水泥廠立窯生產過程中的廢氣治理

　　導讀：水泥機立窯生產以石灰石、粘土、螢石等配料為原料，采用無煙煤為燃料。在整個生產工藝過程中，主要污染源有：原料磨粉塵、熟料磨粉塵。
　　
　　水泥機立窯生產以石灰石、粘土、螢石等配料為原料，采用無煙煤為燃料。在整個生產工藝過程中，主要污染源有：原料磨粉塵、熟料磨粉塵。水泥機立窯廢氣排放點高、氣流量大、波及面廣，特別是濕度高、溫度變化大，煙氣含塵濃度高，主要是料球在干燥中爆球產生的粉塵;預熱帶和燒成帶飛出的細顆粒粉塵;還有在高溫帶揮發的經低溫冷凝成細微顆粒的鹽類粉塵。在立窯水泥企業中，立窯是整個生產過程的“心臟”，同時也是zui大的廢氣排放源。目前在眾多的立窯水泥企業中，很多廠家采用袋式收塵和靜電除塵技術，效果良好，均能達到環保排放標準。但前者管理維護難，自控(溫度)要求高，有糊袋;后者由于結露爬電，極板變形及電暈線放電針結球(電流不穩)等原因，致使設備運行不穩定。
　　
　　原理
　　
　　1、水泥立窯廢氣有明火、淺暗火、暗火、深暗火等幾種生產煅燒工藝，由于操作不穩定。間或出現“返火”、“卡窯”、“煉邊”等故障，致使水泥立窯廢氣粉塵的波動范圍較大。
　　
　　2、沉降室除塵(重力除塵)機立窯廢氣以大于5m/s的速度從煙囪進入大截面室內，氣流速度放慢50µm以上的粉塵顆粒靠其自身質量下沉被收集。沉降室的收塵教率與其橫截面積和長度成正比。為提高收塵效率，氣流的速度以0.3-0.5m/s、停留時間以30～60s為宜，沉降室大都布置在窯房頂部。受空間限制收塵效率較低，一般40%～60%在沉降室進口處設置導流板，內部設置隔板，有利于粉塵降落，提高收塵效率。當水泥機立窯窯尾含塵煙氣沿排風管到達水霧噴淋除塵器內部，通過煙囪的擴徑使煙氣流速降低，一部分較大顆粒的粉塵則沉降下來。在除塵器腔中，環形均勻分布十個噴水嘴，從噴水嘴逆向噴出O.5MPa半霧化水覆蓋煙氣流過的整個分布截面，從而使煙氣進一步降低流速，并使煙氣中的粉塵粘附在水珠表面而沉降下來。水霧除塵器排出的含塵污水直接流人多級沉淀池，沉淀的含塵濃泥漿抽入雙軸攪機內，與水泥生料混合攪拌進入成球機內成球，再進入機立窯進行煅燒成水泥熟料經沉淀池凈化后溢流出的清水則返回儲水箱中，再通過水泵繼續輸向噴水嘴循環使用，同時通過浮球閥不斷向儲水箱補充水，在水霧噴淋除塵器運行過程中，不再向外界排放污水，從而解決了除塵廢水的二次污染問題。
　　
　　3、玻纖袋式除塵器是一種高穩定的除塵設備，立窯廢氣進人玻纖袋式除塵器，經濾袋凈化后，潔凈的空氣由風機排入大氣。玻纖袋除塵器過濾風速應小于0.5m/min。風速過高，濾袋易損壞，收塵效率大大降低。還應注意對氣體進行調質處理和殼體保溫。當廢氣溫度過高時，應立即摻人冷風，否則濾袋被燒洞;當氣體溫度低于露點時，水露將粉塵粘結在濾袋上，即使廢氣溫度再升高，濾袋上仍一層幾乎不透氣涂層，致使濾袋透氣性太差，更換、洗滌、晾干工作量較大。
　　
　　4、水除塵的工作原理是煙囪廢氣在射流誘導下，切向進入除塵塔，并形成旋風，經過水膜捕捉噴淋洗滌，再經灰水分離器進行灰水分離，分離后的粉塵直接入攪拌機，回收利用。水除塵系列產品較多，如水膜除塵器、濕法超聲波除塵器、水霧除塵器等。該技術還能除去廢氣中部分硫、氟等有害成分，對廢氣適應性強。除塵效率94%-98%，排放濃度100-400mg/m3(標)。
　　
　　5、高壓靜電除塵技術是將廢氣由煙囪進入靜電除塵器，電暈線放電，粉塵荷電后，沉積在極板和電暈極上，通過振打被收集。除塵效率與氣流流速、廢氣溫度、高壓電源的質量有關，電場風速應小于0.8m/s，*廢氣溫度70～90℃，此時排出的廢氣有隱約青白煙，高壓電源選用恒流源，恒流源能保證足夠的二次電流，穩定的運行電壓，可以適應一定的高溫并抗結露。為保證除塵效果，廢氣應該進行調質，溫度過高時，噴霧降溫：電除塵器應注意保溫，防止結露。靜電除塵的效率為95%～99%。
　　
　　6、沉降室+水除塵：該除塵技術設施由降塵室和煙囪(立管)兩部分組成。立窯廢氣進人沉降室，流速放慢，大顆粒粉塵沉積入灰斗內被收集，含塵氣體中極細顆粒在煙囪內進行霧化，以窯灰結核凝聚，相互粘結成較大的含水顆粒，被帶入污水處理器，由泥漿泵送至雙軸攪拌器.成球后入窯煅燒。使煙氣得以凈化，噴水量依據雙軸攪拌機用水量確定。污水不分離，全部利用。它適應于有沉降除塵設施的老廠改造。
　　
　　7、水電一體化除塵技術是立窯廢氣由煙囪進入收塵裝置下端進行噴淋除塵，風速減慢并均勻進入收塵電場，電場內懸掛電暈線施加以直流負高壓，電暈線放電，并逸出大量高速運動的電子與正負離子，正負離子碰撞并吸附在粉塵顆粒上，使粉塵帶電，帶電粉塵顆粒受正負電極吸引吸附于收塵板上而被捕集;由若干噴頭和極板沖洗機構組成的自動清灰裝置.把極板、電暈線的粉塵*沖洗干凈，隨噴淋除塵水一起排出，污水直接用于成球回收利用。除塵后的氣體經電除塵器排人大氣，從而完成收塵工藝過程。極板由不銹鋼材料制成，容易沖洗并耐腐蝕。該除塵技術的主要特點如下：
　　
　　(1)排放濃度≤150mg/m³(標)廢氣溫度在40—60℃之間，除塵器出口看不到顏色。
　　
　　(2)氣體中含水.往上潑水的情況下也不會斷電，影響電壓，電流和除塵效果，除生器外殼無需保溫。且具有脫硫功能。脫硫率達60%一90%
　　
　　(3)自動定時沖洗清灰裝置，清灰*，沒有二次污染。
　　
　　(4)自動跟蹤功能。當工況條件變化的情況下，如廢氣量、溫度、濕度、粉塵濃度都有變化時.噴淋高壓電源能進行自動跟蹤保持*除塵效果。
　　
　　(5)不用風機，排煙順利、無需土建，動力小，運行費用低、易操作維護.故障率低。水電一體化除塵技術適應于較低的廢氣溫度當廢氣溫度在40—60℃時，除塵效果特別好。