水泥立窑烟气污染治理技术及评价
科技信息2008年第27期
SCIENCE&TECHNO LO GY INFORMATION
《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004)要求现有立窑自2006年7月1日起烟尘排放浓度要≤100mg/Nm3，新建或2010年1月1日起现有立窑烟尘排放浓度都要≤50mg/Nm3。目前水泥立窑大部分除尘设施难以满足新标准要求，对机立窑的除尘设施进行治理改造已成为水泥立窑企业的当务之急。因此，必须认真研究水泥立窑的烟气特性，制定切实可行的烟气治理方案，尽量减少立窑在关、停之前对环境的污染。
1.机械化立窑烟气特性分析
立窑排放的烟气，受立窑操作方法、燃烧稳定性、物料成分波动等因素的影响尤为突出[1]，主要特性如下:
1.1有一定的腐蚀性和有害性。由于燃料中带入的硫化物以及使用氟硫复合矿化剂而带入的硫酸盐和CaF2，在熟料燃烧过程中，大部分的F、S02固溶在热料中，还有部分的F、S02逸出，烟气中含有SO2和HF，具有强烈的腐蚀性等特点，这些气体在水蒸气的作用下对收尘设备造成了严重的腐蚀。
1.2湿度波动范围大。立窑的燃烧工艺决定了水泥生料必须加入12%—14%的水成球后才能入窑缎挠，由
于成球过程中的水分在燃烧之前被蒸发，并随烟气而排出，因此，烟气中的水蒸气主要来源于成球用水，其湿度随立窑内的湿料层厚度而变化。当暗火或深暗火燃烧时，烟气湿度最大，可高达90%以上，当浅暗火或明火燃烧时，湿度最小，最低<10%。
1.3烟气温度波动范围大。在正常情况下，采用暗火煅烧，烟气温度一般在70℃左右。而在个别情况下，如窑内偏火、提火等不正常的窑况条件下，烟气温度可达200℃有时甚至高达300℃以上。有些厂习惯浅暗火或半明火燃烧，烟气温度一般都要在120℃左右。
1.4含尘量大、且粉尘颗粒料径分布广。窑面烟气含尘量一般在1—10g/Nm3，有的甚至更高。在浅暗火或生料塑性较差时，如以煤歼石或粉煤灰代替粘土配料时，较容易出现炸球现象，此时烟气中粉尘颗粒粒径就比较大，很大一部分可达1mm左右，极个别的达2m m以上。而生料塑性好、暗火燃烧时，粉尘颗粒粒径则较小，从几微米到几百微米不等。
1.5烟气流量、流速变化大。立窑烟气流量受鼓风量、烟气温度、窑门漏风量等因素的控制。从理论上计算，烟气流量等于燃料燃烧烟气量、碳酸盐分解C02量、料球水分蒸发生成蒸气量之和乘以温度体积系数。而实际立窑操作过程中，窑门始终都是敞开的，窑门漏风量随烟气温度的变化而变化。再者，燃料燃烧速度和碳酸盐分解速度又受鼓风量的限制，而鼓风量应根据窑内燃烧情况而定，因此，立窑的烟气排放量不是一个定值，一般在2—6万Nm3/h(φ3m×11机立窑)之间波动，且随时都在变化。由于流量不是一定值，因此，烟气流速也是始终在变化的。
2.机械化立窑烟气治理技术评价
2.1湿式除尘技术
湿式除尘是水泥立窑粉尘治理比较早和比较经济的一项除尘技术，具有结构简单、维修方便、投资和运行费用低等特点，收下的泥浆能送入预加水成球系统解决了此技术二次污染问题，应该说它是现有的立窑烟气除尘中最能适用水泥立窑先进的暗火煅烧上艺的一种除尘技术。但此技术存在最大的缺点就是收尘效率偏低，根据装有湿式除尘设施厂家的测试结果，粉尘排放浓度很不稳定，难以长期保持排放浓度150m g/Nm3，更达不到新标准要求的小于100mg/Nm3要求，必须进行治理改造，采用除尘效率高的技术。
2020高考时间安排2.2电除尘技术
静电除尘器具有除尘效率高、处理烟气量大、自动化程度高、本体阻力小等优点。但立窑烟气具有水分大、含有大量腐蚀性气体、粉尘比电阻变化大等特性，电除尘技术也很难使立窑烟气排放达到新标准要求。
首先，易腐蚀、结露。电除尘器在使用1-2年后，电收尘器的壳体、极板、放电装置、管道等部位很容易受机立窑烟气中酸性物质的腐蚀，有莹石作为矿化剂配料的，其腐蚀更加快速，极板腐蚀不到两年
鸿蒙升级计划几乎全部腐蚀掉，更换一次日常费用很高，造成电除尘器维修量大、维修费用高，使用寿命短。其次，新标准规定:“现有水泥窑采用的除尘装置，其相对于水泥窑通风机的年同步运转率不得小于99%。”，这主要是针对静电除尘器存在的问题而提出的。立窑往往会因工况不稳定造成CO预警等不正常情况出现，此时立窑不能停止生产，而电除尘器却出于安全考虑(防止爆炸)通过自动控制程序关停(这是水泥厂设计规范要求的)，造成立窑粉尘超标直排。从目前工艺装备水平看,99%保证电除尘器与立窑的同步运行实行难度非常大。再次，生料成分的不均匀稳定，会导致机立窑烟气的比电阻大幅度变化，电收尘器很难适应比电阻不断变化，收尘效率随之受到影响。因此，立窑使用电除尘器必须解决腐蚀、超温、结露、爆炸等问题。
2.3袋式除尘技术
袋式除尘器是治理大气污染的高效除尘设备。袋式除尘器的最大优点就是除尘效率高，在实验室高达99.9999%，在实际应用中也达到99.99%。粉尘排放浓度可达到lOmg/Nm3以下，甚至达到2m g/Nm3，因此，袋式除尘器的除尘效率最高。袋式除尘器的最大缺点是需要更换滤袋。过去由于滤料的品种少，质量欠佳，缝袋技术不太过关，以及除尘系统的其他原因，换袋周期比较短，增加了运转费用和维护工作量，给用户带来不便。而现在，我国的滤料品种增多，质量提高，缝袋技术也有很大提高，滤袋寿命提高到2年以上，甚至更长时间，满足了用户的要求。同时由于目前袋式除尘器本体结构、清灰方式和各阀门的改进，滤料、滤袋和清灰控制系统的技术进步以及辅助清灰技术的应用，
使得立窑采用袋除尘器的技术日臻成熟和完善，特别是袋式除尘器不受粉尘比电阻的限制，也适合立窑的除尘。水泥立窑用袋式除尘器，多数采用玻纤袋式除尘器，这主要是由于玻纤袋具有耐高温和价格低廉等优点。
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但立窑使用袋除尘器也不是十全十美，一是立窑烟气温度变化大，温度过高，容易烧袋，温度过低，气体结露，容易糊袋。袋式除尘器一般采用了高温和低温废气温度控制系统，以控制温度在70-200度，低于70度或超过200度，电铃会提示报警，要求看火工要配合工艺，低于70度时减少或暂停加料，等湿料层减薄、窑火上移后，再恢复正常煅烧。当温度高于200度，应及时加料、减风，待温度降至适宜范围，再进行正常煅烧。二是阻力较大，一般平均在1200帕以上，增加了立窑的生产成本。(下转第页)
水泥立窑烟气污染治理技术及评价
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(1.邯郸市环境保护局河北邯郸056002;2.邯郸县环境保护局河北邯郸056001)
【摘要】根据水泥立窑烟气特性的分析和比较，全面评价了几种立窑烟气除尘治理技术，并提出了解决办法。
【关键词】水泥立窑；烟气；治理
Th e Techn ology and Its Evaluation of Flue Gas T reatmen t in Ver tical Co n cr ete Fur nace
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【Abstract】Acco rding to co mparison and analysis of Flue Gas’s pro perty,sev eral dedustors used in vertical co ncrete furnace have been discussed and sev eral po ints of conclusions have been summ arized.
【K ey wor ds】vertical concrete furnace;flue g as;treatm ent
○科教前沿○
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