。由于袋式除塵器的適應(yīng)能力比電除塵器要

6、強(qiáng)，因此，在窯頭、窯尾采用袋式除塵器越來越多，發(fā)展勢頭迅猛。3、水泥工業(yè)除塵技術(shù)的發(fā)展3.1電除塵器和袋式除塵器自靜電除塵器(ESP)被應(yīng)用于工業(yè)以來，已發(fā)展成為一種公認(rèn)的高效除塵裝置，效率可 達(dá)到99%以上。在水泥行業(yè)，我國已能生產(chǎn)配套 10000t/d水泥熟料生產(chǎn)線超大型除塵器，處 理風(fēng)量200萬nVh。由于電除塵器的收塵效率受粉塵比電阻制約，若要獲得高收塵效率，能耗及初投資都將 遠(yuǎn)高于袋除塵；電除塵器對人體健康危害最大的 0.1- 2ym的塵粒的除塵效率較差；目前高效除塵技術(shù)越來越傾向于使用袋式除塵。袋除塵器的主要特點(diǎn)是運(yùn)行穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)，其除塵效率很少受到處理風(fēng)量變化，可以過 濾亞微米

7、級的粉塵顆粒；不受氣體和粉塵性質(zhì)的影響。所以水泥廠的塵源點(diǎn)，絕大部分采用 袋除塵器，當(dāng)然這還有一些其他原因：不受CO濃度影響：由于電除塵器內(nèi)的放電，會造成一氧化碳爆炸。在除塵器內(nèi)要安裝防 爆裝置，當(dāng)CO含量超過一定值時，防爆裝置就會自動切斷電源，使高濃度含塵氣體直接排 入大氣。而袋除塵器則沒有放電問題，即使在高CO條件下亦能連續(xù)運(yùn)行。便于維修：由于袋除塵器設(shè)有很多室，可關(guān)閉一個室并在隔離的情況下進(jìn)行維修，對工 藝過程影響很小。電除塵器一般不設(shè)計成獨(dú)立的室。袋除塵器不會因“停磨”而排放超標(biāo)一通常全部窯廢氣在進(jìn)入除塵器之前先通過生料 磨，當(dāng)停磨時，窯廢氣直接進(jìn)入除塵器，此時廢氣溫度、 粉塵特性和廢

8、氣水分都會發(fā)生變化， 這種變化常會造成電除塵器較高的粉塵排放，直至工藝穩(wěn)定為止。不需設(shè)置噴水系統(tǒng)和消耗水：通常氣體中的水分對袋除塵器并非關(guān)鍵，而對電除塵器卻極 為重要，為此袋除塵器不需要噴水系統(tǒng)的投資和操作成本。袋除塵器在后期需要降低排放時 有更多的選擇一袋除塵器具有采用新開發(fā)濾袋的優(yōu)點(diǎn)，不需要改造除塵器的基本構(gòu)造。隨著袋除塵器技術(shù)的進(jìn)步，特別是新型濾料的出現(xiàn)，使袋除塵器的應(yīng)用范圍更為廣泛。 目前，生產(chǎn)中應(yīng)用最廣，市場占有率最高的大型袋式除塵器是脈沖噴吹除塵器。大型化的高效袋式除塵器是現(xiàn)代除塵技術(shù)發(fā)展的標(biāo)志之一。它除塵效率高，特別是捕集 微細(xì)粉塵效果更佳。近年來，袋式除塵器濾料材質(zhì)的提高和清灰

9、控制自動化與本體結(jié)構(gòu)性能 的優(yōu)化，為袋式除塵器的發(fā)展提供了技術(shù)保證，大型干法水泥窯窯尾煙氣處理采用袋式除塵 器已漸成趨勢。袋式除塵器對窯工況變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，無論是電除塵器還是袋式除塵器均有很高的捕 塵效果，只要設(shè)計選型正確、產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良、 維護(hù)操作合理，均能保證國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。 相比較而言，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)及除塵清灰機(jī)理的不同，當(dāng)窯工況失穩(wěn)、熱工參數(shù)偏離原設(shè)計指 標(biāo)波動變化時，袋式除塵器的適應(yīng)能力則要強(qiáng)一些。在實際生產(chǎn)中，當(dāng)進(jìn)入電除塵器的廢氣量或含塵濃度超過原設(shè)計值時，其除塵效率就會 下降。而窯尾廢氣不可能一直保持在設(shè)計指標(biāo)范圍內(nèi)。當(dāng)喂料(煤)量、系統(tǒng)漏風(fēng)超過設(shè)計 指標(biāo)時，均有可能使窯尾廢氣

10、量超標(biāo)，從而使電除塵器的除塵效率下降， 排放濃度就會超標(biāo)。袋式除塵器可以在非正常工況下達(dá)到最小的排放；現(xiàn)有水泥窯大多采用電除塵器， 運(yùn)行中，受電除塵器自身安全的要求，有2種超標(biāo)情況:點(diǎn)窯時煤燃燒不完全，CO超標(biāo)，此時不向電除塵器供電，引起粉塵濃度超標(biāo)；這種情 況時間不長，超標(biāo)排放量也不大；點(diǎn)火時，窯溫上升到一定溫度，燃燒基本正常時就投料， 電除塵器也投入運(yùn)行。時間很短，而投料之前只有煙塵，即使有一段時間超標(biāo)，超標(biāo)值很低(200 300mg/m),排放總量可以忽略。生產(chǎn)過程中，由于操作不當(dāng)造成CO超標(biāo)，停止向除塵器供電引起的粉塵濃度超標(biāo)排放， 由于要對窯系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，不能停止運(yùn)行，只能停止向電除

11、塵器供電，引起粉塵濃度超標(biāo)排 放，粉塵濃度超標(biāo)排放量就大了。運(yùn)行費(fèi)用方面，袋式除塵器的阻力較大，而電除塵器阻力低，因而很多人就認(rèn)為袋式除 塵器主風(fēng)機(jī)消耗的電功率也要大很多。其實，電除塵器除了主風(fēng)機(jī)消耗的電能外，還有高壓供電機(jī)組、電除塵器絕緣加熱器， 以及極板的振打等都會耗電，算起來兩者的功率消耗相差也不是很大。初投資2類除塵器接近，運(yùn)行費(fèi)和維護(hù)費(fèi)方面，袋式除塵器比電除塵器高一些。不過，關(guān)鍵還在于袋式除塵器選用何種濾料。有些濾料價格是每平方米幾十元，而有些濾料價格是每平方米200-300元，這就直接影響了初投資。濾袋使用壽命有的1-2年，有的可達(dá)4-5年，這就給維護(hù)費(fèi)拉開了很大的差距。雖然電除塵

12、器和袋式除塵器都有很高的除塵效率，但袋式除塵器在處理微細(xì)粉塵時要強(qiáng) 一些，在目前對環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的情況下，采用袋式除塵器更為有利。3.2水泥工業(yè)濾料的技術(shù)進(jìn)步袋式除塵器的高除塵效率和濾料分不開 。濾料性能和質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到袋式除塵器的好壞和使用壽命的長短。濾料的性能和質(zhì)量也促進(jìn)袋式除塵技術(shù)進(jìn)步。從國內(nèi)近幾年水泥工業(yè)應(yīng)用情況來看，現(xiàn) 有濾料性能和壽命都能滿足新型干法窯用戶要求。從國外進(jìn)口的玻纖薄膜濾料和 P84濾料，價位都很高，且使用的數(shù)量也很大，一臺大型 除塵器就是1-2萬m,價值數(shù)百萬元。這對袋式除塵器在水泥工業(yè)新型干法窯的廣泛應(yīng)用， 帶來不利的影響，必須國產(chǎn)化，降低濾料成本。近年來

13、，國產(chǎn)的復(fù)合濾料、P84針刺氈、氟美斯針刺氈都已開發(fā)出來，并在多臺窯尾袋 式除塵器上試用，平均使用壽命可以達(dá)二年以上。值得一提的是，國產(chǎn)高端纖維也已批量生產(chǎn)，國產(chǎn) PTFE PPS和芳綸纖維每年產(chǎn)量都達(dá) 到3000噸以上；國產(chǎn)P84纖維到年底產(chǎn)量也能達(dá)到300噸左右；質(zhì)量與國外產(chǎn)品差異不大， 高端纖維的國產(chǎn)化將有利于水泥工業(yè)袋式除塵器的更加普及， 投資和運(yùn)行費(fèi)用將進(jìn)一步降低。3.3水泥工業(yè)除塵主機(jī)的技術(shù)進(jìn)步水泥生產(chǎn)企業(yè)的塵源點(diǎn)非常多，破碎機(jī)、磨機(jī)、高效選粉機(jī)，輸送帶、料倉、庫頂、庫 底及包裝系統(tǒng)，烘干機(jī)、烘干磨、煤磨及冷卻機(jī)、回轉(zhuǎn)窯（窯頭、窯尾）及窯磨一體等，都 產(chǎn)生大量的粉塵和煙塵。過去，水

14、泥生產(chǎn)企業(yè)把除塵設(shè)備應(yīng)用于水泥生產(chǎn)線，不是以環(huán)境保護(hù)為目的，而是出于 收集物料，降低消耗，節(jié)約成本，兼顧勞動保護(hù)的目的。我國上世紀(jì)五十年代末期，水泥生產(chǎn)企業(yè)主要采用機(jī)械振打式和人工振打式袋式除塵器， 適應(yīng)的工作溫度低、處理風(fēng)量小、清灰效果差、設(shè)備故障多、工人勞動強(qiáng)度大。二十世紀(jì)七十年代開始采用壓縮空氣清灰的脈沖袋式除塵器和反吹風(fēng)袋式除塵器。由于 當(dāng)時脈沖閥質(zhì)量差、品種少、故障多，濾料的種類少、性能差、壽命短，袋式除塵器在水泥 工業(yè)的應(yīng)用受到很大限制。上世紀(jì)八十年代后期，我國引進(jìn)美國富樂公司的氣箱脈沖和大型分室反吹風(fēng)袋式除塵器。 經(jīng)過消化吸收，我國水泥企業(yè)逐漸接受和采用。與此同時，國內(nèi)的工程技術(shù)

15、人員開拓創(chuàng)新、自己研發(fā)了窯、烘干機(jī)等高溫、高濕工況專 用袋式除塵器和煤磨袋式收塵器，應(yīng)用于水泥企業(yè)。這些袋式除塵器的除塵效率都很高，基本在 99.9%以上，保證水泥生產(chǎn)企業(yè)的塵源點(diǎn)， 排放濃度降到30mg/Nm以下，使我國水泥工業(yè)除塵設(shè)備水平大幅度提高，我國水泥工業(yè)粉塵 散失量占水泥總產(chǎn)量的比例下降到 2.0%左右。九十年代國內(nèi)自己研制的立窯、烘干機(jī)玻纖袋除塵器和煤磨袋式收塵器日趨成熟、穩(wěn)定，應(yīng)用越來越多。長袋低壓脈沖除塵器和其它脈沖噴吹的袋式除塵器在水泥工業(yè)的各種磨機(jī)和 回轉(zhuǎn)窯也大量推廣應(yīng)用。3.4水泥工業(yè)除塵清灰等技術(shù)進(jìn)步袋式除塵器使用的關(guān)鍵在清灰，清灰效果很大程度決定著袋式除塵器及整個系

16、統(tǒng)的成敗， 以強(qiáng)力清灰為特征的脈沖袋式除塵器成為首選的設(shè)備。新一代脈沖袋式除塵技術(shù)完全克服了傳統(tǒng)脈沖除塵的缺點(diǎn)，清灰能力強(qiáng)的特征更為突出，使濾袋更長（6m或更長），占地面積少，設(shè)備阻力低，清灰所需氣源壓力低，工作可靠，維 修工作量小等優(yōu)點(diǎn)，杜絕了弱清灰類袋式除塵器普遍存在阻力過高的現(xiàn)象。袋式除塵器的除塵效率更加提高，排放濃度低于 30mg/Nrn已是普遍現(xiàn)象，低于10mg/Nrm 也非罕見。主機(jī)和濾袋接口技術(shù)也有了長足進(jìn)步。過去采取綁扎或螺栓壓緊的固袋方式，濾 袋接口存在泄漏，往往使除塵器的除塵效率，同濾料相差1-2個數(shù)量級。新的固定方式是嚴(yán)格控制花板的袋孔以及袋口的加工尺寸，依靠彈性元件使袋

17、口外側(cè)的 凹槽嵌入袋孔內(nèi)，二者公差配合，密封性好，從而消除了接口處的泄漏。脈沖袋式除塵器大型化的趨勢明顯，性能達(dá)到國際先進(jìn)水平。袋式除塵器在適應(yīng)高含塵 濃度方面實現(xiàn)突破，能夠直接處理含塵濃度很高的含塵氣體，并達(dá)標(biāo)排放，因此，許多物料 回收系統(tǒng)拋棄原有的多級收塵工藝，而改用一級袋式收塵取代。3.5水泥工業(yè)除塵配件的技術(shù)進(jìn)步袋式除塵器主要部件質(zhì)量的提高，脈沖閥制作更加精良，膜片和電磁閥使用壽命成倍延 長;袋籠的專機(jī)制作，質(zhì)量都能達(dá)到國外先進(jìn)水平；袋式除塵器的自動控制已普遍采用 PLC機(jī), 工控機(jī)（IPC），大型袋式除塵器還采用 DCS空制系統(tǒng)。耐高溫濾料多樣化、P84玻纖薄膜濾料在回轉(zhuǎn)窯窯尾袋式除

18、塵器上應(yīng)用越來越多。針刺氈的應(yīng)用更為廣泛，后處理技術(shù)的多樣化，原來較少應(yīng)用的防油、防水、阻燃、抗 水解等處理日漸普遍，使濾料能適應(yīng)多種復(fù)雜環(huán)境。表面過濾材料的出現(xiàn)和應(yīng)用，對微細(xì)粉塵有更高的捕集效率，并將粉塵阻留在濾料表面， 容易剝離，使設(shè)備阻力降低；濾袋的制作也更加規(guī)范，一些企業(yè)引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，濾袋的 制作質(zhì)量達(dá)到了國際先進(jìn)水平。袋式除塵技術(shù)有了長足進(jìn)步，在不少細(xì)節(jié)上下功夫，在技術(shù)性能和產(chǎn)品質(zhì)量方面與國外 發(fā)達(dá)國家相差無幾。進(jìn)一步凈化了水泥工業(yè)排放污染物，使粉塵散失量下降到1.7%左右。4、袋式除塵器在水泥工業(yè)的發(fā)展趨勢節(jié)能減排是水泥工業(yè)永恒的主題，水泥結(jié)構(gòu)調(diào)整，大量新上的新型干法水泥生產(chǎn)線，具 有工藝先進(jìn)、設(shè)備優(yōu)良，企業(yè)規(guī)模比較大，有利于對煙塵、粉塵的控制。新修訂國家標(biāo)準(zhǔn) GB4915-2004水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是任何水泥廠都必須執(zhí)行的。有些城市和地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)于國家的標(biāo)準(zhǔn)，排放濃度提高到30mg/m,甚至10mg/m；廣東、四川、江蘇、河南等省，新上的工藝線均要求從原料處理到產(chǎn)品均采用袋式除塵器，全 國各省、市逐步在大、中型水泥生產(chǎn)線安裝在線監(jiān)測儀器，隨時監(jiān)控?zé)焿m和粉塵的排放。水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，新型干法水泥生產(chǎn)線快速增長和環(huán)保法規(guī)和監(jiān)管愈來愈嚴(yán)格。在國外發(fā)達(dá)國家，歐洲、北