水泥廠收塵分析
1.引言
水泥的生產(chǎn)由于其自身特點(diǎn)，在生產(chǎn)的過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，從來(lái)源上來(lái)說(shuō)，主要有兩類，即原料在破碎的時(shí)所產(chǎn)生的粉塵，這種收塵主要特點(diǎn)是環(huán)境開(kāi)敞性，因此需要收塵系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)壓，以利于粉塵進(jìn)入收塵器；另一類為廢氣中所夾帶的粉塵，這種收塵主要特點(diǎn)是環(huán)境密閉，廢棄量大。目前在水泥廠中使用比較普遍的是干式收塵與水收塵，其中干式收塵中過(guò)濾收塵與靜電收塵在水泥廠中使用地比較多。過(guò)濾收塵是指將含有粉塵的空氣通過(guò)濾袋，在粉塵經(jīng)過(guò)過(guò)濾后，再將干凈的空氣排出去；靜電收塵則是將含有粉塵的空氣讓其進(jìn)入一個(gè)高壓場(chǎng)，進(jìn)而粉塵落在正負(fù)極上，最后將干凈的空氣排出去；水收塵效果還是很可以的，在水泥廠收塵中使用地也很廣泛。但是有一個(gè)浪費(fèi)水資源及處理污水的弱點(diǎn)。本研究試圖探討水泥廠收塵的方法及注意的問(wèn)題。
2.干式收塵
2.1物料破碎環(huán)節(jié)的收塵
2.1.1水泥生產(chǎn)中常用物料的特點(diǎn)
石灰石與硅鋁質(zhì)原料是水泥生產(chǎn)的主要原料，它的主要特點(diǎn)就是容易破碎，在破碎的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很多粉塵，這些顆粒很小的粉塵最容易風(fēng)揚(yáng)，假如礦山所含的土較少，石灰石干燥，在破碎的過(guò)程中更是產(chǎn)生大量的粉塵，北方很多地區(qū)氣候比較干燥，因此容易產(chǎn)生揚(yáng)塵；硅鋁質(zhì)原料主要包括頁(yè)巖，粘土以及砂巖等，這些原料在不同的地區(qū)物理性質(zhì)不一樣，當(dāng)天氣干燥時(shí)，頁(yè)巖最容易引起粉塵，主要是因?yàn)轫?yè)巖容易破碎成顆粒很小的粉塵；大部分鐵質(zhì)原料為硫酸渣，這種作為化工工廠的副產(chǎn)品含水量比較大，不容易產(chǎn)生揚(yáng)塵，但是另一類是鐵礦石，由于鐵礦石在干燥的環(huán)境下，在處理的過(guò)程中容易產(chǎn)生一些揚(yáng)塵。
2.1.2粉塵的治理
我們知道物料在破碎的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生細(xì)小的顆粒，這些顆粒狀地粉塵會(huì)在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的帶動(dòng)下，源源不斷地?cái)U(kuò)散到大氣中去，另外原料在輸送系統(tǒng)中不停地下降上升，因而粉塵也會(huì)在倒運(yùn)的環(huán)節(jié)上不斷出現(xiàn)。總的來(lái)說(shuō)粉塵的治理主要包括主動(dòng)與被動(dòng)治理兩種類型，主動(dòng)治理是指物料在處理的過(guò)程中盡量地減少揚(yáng)塵，被動(dòng)治理則是當(dāng)粉塵揚(yáng)起之后再進(jìn)行收集，通常良好的治理效果是兩者的結(jié)合。我們知道原料下降的速度越快，粉塵所獲得動(dòng)能則越大，粉塵飛起的量就會(huì)越多，而且飛揚(yáng)的距離也很遠(yuǎn)，要把粉塵收下，收塵器就要具備足夠的風(fēng)量，以便于在特定的空間產(chǎn)生足夠的負(fù)壓，所以要減少粉塵的飛揚(yáng)的量及速度，最好的辦法就是把原料在下降的過(guò)程中所產(chǎn)生的沖擊速度降低到最小，因而需要重視原料輸送的工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，目前降低原料沖擊速度的方法主要有：首先是在條件許可的情況下，盡量降低原料的落差，從而把原料下落的速度降低下來(lái)；其次是設(shè)計(jì)原料溜子過(guò)程中，要放緩溜子的角度，因?yàn)榱镒拥慕嵌仍酱，原料下滑的速度相?yīng)地也會(huì)越大，此外在原料沖擊速度很大的溜子中可以用一個(gè)緩沖板，來(lái)降低原料的沖擊速度。雖然主動(dòng)治理的效果明顯，但是很多環(huán)節(jié)還是被動(dòng)治理，即采用收塵器來(lái)進(jìn)行的，在這些環(huán)節(jié)中，一般采用的是小型袋收塵器，由于其穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，收塵的效果好而普遍應(yīng)用到原料轉(zhuǎn)運(yùn)的揚(yáng)塵點(diǎn)上。我們知道燒成系統(tǒng)之前，原料含水量要大，而燒成系統(tǒng)之后所含水分要少，因?yàn)閾P(yáng)塵與水分存在密切的關(guān)系，水分與揚(yáng)塵的關(guān)系是成反比的，即原料所含水分越大，揚(yáng)塵則越小，反之。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)在實(shí)際收塵器的設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮這些相關(guān)的因素，即燒成系統(tǒng)之前收塵器的規(guī)格可以小一點(diǎn)。
2.1.3干式收塵中注意的問(wèn)題
一個(gè)完整的收塵器主要由管道系統(tǒng)，吸塵罩，吸塵器，控制起源以及排風(fēng)機(jī)等幾大部分組成，每個(gè)部分的正常與否都會(huì)關(guān)系到收塵的效果。吸塵罩的作用主要是形成一個(gè)收塵的空間，尤其是針對(duì)一些開(kāi)闊的環(huán)境，以及控制系統(tǒng)吸入粉塵的粒徑，對(duì)降低風(fēng)管的磨損有著重要的作用，對(duì)于一些磨蝕性強(qiáng)的原料的收塵風(fēng)管容易被粉塵磨穿，一個(gè)重要的因素就是吸塵罩處地風(fēng)速過(guò)大，大顆粒的粉塵很容易進(jìn)入風(fēng)管，所以要控制吸塵罩進(jìn)口的風(fēng)速；在管道系統(tǒng)中，一般會(huì)遇到風(fēng)管積灰與風(fēng)管磨穿現(xiàn)象，為了保證管道系統(tǒng)的正常需要將管道做出傾斜狀，水平管道上要盡量減少?gòu)澢，彎曲處的氣流容易產(chǎn)生渦流，從而使粉塵沉淀下來(lái)。有時(shí)候管道內(nèi)風(fēng)速過(guò)高會(huì)產(chǎn)生磨損現(xiàn)象，過(guò)低會(huì)產(chǎn)生積灰現(xiàn)象，所以要根據(jù)實(shí)際情況合理地布置，有效地連接；收塵器中的袋收器的清灰要嚴(yán)格遵循規(guī)定的程序，清灰過(guò)多的話會(huì)縮短濾袋的使用壽命，而且還要考慮具體的物料，因此整個(gè)系統(tǒng)的良好運(yùn)行能夠達(dá)到收集粉塵的效果。
2.2工藝系統(tǒng)中廢氣的收塵
工藝系統(tǒng)排除的廢氣主要有：燒成系統(tǒng)中燃燒與冷卻所排除的廢氣，水泥磨、煤磨中排除的廢氣以及粉磨系統(tǒng)中所產(chǎn)生的廢氣，目前針對(duì)工藝系統(tǒng)中廢氣的收塵主要是采用過(guò)濾除塵與靜電除塵，收塵器的選擇要考慮具體的場(chǎng)合，收塵器的規(guī)格主要依據(jù)是系統(tǒng)中所排出的廢氣量。電收塵總的來(lái)說(shuō)投資比較少，運(yùn)行的費(fèi)用也低，普遍用于燒成系統(tǒng)的收塵，它是利用氣體在高壓電場(chǎng)內(nèi)被電離的原理，在電收塵器的正負(fù)極上產(chǎn)生巨大的高壓，放電極開(kāi)始發(fā)射正負(fù)電離子，氣體中的粉塵在獲得正負(fù)電荷后，開(kāi)始被正負(fù)極所吸附，最后正負(fù)極的粉塵經(jīng)過(guò)振動(dòng)后落入到灰斗。在這里粉塵的導(dǎo)電性是一個(gè)關(guān)鍵的因素，通常濕潤(rùn)的氣體會(huì)增加粉塵的導(dǎo)電性，利用這個(gè)原理，通常在收塵器的前方設(shè)置一個(gè)曾濕塔，用來(lái)控制氣體的濕度與溫度。增濕塔的使用一定要按照規(guī)定的程序來(lái)，因?yàn)槭褂貌缓脮?huì)濕底，從而給正常生產(chǎn)造成麻煩。袋收塵器相比電收塵器工作的原理要簡(jiǎn)單，含有灰塵的空氣在進(jìn)入袋收塵器后，氣體經(jīng)過(guò)過(guò)濾，濾袋上的粉塵沉積到一定的時(shí)候，通過(guò)外力讓濾袋振動(dòng)使沉積的粉塵落入灰斗，最后干凈的氣體排入大氣。目前使用的袋收塵器都具有在線清灰的特點(diǎn)，收塵器的整個(gè)清灰過(guò)程主要是由清灰程序控制器來(lái)完成。袋收塵器的濾袋布可以有效防止細(xì)小顆粒的粉塵通過(guò)，它與粉塵的條件沒(méi)有關(guān)系，因而收塵的效率可以在很大程度上得以保證，但是袋收塵器在抗高溫能力比較弱，假如溫度過(guò)高則需要采取制冷措施，反之袋收塵器具有收塵效果好，對(duì)煙氣性質(zhì)不敏感的優(yōu)點(diǎn)，但是存在抗高溫差，投資高缺陷。
3.水收塵
水收塵具有投資低，電耗少等優(yōu)點(diǎn)，但是存在水資源浪費(fèi)及廢水處理問(wèn)題。水收塵的實(shí)質(zhì)是霧化的問(wèn)題，總的說(shuō)來(lái)霧化是指大量的液體在經(jīng)過(guò)機(jī)械的作用后，所得再分散的結(jié)果，散布是指極粗滴，而噴散則是指粗滴，霧狀是指極細(xì)滴。通常水收塵在立窯廠中使用地比較多，立窯廠的水收塵應(yīng)采用旋轉(zhuǎn)式霧化器，也就是水力霧化器，這種霧化器能夠把泵浦與噴嘴結(jié)合起來(lái)，能夠有效處理泥漿或者粘性液體。
4.結(jié)論
水泥廠在生產(chǎn)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，在物料破碎中產(chǎn)生的粉塵及系統(tǒng)工藝中產(chǎn)生的廢氣，所以收塵是水泥廠的一個(gè)重要任務(wù)，目前收塵主要包括干式與水收塵，干式收塵主要是電收塵與袋收塵且兩者各有其優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際的使用過(guò)程中要因地制宜，水收塵具有投資低，運(yùn)行費(fèi)用少的優(yōu)點(diǎn)，但是存在污水處理的問(wèn)題，收塵系統(tǒng)在使用的過(guò)程中會(huì)存在制造，生產(chǎn)管理及安裝原因，其中還有一些設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中要防止結(jié)露，注意保溫，以及控制塵源氣體的溫度，此外要防止堵塞。
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收稿日期：2011-06-02
作者簡(jiǎn)介：陶建權(quán) （1963-）， 男，廣西理工學(xué)校硅酸鹽專業(yè)實(shí)驗(yàn)師，主要指導(dǎo)本校硅酸鹽專業(yè)學(xué)生專業(yè)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)。
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