强化团聚除尘技术及窑头窑尾收尘器的选择方案(3)

强化团聚除尘技术及窑头窑尾收尘器的选择方案

目前国内水泥行业采用的除尘设备主要是电除尘器和袋式除尘器。电除尘器除尘效率比袋式除尘器略低，传统电除尘器固体颗粒物排放一般可控制在50mg/Nm3以内，通过增加电场及高频电源可控制在20mg/Nm3以内；袋式除尘器通过增加过滤面积来降低风速、通过滤袋覆膜等手段相结合可以达到10mg/Nm3的排放标准。绝大部分新上的水泥生产线窑头、窑尾都选用袋式收尘器，排放标准控制在

10mg/Nm3，不仅能够达到当前国家对水泥行业要求的30mg/Nm3的排放标准，而且留有足够的余量，避免由于国家标准不断提高而造成二次改造的风险。

2018年5月11日，中华人民共和国工业和信息化部组织编制了《建材工业鼓励推广应用的技术和产品目录》（2018-2019年本），点名推广团聚除尘技术，为此技术部对该技术进行了广泛的沟通、交流和咨询，并联系上拥有并推广核心技术细颗粒物团聚强化除尘技术的武汉天空蓝环保科技有限公司（以下简称天空蓝），同时他们也为万年项目做了技术方案。现对该公司在水泥行业的主要业绩、团聚除尘的工作原理、天空蓝为万年项目做的技术方案、团聚除尘与袋除尘的方案对比等描述如下：

一、天空蓝在水泥行业的主要业绩

1、应用单位：新安中联万基水泥有限公司

规模：3000t/d熟料水泥生产

除尘装置：布袋除尘器+团聚强化除尘技术

使用情况：测试窑头排放3.9mg/Nm³、窑尾排放5.1mg/Nm³

2、应用单位：山阴炫昂建材有限公司

规模：2500t/d水泥熟料生产线

除尘装置：静电除尘器+团聚超低排放技术

使用情况：技改后，经朔州市环保局监测，颗粒物排放浓度由原来的35mg/Nm³下降至7.9 mg/Nm³，颗粒物排放浓度下降效率77%，通过环保局验收

3、应用单位：安徽皖维新材料股份有限公司

规模：6000t/d水泥熟料生产线

除尘装置：静电除尘器+团聚超低排放技术

使用情况：窑头电除尘器,改造前粉尘排放均值14.4mg/Nm³，改造后排放均值2.2mg/Nm³,效率提高84.7%

二、团聚强化除尘工作原理：

团聚除尘工艺：团聚强化除尘技术通过在燃后区传统除尘器前增设团聚装置，可使得细颗粒物团聚成链状和絮状，附着于大颗粒物，再由传统除尘器对团聚后的大颗粒物进行捕集，可大幅提高细颗粒物的脱除效率，使烟尘排放达到超低排放标准。

节能：无需大功率动力源，不增加原系统风阻，除尘后烟气温度变化小，不需要二次加热。

减排：烟气经除尘后，浓度可降至10mg/Nm3以下，多级配置优化可实现“近零排放”，减排效果不受燃后区烟尘浓度影响。

稳产：在线施工，不改变现有除尘设备和除尘器运行参数、施工周期短，系统智能控制。

经济：该系统投入费用比已知的其他系统投入费用降低60%以上、运行与维护费用低。

环保：团聚剂稀释液可采用工业水，无废水排放，没有二次污染。

节地：安装位置灵活，选址不受限制、不需要增加大型设备。

三、天空蓝为万年项目做的技术方案：

窑头、窑尾均采用高效电除尘器的情况下，通过在电除尘器入口烟道内实施细颗粒物团聚强化除尘技术，使电除尘器的出口粉尘排放浓度由30mg/Nm3降低到<10mg/Nm3。

设计方案采用一拖二，一套细颗粒物团聚强化除尘设备和系统，与窑头、窑尾共两台套收尘器配套使用。

团聚强化除尘设备和系统由四部分组成：团聚液制备系统、压缩空气系统、团聚液雾化喷射系统、自动控制系统等组成。整套系统还包括检修平台等辅助系统。

所需费用：380万元。

四、团聚强化除尘+电除尘器与袋式除尘器质量、经济指标对比：

方案一与方案三比较：方案一静态投资比方案三多投资478万元；方案一除尘运行成本每吨熟料比方案三多花费0.15元/t.cl；发生故障时对大气排放的影响方案一远大于方案三；方案一和方案三除尘效果均能达到10mg/Nm³以下的标准。综合比较方案三优于方案一。

方案二与方案三比较：方静态投资比方案三多投资257.5万元；方案二除尘运行成本每吨熟料比方案三多花费0.25元/t.cl；发生故障时对大气排放的影响方案二要大于方案三；方案二和方案三除尘效果

均能达到10mg/Nm³以下的标准。综合比较方案三优于方案二。

从静态投资、运行成本、发生故障时对大气排放的影响、新建项目的适应性等方面综合考量，方案三具有一定的优势。

五、团聚强化除尘的局限性：

1、目前水泥行业环保要求的日益严峻，水泥行业除尘器的发展方向是袋式除尘或电袋复合，均以袋式除尘器为主，单纯的电除尘器在水泥行业在逐步淘汰，团聚强化除尘+电除尘器方案与水泥行业的大环境不相符。

2、为保证团聚液喷入除尘器烟道后，在烟道内具有一定的雾化蒸发效果，除尘器入口烟道设计需要保证有8~9米长的直管段（没有弯头），影响管道布局，增大管道阻力及投产成本。

3、团聚强化除尘团聚剂主要成分是粉料团聚剂和水，配成0.5%浓度的乳化液，水分的比重占99.5%。窑尾除尘器在生料系统运行的情况下，进口温度在90℃左右，加上团聚液喷入温降5-10℃，进口温度在80℃左右；窑头除尘器在篦冷机是第四代时，进口温度在80℃左右，加上团聚液喷入温降5-10℃，进口温度在70℃左右，窑尾窑头均进口温度均低于水的沸点100℃，使液态水不能迅速转化成水蒸气，容易导致水平进风管道积灰及其他方面的问题，影响除尘器正常运行。

4、团聚剂主要成分是水，液态水变成水蒸气之后，体积膨胀对整个系统工况的影响。

5、如果团聚剂含有腐蚀性元素，长期使用可能会腐蚀收尘设备，

影响收尘设备的使用寿命，同时若团聚液喷射造成含尘气体降温过大，接近露点温度，也会造成收尘设备结露，腐蚀设备，影响收尘设备的收尘效果和使用寿命

六、结论和建议：

综上所述，我们认为细颗粒物团聚强化除尘技术对现有收尘设备进行改造时较有优势，具体表现在其安装方便（改造无停窑不影响正常生产，安装完成待计划检修停窑时再进行对接），无大功率动力源，不增加风阻，无二次污染，与电改袋等传统技术改造相比，改造费用节约50%以上，粉尘排放浓度≤10mg/N m³，这也可能是该技术受到工信部鼓励和推广的直接原因。

对于新建项目，电除尘器加团聚强化除尘组合使用与袋式除尘比，无论是静态投资、运行成本，还是技术的成熟性、故障时对大气的影响等方面，电除尘器加团聚强化除尘组合使用都不具有任何优势。为此建议万年项目窑头窑尾采用袋式除尘器。

技术部

2018年7月26日