水泥厂立窑生产过程中的废气治理

　　导读：水泥机立窑生产以石灰石、粘土、萤石等配料为原料，采用无烟煤为燃料。在整个生产工艺过程中，主要污染源有：原料磨粉尘、熟料磨粉尘。
　　
　　水泥机立窑生产以石灰石、粘土、萤石等配料为原料，采用无烟煤为燃料。在整个生产工艺过程中，主要污染源有：原料磨粉尘、熟料磨粉尘。水泥机立窑废气排放点高、气流量大、波及面广，特别是湿度高、温度变化大，烟气含尘浓度高，主要是料球在干燥中爆球产生的粉尘;预热带和烧成带飞出的细颗粒粉尘;还有在高温带挥发的经低温冷凝成细微颗粒的盐类粉尘。在立窑水泥企业中，立窑是整个生产过程的“心脏”，同时也是zui大的废气排放源。目前在众多的立窑水泥企业中，很多厂家采用袋式收尘和静电除尘技术，效果良好，均能达到环保排放标准。但前者管理维护难，自控(温度)要求高，有糊袋;后者由于结露爬电，极板变形及电晕线放电针结球(电流不稳)等原因，致使设备运行不稳定。
　　
　　原理
　　
　　1、水泥立窑废气有明火、浅暗火、暗火、深暗火等几种生产煅烧工艺，由于操作不稳定。间或出现“返火”、“卡窑”、“炼边”等故障，致使水泥立窑废气粉尘的波动范围较大。
　　
　　2、沉降室除尘(重力除尘)机立窑废气以大于5m/s的速度从烟囱进入大截面室内，气流速度放慢50µm以上的粉尘颗粒靠其自身质量下沉被收集。沉降室的收尘教率与其横截面积和长度成正比。为提高收尘效率，气流的速度以0.3-0.5m/s、停留时间以30～60s为宜，沉降室大都布置在窑房顶部。受空间限制收尘效率较低，一般40%～60%在沉降室进口处设置导流板，内部设置隔板，有利于粉尘降落，提高收尘效率。当水泥机立窑窑尾含尘烟气沿排风管到达水雾喷淋除尘器内部，通过烟囱的扩径使烟气流速降低，一部分较大颗粒的粉尘则沉降下来。在除尘器腔中，环形均匀分布十个喷水嘴，从喷水嘴逆向喷出O.5MPa半雾化水覆盖烟气流过的整个分布截面，从而使烟气进一步降低流速，并使烟气中的粉尘粘附在水珠表面而沉降下来。水雾除尘器排出的含尘污水直接流人多级沉淀池，沉淀的含尘浓泥浆抽入双轴搅机内，与水泥生料混合搅拌进入成球机内成球，再进入机立窑进行煅烧成水泥熟料经沉淀池净化后溢流出的清水则返回储水箱中，再通过水泵继续输向喷水嘴循环使用，同时通过浮球阀不断向储水箱补充水，在水雾喷淋除尘器运行过程中，不再向外界排放污水，从而解决了除尘废水的二次污染问题。
　　
　　3、玻纤袋式除尘器是一种高稳定的除尘设备，立窑废气进人玻纤袋式除尘器，经滤袋净化后，洁净的空气由风机排入大气。玻纤袋除尘器过滤风速应小于0.5m/min。风速过高，滤袋易损坏，收尘效率大大降低。还应注意对气体进行调质处理和壳体保温。当废气温度过高时，应立即掺人冷风，否则滤袋被烧洞;当气体温度低于露点时，水露将粉尘粘结在滤袋上，即使废气温度再升高，滤袋上仍一层几乎不透气涂层，致使滤袋透气性太差，更换、洗涤、晾干工作量较大。
　　
　　4、水除尘的工作原理是烟囱废气在射流诱导下，切向进入除尘塔，并形成旋风，经过水膜捕捉喷淋洗涤，再经灰水分离器进行灰水分离，分离后的粉尘直接入搅拌机，回收利用。水除尘系列产品较多，如水膜除尘器、湿法超声波除尘器、水雾除尘器等。该技术还能除去废气中部分硫、氟等有害成分，对废气适应性强。除尘效率94%-98%，排放浓度100-400mg/m3(标)。
　　
　　5、高压静电除尘技术是将废气由烟囱进入静电除尘器，电晕线放电，粉尘荷电后，沉积在极板和电晕极上，通过振打被收集。除尘效率与气流流速、废气温度、高压电源的质量有关，电场风速应小于0.8m/s，*废气温度70～90℃，此时排出的废气有隐约青白烟，高压电源选用恒流源，恒流源能保证足够的二次电流，稳定的运行电压，可以适应一定的高温并抗结露。为保证除尘效果，废气应该进行调质，温度过高时，喷雾降温：电除尘器应注意保温，防止结露。静电除尘的效率为95%～99%。
　　
　　6、沉降室+水除尘：该除尘技术设施由降尘室和烟囱(立管)两部分组成。立窑废气进人沉降室，流速放慢，大颗粒粉尘沉积入灰斗内被收集，含尘气体中极细颗粒在烟囱内进行雾化，以窑灰结核凝聚，相互粘结成较大的含水颗粒，被带入污水处理器，由泥浆泵送至双轴搅拌器.成球后入窑煅烧。使烟气得以净化，喷水量依据双轴搅拌机用水量确定。污水不分离，全部利用。它适应于有沉降除尘设施的老厂改造。
　　
　　7、水电一体化除尘技术是立窑废气由烟囱进入收尘装置下端进行喷淋除尘，风速减慢并均匀进入收尘电场，电场内悬挂电晕线施加以直流负高压，电晕线放电，并逸出大量高速运动的电子与正负离子，正负离子碰撞并吸附在粉尘颗粒上，使粉尘带电，带电粉尘颗粒受正负电极吸引吸附于收尘板上而被捕集;由若干喷头和极板冲洗机构组成的自动清灰装置.把极板、电晕线的粉尘*冲洗干净，随喷淋除尘水一起排出，污水直接用于成球回收利用。除尘后的气体经电除尘器排人大气，从而完成收尘工艺过程。极板由不锈钢材料制成，容易冲洗并耐腐蚀。该除尘技术的主要特点如下：
　　
　　(1)排放浓度≤150mg/m³(标)废气温度在40—60℃之间，除尘器出口看不到颜色。
　　
　　(2)气体中含水.往上泼水的情况下也不会断电，影响电压，电流和除尘效果，除生器外壳无需保温。且具有脱硫功能。脱硫率达60%一90%
　　
　　(3)自动定时冲洗清灰装置，清灰*，没有二次污染。
　　
　　(4)自动跟踪功能。当工况条件变化的情况下，如废气量、温度、湿度、粉尘浓度都有变化时.喷淋高压电源能进行自动跟踪保持*除尘效果。
　　
　　(5)不用风机，排烟顺利、无需土建，动力小，运行费用低、易操作维护.故障率低。水电一体化除尘技术适应于较低的废气温度当废气温度在40—60℃时，除尘效果特别好。