1 窯頭廢氣系統(tǒng)工藝狀況及改造原因

我集團(tuán)微山公司 5 000t/d 生產(chǎn)線于 2018 年 5 月投入運行， 回轉(zhuǎn)窯窯頭廢氣采用電除塵器的處理方式，其規(guī)格型號為 BS930 34/12.5/3×10/0.4，原設(shè)計排放標(biāo)準(zhǔn)為＜50mg/m3（標(biāo)態(tài)）。 窯頭排風(fēng)機(jī)規(guī)格型號為Y4 -73 -14 №31.5F， 處理風(fēng)量 620 000m3/h， 全 壓 為2 000Pa，配用電動機(jī)型號為 Y5603-10, 額定功率為560k W。 當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求公司實施煙氣粉塵治理設(shè)施提標(biāo)改造，確保各煙氣粉塵污染物排放濃度限值達(dá)到 DB37/2373—2013《山東省建材工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》30mg/m3（標(biāo)態(tài) ）。 2022 年 3～6 月對該除塵系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造， 改造后收塵達(dá)到新的排放標(biāo)準(zhǔn)。但運行一段時間后，

發(fā)現(xiàn)對旁邊的回轉(zhuǎn)窯配套的煤磨及其收塵運行有影響，經(jīng)過排查分析，找到了原因，通過對中控操作方法進(jìn)行改進(jìn)，也解決了存在的問題。

2 除塵器改造方案

2.1 冷卻系統(tǒng)方案的選取

電除塵器耐煙氣高溫設(shè)計值是瞬間最高煙氣溫度 400℃，而改為袋除塵器后，濾袋濾料耐最高煙氣溫度為 240℃， 余熱發(fā)電投運時入袋除塵器煙氣溫度為

110～130℃， 余熱發(fā)電關(guān)閉及回轉(zhuǎn)窯出現(xiàn)竄紅料等特殊工況時，入袋除塵器煙氣溫度會超過濾袋的耐最高溫度 240℃，因此電除塵器改袋除塵器后，需要安裝煙氣冷卻系統(tǒng)。 我團(tuán)新建窯的窯頭袋除塵冷卻系統(tǒng)全部采用空氣冷卻器，5 000t/d 生產(chǎn)線窯頭空氣冷卻器配置 20 臺 11k W 的冷卻風(fēng)機(jī)，總用電負(fù)荷 

220k W。 空氣冷卻器及其管路的阻力 500～600Pa。 考慮到現(xiàn)有生產(chǎn)線改造， 空氣冷卻器加上進(jìn)出風(fēng)管道及其輸送設(shè)施，整套設(shè)施占地面積大，空間工藝布置較困難；冷卻器安裝需土建施工，改造周期長；設(shè)備投資相對較高；增加系統(tǒng)阻力及冷卻用電負(fù)荷；還有一種煙氣冷卻方案，在篦冷機(jī)安裝煙氣噴霧冷卻系統(tǒng)。 考慮到只有在余熱發(fā)電不開啟和回轉(zhuǎn)窯工藝出現(xiàn)故障等特殊工況時，才啟用煙氣冷卻裝置，相對回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)，冷卻系統(tǒng)運轉(zhuǎn)率非常低，而且不增加系統(tǒng)阻力，工藝布置容易，投資低。 我們選取在篦冷機(jī)采用噴霧冷卻系統(tǒng)方案。篦冷機(jī)噴霧冷卻系統(tǒng)具體工藝設(shè)備：設(shè)計在篦冷機(jī)安裝 13 支雙流體噴槍

，在二段兩側(cè)各安裝 2 支，在三段兩側(cè)各安裝 3 支，在頂部安裝 3 支。 當(dāng)煙氣超過設(shè)定的溫度 140℃時，開啟一臺水泵，如果溫度再高，再開啟第二臺水泵

，低于 140℃，水泵自動停止。 如果溫度超過 170℃時，冷風(fēng)閥自動打開，并降低窯頭排風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，必要時，減少回轉(zhuǎn)窯的臺時產(chǎn)量，確保入袋除塵器的煙氣溫度在濾袋濾料適宜溫度范圍內(nèi)。 在篦冷機(jī)旁安裝一臺吹堵風(fēng)機(jī)，窯系統(tǒng)點火后，啟動吹堵風(fēng)機(jī)，保護(hù)噴槍霧化噴嘴。

2.2 除塵器本體改造方案

1）保留排灰系統(tǒng)、灰斗、進(jìn)氣口、出氣口和外殼。2）拆除電場的殼體頂蓋、內(nèi)部振打和灰斗內(nèi)阻流板等全部構(gòu)件。3）新安裝袋除塵器的工作內(nèi)容 ：①

安裝分風(fēng)板 、噴吹單元；②安裝凈氣箱，使除塵器構(gòu)成一個整體；③安裝出風(fēng)管及排風(fēng)閥；④安裝濾袋及袋籠；⑤恢復(fù)拆除的保溫系統(tǒng)。殼體由原電除塵部分殼體和新裝入的噴吹單元、凈氣箱（換袋室）、出風(fēng)管道、擋風(fēng)裝置等部分組成。 袋除塵器是由若干室組成。 原電除塵器側(cè)板以及新裝入的噴吹單元、

擋風(fēng)裝置組成各收塵室。 收塵室上部與凈氣箱相連，每個凈氣箱頂部通過排風(fēng)閥（12 套）與出風(fēng)管道連接， 除塵器由 12 個收塵室雙排列組成收塵整體。

2.3 換袋方式的設(shè)計選型

袋除塵器大多采用頂部換袋方式，凈氣室高度在800mm 左右，這種方式頂部檢修門較多。 如果檢修門密封維護(hù)不好，產(chǎn)生漏風(fēng)的幾率大，有數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明

，頂部換袋結(jié)構(gòu)漏風(fēng)率有的高達(dá) 16%。漏入冷風(fēng)會使含酸性成分的煙氣結(jié)露腐蝕籠骨、花板、殼體；漏入雨水會造成糊袋，袋除塵器壓差的增高，會導(dǎo)致系統(tǒng)的負(fù)壓不足，中控操作人員需提高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，加大風(fēng)機(jī)電動機(jī)功率，造成能耗升高資源浪費。本方案經(jīng)論證采用室內(nèi)換袋的結(jié)構(gòu)，即凈氣室高度為 3688mm，在內(nèi)部安裝、更換濾袋和袋籠，每個室在側(cè)部有一個雙層檢修門（自帶防雨功能），能保證結(jié)構(gòu)漏風(fēng)率長期低于 2.5%，特別適應(yīng)負(fù)壓工況，

能有效解決漏風(fēng)、糊袋導(dǎo)致的尾排風(fēng)機(jī)電耗高的問題。

2.4 濾袋和袋籠的選型

余熱發(fā)電正常運行時，入收塵管道的測點溫度為110～130℃。 考慮到開窯余熱發(fā)電系統(tǒng)未啟動和余熱發(fā)電系統(tǒng)故障停機(jī)特殊工況時，入袋除塵器的煙氣溫

度會升高，采用耐高溫 200℃材質(zhì)為 濾料。 濾袋規(guī)格 Φ160mm×7 500mm，數(shù)量為 2 640 個。 袋籠選用了快裝型兩截式袋籠。 籠骨用有機(jī)硅防腐噴鍍

，以降低濕煙氣對袋籠的腐蝕。

2.5 濾袋清灰模式

既可以采用在線清灰，也可以實現(xiàn)離線清灰的模式。 正常運行時一般采用在線清灰模式。 當(dāng)濾袋壓差大時，需要加大清灰頻次，則采用離線清灰的模式；

需在線檢修時，也采用離線清灰的模式。

2.6 窯頭排風(fēng)機(jī)的改造方案

除塵器電改袋后會增加系統(tǒng)阻力，為保證回轉(zhuǎn)窯工藝平衡用風(fēng)，避免風(fēng)壓不足，對窯頭排風(fēng)機(jī)和電動機(jī)進(jìn)行了改造，原風(fēng)機(jī)的土建基礎(chǔ)不變，風(fēng)機(jī)殼體進(jìn)出風(fēng)管道不變，更換風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子 1 套。 改造后，風(fēng)機(jī)型號為 Y4 -73 -14 №30F， 處 理 風(fēng) 量 620 000m3/h, 風(fēng) 壓3 600Pa， 配用電動機(jī)型號為 YRKK560-8， 

額定功率1 000k W。

2.7 安裝一臺空壓機(jī)滿足袋除塵器清灰用高壓風(fēng)該公司窯系統(tǒng)原有 3 臺空壓機(jī)，兩用一備。 電改袋后，為保證袋除塵器清灰用高壓風(fēng)，及生產(chǎn)其他用風(fēng)，避免壓縮空氣不足，平衡用風(fēng)設(shè)計，安裝一臺型號FHOGD-160 的空壓機(jī) ， 主機(jī)功率 160k W， 排氣量27.5m3/min， 排氣壓力 0.80MPa，與原 3 臺空壓機(jī)

聯(lián)。

3 制作安裝及對接工期

2022 年 3 月，制作非標(biāo)管道、凈氣室。 6 月 5 日利用停窯時間進(jìn)行電除塵器改造，15d 時間拆除、 對接安裝完成。 6 月 21 日開窯，收塵系統(tǒng)投入運行。

4 改造后的收塵效果

當(dāng)?shù)丨h(huán)保局環(huán)境監(jiān)測站對窯頭袋除塵器進(jìn)行了監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果為 23mg/m3（標(biāo)態(tài)），滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。 

中控室工藝操作參數(shù)見表1。

5 運行中所遇問題及采取的措施

5.1 運行中出現(xiàn)的問題

公司停窯檢修 ，7 日 17:06 開窯投料，煤磨 18:52 開機(jī)，煤磨袋除塵器阻力增大，除塵器前后壓差從 2 300Pa 升至 3 400Pa，8 日 1:45～1:59停磨，開磨后，壓差又升高至 2 669Pa，3:40～3:50 再次停磨，之后還是因為壓差升高，導(dǎo)致 4:25～4:30、6:04～6:25 和 9:10～9:28 停磨。 窯頭、 窯尾煤粉倉倉重在減少，分別由 21t 降至 14t、25t 降至 16t，供煤不足面臨被迫停窯的狀況。

5.2 排查分析原因

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)， 煤磨袋除塵器清灰系統(tǒng)脈沖閥、氣缸和電磁閥工作正常，濾袋是此次窯停機(jī)后全部更換的新濾袋。 為了加強(qiáng)清灰效果，多開了一臺空壓機(jī)，

提高收塵清灰用壓縮空氣的壓力， 由 0.4MPa 提高至0.55MPa。 開啟煤磨后，煤磨袋除塵器收塵壓差仍然偏高，在 2 600～3 000Pa。向中控室夜班值班人員了解到，回轉(zhuǎn)窯投料后，由于水位低，供水不足（當(dāng)?shù)亟荒陙斫邓?，干旱缺水，地下水位低），余熱發(fā)電沒能及時開啟， 窯頭袋除塵器入口煙氣溫度超過設(shè)定 140℃高溫， 煙氣降溫篦冷機(jī)噴霧系統(tǒng)按設(shè)定程序自動開啟，自 20:20 噴霧至 22:20，噴了 60t 水。 煤磨從篦冷機(jī)取熱風(fēng)，進(jìn)入煤磨濕煙氣較多

，煤磨袋除塵器濾袋外吸附的煤粉塵不易清掉，濾袋阻力增大，除塵器前后壓差高達(dá) 2 400～3 000Pa。 煤磨通風(fēng)不暢，影響煤磨的臺時產(chǎn)量。