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新型干法窑窑尾袋除尘器的设计要点

一、新型干法窑窑尾烟气特点
       窑况正常时,从窑尾出来的废气温度达350℃ 左右,窑况异常时,从窑尾出来的废气温度会更高;粉尘含尘浓度高,一般在80~100g/Nm3波动;粉尘中含有大量高温分解成分,细粉多,20~30μm以下颗粒占50%以上;由于冷却方式的不同,出冷却器的烟气水分含量会有很大不同,烟气露点温度也因冷却方式不同而变化。
二、袋除尘器冷却方式的确定
       新型干法窑窑尾废气温度高达350℃,必须先进行冷却,才能进入袋除尘器处理。目前,冷却方式有以下几种:(1)增湿塔或烟道直接喷水冷却,这种冷却方式在窑磨联合系统中使用普遍,冷却效果明显,效果稳定。使用这种冷却方式,须充分考虑到喷水后引起烟气量的增加,并要防止过度喷水引起结露糊袋。(2)风冷却器冷却。有自然风冷却器和强制吹风冷却器之分,冷却效率低,效果不稳定,常常须掺入冷风应急。风冷却器钢耗高,强制吹风冷却器除冷却风扇耗电严重外,由于系统中串入风冷却器后,还会引起阻力大幅提高,导致主风机电耗增加。(3)掺冷风冷却。这是最直接有效的一种冷却方式,效果明显。有专家认为:掺冷风会导致废气量增加,从而增加电耗。笔者认为,电耗指标应综合评估,掺冷风虽然会导致废气量增加,但由于系统管网简单,阻力低,综合电耗比风冷却器系统要低。
三、袋除尘器处理风量的确定
       熟料烧成过程中产生的废气一般由四部分组成。即:(1)原料分解产生气体,(2)燃料燃烧产生气体,(3)水分蒸发产生气体,(4)系统漏入的气体。以生产普通硅酸盐水泥熟料为准,各部分气体的量分析如下:
3.1、原料分解产生的气体
       设定水泥的熟料成分不变,因其是化学反应过程,其产生的气体量不因窑形而变化,原料的种类虽有影响,但差别不大。一般生产每吨熟料约需1.54吨原料(包括煤灰),分解出290Nm3左右气体。
3.2、燃料燃烧产生的气体
       煅烧水泥使用煤作燃料,根据固体燃料燃烧气体量简便计算法:完全燃烧时烟气量为:
       V1=(Z-1)(1.01QYDW/4187+0.5)+0.89QYDW/4187+1.65
       取其中Z为空气过剩系数取1.15
       设燃料发热量为5500×4.187kJ的煤1kg产生的气体量为:
       V1=(1.15-1)(1.01×5500×4.187/4187+0.5)+0.89×5500×4.187/4187+1.65=7.453Nm3
       即烧煤每发出4187kJ(1000KCal)热量,随之产生
       7.453/5.5=1.355Nm3气体
3.3、水分蒸发产生的气体
       每蒸发1kg水产生的蒸汽量为:
       V2=1×22.4/18=1.244Nm3气体
3.4、漏入的空气量
       漏入的空气量通常以前三项相加后乘一个漏风系数K表示。K的数值随设备不同而不同。
3.5、上述4项中,第(1)项和窑型无关,第(2)、(4)项和窑型密切相关,第(3)项和烟气冷却方式密切相关。
四、袋除尘器清灰方式的确定
       清灰效果的好坏,直接决定了袋除尘器能否长期稳定运行。反吹风式清灰和低压行喷吹式清灰均可采用,目前也都有成功应用的实例。反吹风类清灰属低效清灰,允许采用低过滤风速的滤料,因此设备体积庞大,总投资高;在超过3000t/d的系统上,缺陷明显,不宜采用。低压行喷吹式清灰有在线和离线清灰两种。离线行喷吹清灰技术已经成熟,成功应用的实例也相当多,如何降低结构阻力及分风均匀性是采用这种清灰技术要关注的问题。在线行喷吹清灰是大型袋除尘器清灰技术的发展方向,这种除尘器结构阻力低,在超大烟气量场合优势明显,特别适合大型干法窑系统,在“电改袋”系统中也很实用。
五、袋除尘器滤料的确定
       新型干法窑窑尾除尘选用的滤料,必须满足耐高温、耐化学腐蚀、疏水易清灰等特点,玻纤系列滤料使用较普遍。反吹风清灰类除尘器多采用玻纤织布或玻纤膨体纱类滤料,它们具有低价优势。行喷吹清灰类除尘器,采用FMS系列耐高温针刺毡滤料较多。FMS耐高温针刺毡滤料是由两种以上耐高温纤维混合及层状复合而成,具有耐高温、高强度、抗酸碱腐蚀、耐磨、抗折等特点,经过不同的表面化学处理与后整理技术,还具有易清灰,拒水防油、防静电等功能;并有适合 150-200℃、200-250℃、250-300℃等不同温度段的系列化产品。FMS滤料与玻璃纤维滤料相比,其耐磨性、抗折性及剥离强度有明显提高,可承担高过滤负荷。过滤速度可达到1.5米/分以上或更高,运行阻力低。与合成化纤耐高温滤料相比,克服了化纤滤料伸长率大、变形大、耐高温低、耐腐蚀性差的弱点;尺寸稳定性、强度更好,并且价格低于其他耐高温化学纤维。是适合我国国情的新产品。国外有不少厂家使用P84滤料,P84滤料耐温性、抗化学性 、清灰效果都很优良,使用效果令人满意,但价格昂贵,很多使用厂家不能承受。综合比较起来,FMS系列耐高温针刺毡滤料较适合中国国情。
 

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