4000噸每天水泥回轉(zhuǎn)窯煙氣除塵工程設(shè)計

1、本科畢業(yè)設(shè)計（論文）4000t/d水泥回轉(zhuǎn)窯煙氣除塵工程設(shè)計學(xué) 院 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè) 環(huán) 境 工 程 年級班別 20xx級（x）班 學(xué) 號 310x008xxx 學(xué)生姓名 xxx 指導(dǎo)教師 xx 20xx年 x 月設(shè)計總說明設(shè)計任務(wù)由來：為了控制水泥工業(yè)的大氣污染物排放，促進(jìn)水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，國家環(huán)境保護(hù)總局組織中國環(huán)境科學(xué)研究院、合肥水泥研究設(shè)計院、中國材料工業(yè)科工集團(tuán)公司起草了新的水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb4915-2004）。水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾是水泥生產(chǎn)環(huán)節(jié)中粉塵排放量最大的排放點，窯外分解窯尾煙塵濃度為60g/m380g/m3，這一環(huán)節(jié)的污染物成分復(fù)雜，除粉塵、煙塵外，

2、還有二氧化硫、氮氧化物、氟化物等有害氣體，而粉塵對大氣污染最為嚴(yán)重。設(shè)計依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：現(xiàn)有生產(chǎn)線工藝、操作方式及其有關(guān)技術(shù)資料、文件資料；廣東省大氣污染物排放限值（db44/27-2001）工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（tj36-79）水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb4915-85）回轉(zhuǎn)窯有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下：水泥產(chǎn)量：4000噸/天；煙氣溫度：45200；煙氣含塵濃度：500030000mg/nm3；煙氣濕度：515。設(shè)計原則：1) 設(shè)計中要認(rèn)真貫徹國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策。2) 應(yīng)充分考慮資源的充分利用。3) 選用的技術(shù)要先進(jìn)適用。4) 工程設(shè)計要堅持安全可靠、質(zhì)量第一的原則。5) 堅持經(jīng)濟(jì)合理原則6) 必須

3、遵循國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)，合理開發(fā)和充分利用各種自然 資源，嚴(yán)格控制環(huán)境污染，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境7) 建設(shè)項目需要配套建設(shè)的環(huán)境保護(hù)設(shè)施，必須與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)使用。 8) 必須遵守污染物排放的國家標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)。9) 應(yīng)當(dāng)在建設(shè)項目中采用能耗物耗小、污染物產(chǎn)生量少的清潔生產(chǎn)工藝。關(guān)鍵詞：水泥回轉(zhuǎn)窯，煙氣，除塵specificationin order to control the cement industry the air pollutant emissions, the promotion cement industry industrial structur

4、e adjustment, country environmental protection bureau organized china environmental science research institute, hefei cement research design institute, chinese material industry science and industry group company to draft newly cement industry air pollutant emissions standard (gb4915-2004).the cemen

5、t rotary kiln kiln tail is in the cement production link the dust withdrawal biggest emission point, outside the kiln decomposes the kiln tail mist and dust density is 60g/m380g/m3, this link pollutant ingredient is complex, except outside dust, mist and dust, but also has the sulphur dioxide, the n

6、itrogen oxide compound, the fluoride and so on the noxious gas, but the dust is most serious to the air pollution.design standardexisting production line craft, operating mode and related technical data, document materialguangdong province air pollutant emissions limiting value (db44/27-2001)industr

7、ial enterprise designs hygienic standard (tj36-79)cement industry pollutant emissions standard (gb4915-85)the rotary kiln related technical parameter is as follows:cement output: 4000 tons/days;haze temperature: 45400;the haze contains the dust density: 500030000mg/nm3; haze humidity: 10%20%design p

8、hilosophy1)in the design must implement national earnestly the principles of national economy, the policy.2)should consider the resources fully the full use.3)selects the technology must be suitable advanced.4)the engineering design needs to persist safely reliable, the quality first principle.5)per

9、sists the economical reasonable principle6)must follow the country related environmental protection law, the laws and regulations, the reasonable development and uses each natural resource fully,strict control environmental pollution, protection and improvement ecological environment7)the items of b

10、asic construction need to form a complete set the construction environmental protection facility, must simultaneously design with the principal part of a project, simultaneously construct, simultaneously goes into production the use.8)must observe the pollutant emissions the national standards and t

11、he place standard.9)must use the energy consumption material and energy consumption slightly in the items of basic construction, the pollutant has the quantity few clean production craft.key word: cement rotary kiln, haze, dust removal目錄1 概述11.1 水泥工業(yè)污染及特征11.2 水泥廠回轉(zhuǎn)窯粉塵污染治理11.3 水泥廠基本情況52 水泥廠回轉(zhuǎn)窯除塵設(shè)備的選擇

12、62.1 水泥廠回轉(zhuǎn)窯粉塵特點及煙氣條件62.2 除塵器選用62.2.1 除塵器的選擇要點62.2.2 除塵器的選用原則72.2.3 除塵器的選擇83 脈沖布袋除塵器的選型計算和設(shè)計113.1設(shè)計依據(jù)113.1.1設(shè)計依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)113.1.2設(shè)計內(nèi)容113.2 脈沖布袋除塵器的選型計算123.2.1 除塵系統(tǒng)初步設(shè)計方案123.2.2 脈沖布袋除塵器相關(guān)技術(shù)及參數(shù)選擇133.2.3系統(tǒng)工藝流程設(shè)計143.2.4主要設(shè)備能力計算154 脈沖布袋除塵器的保溫與防腐195 脈沖布袋除塵器的安裝、調(diào)試、維護(hù)和檢修205.1安裝、調(diào)試205.2.維護(hù)和檢修216 土建設(shè)計226.1 土建設(shè)計依據(jù)及原則22

13、6.2 土建工程結(jié)構(gòu)類型設(shè)計226.3 建構(gòu)筑物設(shè)計要點226.4 總平面布置227 電氣、儀器儀表237.1 供、配電系統(tǒng)237.2 主要電氣設(shè)備選型237.3 自控、儀器、儀表238 工程投資概算248.1主要設(shè)備248.2 總投資概算248.2.1系統(tǒng)投資結(jié)算表248.2.2系統(tǒng)運行能耗表248.2.3系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益及運行費用：259 工業(yè)衛(wèi)生與安全消防269.1 主要安全措施269.2 主要環(huán)境保護(hù)措施2610 勞動定員2711 參考文獻(xiàn)28致謝294000t/d水泥回轉(zhuǎn)窯煙氣除塵工程設(shè)計1 概述1.1 水泥工業(yè)污染及特征 水泥工業(yè)是對礦物原料進(jìn)行加工處理的工業(yè)，采用的生產(chǎn)設(shè)備多為大型重

14、型設(shè)備，是污染大氣環(huán)境最為重要的行業(yè)之一。我國自改革開放以來，水泥工業(yè)迅速發(fā)展，2006年水泥已經(jīng)突破12億噸。水泥廠主要污染物為粉塵、so2、no2、co2，等，每年向大氣排出co2近4億噸，so260萬t，no2100萬t，粉塵2000萬t左右，廢水、固廢排放量較少，因此，水泥工業(yè)主要是對大氣污染。水泥工業(yè)對大氣排放的眾多污染物中，當(dāng)前最受關(guān)注的是粉塵、so2污染，所以治理粉塵、so2污染是當(dāng)前的重點。而水泥廠回轉(zhuǎn)窯排放出的污染物占全廠總排放量的1/3以上，所以控制回轉(zhuǎn)窯的排放量至關(guān)重要。1.2 水泥廠回轉(zhuǎn)窯粉塵污染治理水泥廠回轉(zhuǎn)水泥窯窯尾煙塵的主要特點：一般來說，水泥廠回轉(zhuǎn)水泥窯窯尾煙塵

15、的主要特點有：粒徑細(xì)(平均粉塵粒徑1-30)；濕度大；煙氣溫度高且波動大；以及粉塵入口濃度高等特點?；剞D(zhuǎn)窯煙氣中粉塵和其它污染物要做到達(dá)標(biāo)排放，必須首先了解工廠回轉(zhuǎn)窯排出的煙氣的特性，有關(guān)參數(shù)及生產(chǎn)工藝，設(shè)備，現(xiàn)有的通風(fēng)除塵設(shè)施，原燃料配料、成球、操作、管理等，這些條件和情況不同，煙氣的特性，參數(shù)也不同，因此應(yīng)作必要的檢測，并按測定數(shù)據(jù)采取合適的治理措施，才能收到預(yù)期的效果。回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)系統(tǒng)組成：整個回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)車間系統(tǒng)主要包括：回轉(zhuǎn)窯、預(yù)分解窯、懸浮預(yù)熱窯、熟料冷卻系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)。具體生產(chǎn)流程如下：1、回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)流程示意圖：2、懸浮預(yù)熱窯生產(chǎn)流程示意圖：3、預(yù)分解窯的生產(chǎn)流程：回轉(zhuǎn)窯用除塵器通常

16、有沉降室、濕法收塵器、高壓靜電除塵器、袋式除塵器等幾種，其中沉降室僅適用于收集大顆粒粉塵，除塵效率較低，只能作為初級收塵使用。濕法收塵除塵效率不高，二次污染嚴(yán)重，故障率較高，在環(huán)保要求日趨嚴(yán)格的今天，已不宜再推廣。1）沉降室沉降室是借助含塵氣體中的粉塵重力作用自然沉降來凈化含塵煙氣的裝置。系利用重力機(jī)理的一種低效除塵器，當(dāng)廢氣由進(jìn)風(fēng)管進(jìn)入沉降室時，由于氣流通道的斷面積突然增大，使氣體流速大幅度地下降，粉塵便借助本身重力的作用，逐漸沉降而被收集下來，其收塵效率除直接與粉塵顆粒本身的重量(尺寸、質(zhì)量)有關(guān)外，還決定于含塵氣體在室內(nèi)的流速，沉降室的流通面積和粉塵在室內(nèi)的通過時間即沉降室的長度。這些參

17、數(shù)都是相互關(guān)聯(lián)的。 沉降室投資少，簡單易行，但沉降效率低，粉塵顆粒越細(xì)效率越差，一般的效率約3050，對煙氣中有害氣體基本不起作用，故新增除塵設(shè)施不宜采用。已有的則應(yīng)盡可能在利用其作為一級收塵的基礎(chǔ)上改造或增設(shè)新的除塵設(shè)施，以滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。2）離心分離除塵器工作原理是：利用煙氣作旋轉(zhuǎn)運動，依靠離心作用將煙氣中的粉塵分離出去。這種離心力要比單獨靠重力獲得的分離大得多，因而除塵較有效。它的結(jié)構(gòu)簡單，運行操作方便，可以分離捕集較細(xì)的粉塵，但除塵效率不高，約85左右，阻力一般不大于1000pa，因此，它被廣泛地應(yīng)用于獨立的除塵裝置，也可作其他除塵器的預(yù)處理裝置。國外的旋風(fēng)除塵器主要是用于氣固兩相

18、流分離，因此不像我國那樣解決燃煤爐窯的煙塵凈化，但仍然在研究和開發(fā)高效旋風(fēng)除塵器。開發(fā)的主要新品種有：帶二次風(fēng)的旋流除塵器、切向-射流旋風(fēng)除塵器、中心帶轉(zhuǎn)動葉片的旋風(fēng)除塵器。我國對旋風(fēng)除塵器進(jìn)行了大量研究。近幾年的主要成果有：（1）多進(jìn)口旋風(fēng)除塵器，分割粒徑小于1.0m，在燃媒電廠鍋爐、水泥回轉(zhuǎn)窯、軋鋼加熱爐上應(yīng)用，取得很好的效果。（2）旋流除塵器減阻桿，可保證在原除塵效率不降低的前程下，減少阻力約30%。在除塵效率降低小于3%時，減少阻力約70%，（3）陶瓷多管旋風(fēng)除塵器。（4）帶有二次風(fēng)的旋流器。3）水除塵技術(shù)(濕式除塵器)水除塵是水泥回轉(zhuǎn)窯粉塵治理比較早和比較經(jīng)濟(jì)的一項除塵技術(shù)，二次污染

19、問題的解決使其更為成熟，具有結(jié)構(gòu)簡單、維修和運行費用低等特點。按照收塵原理可大體分為噴淋式和“水膜”式兩種，無論哪種方式或者多種組合，都存在最大的缺點，即收塵效率偏低，無法達(dá)到粉塵排放濃度小于100毫克nm3的環(huán)保要求，相當(dāng)多的企業(yè)已將其拆除，改為其它除塵方式。與脫硫結(jié)合的除塵器近幾年開發(fā)了10多種濕法除塵脫硫一體化凈化裝置。其中濕式麻石除塵器應(yīng)用較廣，具有我國特色。脫硫效率一般在60%左右，但耐磨、防腐、脫水、防結(jié)垢及堵塞等問題還需繼續(xù)改進(jìn)。4）高壓靜電除塵器基本原理 ：利用高壓靜電場將含塵氣體中的粉塵分離。當(dāng)向電暈線供電達(dá)到足夠高壓時，電暈線周圍產(chǎn)生電暈區(qū)，在高電場強(qiáng)度的作用下，使氣體電離

20、，產(chǎn)生大量自由電子及正離子。電子游移出去后附著氣體分子形成大量負(fù)離子，正離子也同時游移出去。當(dāng)含塵氣體通過存在大量電子和正、負(fù)離子的空間時，離子及電子會附著在粉塵上，各向其異極性方向運動，在正極板和電暈線上釋放負(fù)、正電而粘附在上面。通過振打清灰使其落入灰斗中，排出除塵器。電除塵器電除塵器的主要新產(chǎn)品有：（1）sf及f型系列電除塵器，主要用于300及600mw電站燃媒鍋爐。（2）bs780系列電除塵器，主要用于水泥行業(yè)。（3）kfh型系列電除塵器、配套用于25-600mw電站燃媒鍋爐。（4）三電極cd及gtd型除塵器，在冶金、水泥、電子行業(yè)應(yīng)用較廣。（5）管式電除塵器用于小水泥行業(yè)。5）袋式除塵

21、器袋收塵器是依靠濾料作為過濾材料來實現(xiàn)分離含塵氣體中粉塵的一種收塵裝置。其工作機(jī)理是粉塵通過濾布時產(chǎn)生的篩分、慣性、粘附、擴(kuò)散和靜電作用而被捕集。袋收塵器是一種高效收塵器。當(dāng)開始使用新的濾布時，由于濾料間的空隙較某些粉塵的尺寸力大，因此過濾效率較低。隨著過濾時間的延續(xù)，濾袋表面濾積的粉塵越來越厚，形成一層粉塵初層，其孔隙尺寸越來越小，因而可以捕集更細(xì)微的粉塵，這時收塵效率越來越高。袋收塵器主要依靠這層粉塵進(jìn)行高效的過濾，而濾料本身只是起到支撐這層粉塵層的作用。隨著過濾的連續(xù)進(jìn)行，濾積的粉塵越來越厚，其阻力也越來越大。當(dāng)阻力達(dá)到一定數(shù)值后就需要進(jìn)行清灰，清除掉多余的塵層而保持粉塵初層，這是保持袋

22、收塵器長期高效穩(wěn)定運行的關(guān)鍵之一。雖然還存在普遍認(rèn)為的一次投資較大，運行費用高，其操作要求與機(jī)械化回轉(zhuǎn)窯先進(jìn)的暗火煅燒工藝相矛盾等缺點，但袋式除塵器技術(shù)已成熟且使用廣泛。從80年代開始著重開發(fā)燃媒是廠鍋爐的袋式除塵器，到90年代轉(zhuǎn)移到垃圾焚燒爐、煤氣發(fā)生爐的高溫集塵。國外袋式除塵器的新品種主要有：筒形折疊式脈沖除塵器、扁袋旁插脈沖除塵器、電一袋式除塵器、噴霧干燥脫硫系統(tǒng)用的袋式除塵器、整室脈沖清灰袋式除塵器等。近幾年開發(fā)的新產(chǎn)品主要有：（1）定位回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器，解決了均勻回轉(zhuǎn)反吹時清灰效果不佳的問題。（2）分線分室停風(fēng)低壓噴吹脈沖袋式除塵器。（3）低壓大型脈沖袋式除塵器。（4）筒形折疊式脈

23、沖除塵器、但濾筒仍用國外產(chǎn)品。（5）陶瓷微過濾式除塵器，耐溫可達(dá)550攝氏度。（6）回轉(zhuǎn)切換定位噴吹清灰裝置，在旁插扁袋除塵器上應(yīng)用效果很好。1.3 水泥廠基本情況回轉(zhuǎn)窯工藝生產(chǎn)水泥水泥廠，產(chǎn)量為4000t/d水泥。2 水泥廠回轉(zhuǎn)窯除塵設(shè)備的選擇2.1 水泥廠回轉(zhuǎn)窯粉塵特點及煙氣條件水泥回轉(zhuǎn)窯煙氣粉塵治理之所以是水泥行業(yè)粉塵治理的難點。一般來說，水泥廠回轉(zhuǎn)水泥窯窯尾煙塵的主要特點有： 粒徑細(xì)(平均粉塵粒徑1-30)；濕度大；煙氣溫度高且波動大；以及粉塵入口濃度高等特點：1）含水氣量大。濕法回轉(zhuǎn)窯和半干法回轉(zhuǎn)窯物料中的水分在煅燒過程中必然全部蒸發(fā)進(jìn)入煙氣排出窯外。2）腐蝕性大。由于原燃材料和燒成

24、工藝的需要，回轉(zhuǎn)窯窯煙氣中含有一定量具有腐蝕性的氣體，在水蒸氣的作用下，對收塵設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕。3）含塵量大，且粉塵顆粒粒徑分布廣。窯面煙氣含塵一般在110克nm3，有的甚至更高，粉塵顆粒粒徑從幾微米至幾毫米之間分布不等。4）煙氣溫度變化大，50500溫度范圍的情況都有可能出現(xiàn)。5）由于煙氣溫度變化大，“粉塵比電阻”變化必然大，更應(yīng)該注意的是回轉(zhuǎn)窯煙氣“粉塵比電阻”存在一個轉(zhuǎn)折點，即在某一溫度時“粉塵比電阻”迅速下滑。6）水泥回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)工藝與真正能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的收塵設(shè)備必須在露點以上運行的要求相矛盾。2.2 除塵器選用2.2.1 除塵器的選擇要點影響除塵器的因素很多,在選擇除塵器時除了考慮

25、除塵器的效率、壓力損失、廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)、投資、運行費用、維護(hù)管理情況、安裝位置和收集粉塵的處理和利用等因素外，還需要考慮含塵氣體的種類和粉塵的種類。具體選擇時可以根據(jù)粒徑分布和其他要求，參考表1進(jìn)行初步選擇。然后再依照除塵器種類和型式的性能與設(shè)計要求確定。表1 各種除塵器性能表型式除塵作用力除塵器種類適用范圍不同粒徑效率（）投資比能耗/(kw/m3)粉塵粒徑/um粉塵濃度/g/nm3溫度/。c阻力/pa粒徑/um初投資年成本5051干式慣性、重力慣性除塵器151040020010009616311離心力中效旋風(fēng)除塵器高效旋風(fēng)除塵器5100400400200094962773827121.01.5

26、0.81.61.64.0靜電力電除塵器高效電除塵器0.053040010020099100999986989.5153.86.50.31.0慣性、擴(kuò)散與篩分袋式除塵器振打清灰氣環(huán)清灰脈沖清灰高壓反吹清灰0.131030080020009910010010099999999999999996.69.46.56.04.26.95.04.03.04.5濕式慣性、擴(kuò)散與凝集自激式洗滌器高壓噴霧洗滌器高壓文氏管除塵器0.051001001010400400800800100001001001009396994075932.72.64.72.11.51.7_4.56.38352.2.2 除塵器的選用原則1

27、)適應(yīng)本廠回轉(zhuǎn)窯操作工況要求，能實現(xiàn)較長期穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)排放。2)運行安全可靠，能與回轉(zhuǎn)窯同步運轉(zhuǎn)。 3)沒有二次污染，回收的粉塵易于利用。4)系統(tǒng)簡單，便于操作維護(hù)。 5)投資相對合理。6)老設(shè)備改造能利用現(xiàn)有場地，便于安裝。從選擇除塵器的原則來看，首先是除塵效率和出口濃度，應(yīng)當(dāng)排除重力式、離心式和洗滌式除塵器，因為他們的除塵效率較低，一般約為8095，遠(yuǎn)不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。能滿足要求的只有文丘里洗滌器、袋除塵器和電除塵器。其次從粉塵特性和煙氣條件來看，水泥廠回轉(zhuǎn)窯粉塵可以作為資源再回收利用，故不適合用濕式除塵器來處理，并且其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，投資較大。所以能滿足要求的只有電除塵器和袋除塵器。2.

28、2.3 除塵器的選擇a 袋除塵器的特點a優(yōu)點1) 袋除塵器對凈化含微米或亞微米數(shù)量級的粉塵粒子的粉塵粒子的氣體效率較高，一般可達(dá)99，甚至可達(dá)99.9以上。2) 袋除塵器可以捕集多種干式粉塵，特別是高比電阻粉塵，采用袋除塵器要比用電除塵器的凈化效率高得多。3) 含塵氣體濃度在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化對袋除塵器效率和阻力影響不大。4) 袋除塵器可設(shè)計制造出適合不同氣量的含塵氣體的要求。除塵器的處理氣量可從11000000m3/h。5) 袋除塵器也可做成小型的，安裝在散塵設(shè)備上或散塵設(shè)備附近，也可安裝在車上做成移動式袋除塵器，這種小巧、靈活的袋除塵器特別適用于分散塵源的除塵。6) 袋除塵器運行性能穩(wěn)定可

29、靠，沒有污染處理和腐蝕等問題，操作維護(hù)簡單。b缺點1) 袋除塵器的應(yīng)用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能影響。目前常應(yīng)用的濾料可耐250。c左右高溫，如采用特別濾料處理高溫含塵煙氣，將會增大投資費用。2) 不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強(qiáng)的含塵氣體。用袋除塵器凈化煙塵時的溫度不能低于露點溫度，否則將會產(chǎn)生結(jié)露，堵塞布袋濾料的空隙。3) 據(jù)初步統(tǒng)計，用袋式除塵器凈化大于170000m3/h含塵氣量的投資費用要比電除塵器高。而凈化小于170000m3/h含塵煙氣時，投資費用要比電除塵器省。b 電除塵器的特點a優(yōu)點1) 高壓靜電除塵器與袋式收塵器均屬于高效除塵器，都能滿足100mgnm3的排放標(biāo)準(zhǔn)。收塵效率高

30、：靜電除塵裝置可以很方便的通過加長電場長度達(dá)到99以上的除塵效率。并且收塵效率可長期穩(wěn)定保持不變。2) 煙氣阻力小，總的能耗低：電除塵器的能耗主要是由煙氣阻力損失、供電裝置、電加熱保溫和振打電機(jī)等能耗組成。所以其運行費用比袋除塵器、文丘里除塵器等要小得多。3) 適用范圍廣：電除塵器可捕集粒徑小于0.1um的粒子、300400。c的高溫?zé)煔?，濕式靜電除塵器不僅可以除塵，還可除去煙氣中的水霧和酸霧。比電阻介于106至1012之間的粉塵均能有效去除。4) 可以處理大容量煙氣：電除塵器易模塊化，因此可以很方便地實現(xiàn)裝置的大型化。捕集到的粉塵干燥：因為粉塵以干燥的形態(tài)被捕集，有利于粉塵的輸送和再利用，也

31、沒有二次污染。5)維護(hù)保養(yǎng)簡單。b缺點1) 電收塵器難以適應(yīng)回轉(zhuǎn)窯煙氣多參數(shù)大范圍的變化；2) 煙氣的露點，尤其是酸露點(比露點更高)對電收塵器的腐蝕明顯地影響運行；3) 煙氣粉塵的比電阻變化范圍也大，在最佳范圍外的電阻值會造成反電暈等多種不利運行的情況而影響電收塵器的收塵效率。4) 設(shè)備龐大，一次投資費用高 綜合以上對電除塵器和布袋除塵器優(yōu)缺點的闡述和比較可知應(yīng)當(dāng)選用布袋除塵器作為回轉(zhuǎn)窯的除塵設(shè)備。c 脈沖除塵器簡介袋除塵器按結(jié)構(gòu)、清灰方式等分成很多品種，每一品種因各自的特點而適合一定的工藝條件。a脈沖除塵器工作原理脈沖除塵器正常工作時，含塵氣體由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入灰斗，由于氣體體積的急速膨脹，一部

32、分較粗的塵料受慣性碰撞或自然沉降等原因落入灰斗，其余大部分塵料隨氣流上升進(jìn)入袋室，經(jīng)濾袋過濾后，塵料被滯留在濾袋的外側(cè)，凈化后的氣體由濾袋內(nèi)部進(jìn)入上箱體，再由閥板孔、排風(fēng)口排入大氣，從而達(dá)到收塵的目的。隨著過濾的不斷進(jìn)行，收塵器阻力也隨之上升，當(dāng)阻力達(dá)到一定值時，清灰控制器發(fā)出清灰命令，首先將提升閥板關(guān)閉，切斷過濾氣流；然后，清灰控制器向脈沖電磁閥發(fā)出信號，隨著脈沖閥把用作清灰的高逆向氣流送入袋內(nèi)，濾袋迅速膨脹，并產(chǎn)生強(qiáng)烈抖動，導(dǎo)致濾袋外側(cè)的粉塵抖落，達(dá)到清灰的目的。 b 脈沖布袋除塵器特點：1) 過濾效率高、性能穩(wěn)定，而且過濾效率穩(wěn)定，受煙氣溫度、濕度及煙塵濃度變化的影響較小，在系統(tǒng)正常運行

33、時過濾效率均可達(dá)到很高過濾效率，保證煙塵排放連續(xù)達(dá)標(biāo)。2) 適用范圍廣。避免了其它中低溫濾料在煙氣溫度過高時直接排放現(xiàn)象，防止因煙氣直接排放時對周圍環(huán)境造成的影響，確保了環(huán)保達(dá)標(biāo)排放率。3) 過濾風(fēng)速高。大大減少了除塵器占地面積、設(shè)備重量，降低設(shè)備的造價，并改善設(shè)備技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。4) 自動化程度高。采用可編程控制器（plc）為主機(jī)，工作穩(wěn)定可靠，自動化程度高，抗干擾能力強(qiáng)，是目前國內(nèi)先進(jìn)的除塵控制技術(shù)。5) 可以有效調(diào)節(jié)除塵系統(tǒng)的阻力。6) 增產(chǎn)、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)性能好。通過表1中袋式除塵器各種清灰方式參數(shù)的比較及上述脈沖布袋除塵器的特點可知本設(shè)計應(yīng)選用脈沖布袋除塵器。3 脈沖布袋除塵器的選型計算和

34、設(shè)計3.1設(shè)計依據(jù)3.1.1設(shè)計依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)1) 現(xiàn)有生產(chǎn)線工藝、操作方式及其有關(guān)技術(shù)資料、文件資料；2) 廣東省大氣污染物排放限值（db44/27-2001）3) 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（tj36-79）4) 水泥工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb4915-85）5) 第一次全國污染源普查工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊3.1.2設(shè)計內(nèi)容a 回轉(zhuǎn)窯有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下1) 回轉(zhuǎn)窯規(guī)格：f3.010m；2) 水泥產(chǎn)量：4000噸/天；3) 煙氣溫度：45200；4) 煙氣含塵濃度：500030000mg/nm3；5) 煙氣濕度：5。b 設(shè)計要求1) 排放濃度：120 mg/nm3 2) 除塵效率：953) 漏風(fēng)率：54)

35、 允許布置尺寸：500m2c 主要設(shè)計參數(shù)： 1) 除塵系統(tǒng)管道風(fēng)速：18m/s2) 除塵器阻力：10001800pa3) 過濾風(fēng)速：1.3m/min4) 排放濃度：120 mg/nm3d 煙氣性質(zhì)：1) 煙氣最高溫度：4002) 煙氣最大含塵量：30000mg/nm33) 煙氣露點溫度：35404）粉塵粒徑分布（見表3）e 氣象和地質(zhì)條件：1) 當(dāng)?shù)卮髿鈮海?00.45kpa2) 絕對最高溫度：311.85k3) 絕對最低溫度：273.15k4) 排風(fēng)口高度處的風(fēng)速：5.0m/s5) 平均相對濕度：836) 地震烈度：7度表2粉塵化學(xué)組成化合物名稱化學(xué)成分（重量 %）sio213.2al2o

36、34.7fe2o32.3cao34.5mgo1.1so314.1na2o3.5k2o8.9燒失量16.4表3 粉層粒徑分布粉層粒徑/m10255075100250平均體積（）16.619.830.510.18.8914.2136.003.2 脈沖布袋除塵器的選型計算3.2.1 除塵系統(tǒng)初步設(shè)計方案為了保證回轉(zhuǎn)窯的排煙效果、凈化效果和防止除塵后的粉塵二次污染及物料回收，回轉(zhuǎn)窯煙氣除塵系統(tǒng)主要包括：排煙口設(shè)置、排煙管道、凈化裝置、風(fēng)機(jī)、溫控系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及粉塵后處理系統(tǒng)（物料回收系統(tǒng)）等。3.2.2 脈沖布袋除塵器相關(guān)技術(shù)及參數(shù)選擇a 布袋材料的選擇布袋除塵器除塵效果的優(yōu)劣與多種因素有關(guān)，但主要取

37、決于濾料。布袋除塵器的濾料就是合成纖維、天然纖維或玻璃纖維織成的布或氈，根據(jù)需要再把布或氈縫成圓筒或扁平形濾袋。根據(jù)煙氣性質(zhì)，選擇出適合于應(yīng)用條件的濾料。過濾材料應(yīng)根據(jù)含塵氣體的溫度、含水份量、酸、堿性質(zhì)、粉塵的粘度、濃度和磨啄性等高低、大小來考慮。一般在含水量較小，無酸性時根據(jù)含塵氣體溫度來選用，常溫或130c時，常用500550g/m2的滌綸針刺氈。250c時，選用芳綸諾梅克斯針刺氈或800g/m2玻纖針刺氈或800g/m2緯雙重玻纖織物或氟美斯fms高溫濾料（含氟氣體不能用玻纖材質(zhì)）。 當(dāng)含水份量較大，粉塵濃度又較大時，宜選用防水、防油濾料（或稱抗結(jié)露濾料）或覆膜濾料（基布應(yīng)是經(jīng)過防水處

38、理的針刺氈）。當(dāng)含塵氣體含酸、堿性且氣體溫度190c，常選用萊通（ryton聚苯硫醚）針刺氈。氣體溫度240c，耐酸堿性要求不太高時，選用p84（聚酰亞胺）針刺氈。 當(dāng)含塵氣體為易燃易爆氣體時，選用防靜電絳綸針刺氈，當(dāng)含塵氣體既有一定的水份又為易燃易爆氣體時，選用防水防油防靜電（三防）絳綸針刺氈。本設(shè)計考慮選用的玻纖針刺氈，其經(jīng)表面處理后，具有耐高溫和耐化學(xué)腐蝕、憎水性強(qiáng)、粉塵剝離性好、濾袋壽命長等特點，可在300溫度下連續(xù)使用達(dá)3年。玻纖針刺氈濾料過濾風(fēng)速一般可達(dá)1.0-1.5m/min。b 袋長選擇濾袋袋長一般在28m之間。采用長袋結(jié)構(gòu)，可使得收塵器體積、重量與不分箱相當(dāng)；設(shè)備價格低，安裝

39、周期短，工藝布置容易。所以本設(shè)計選用7m的長袋。c 進(jìn)風(fēng)方式選擇目前袋除塵器主要為上進(jìn)氣式或下進(jìn)氣式，側(cè)向進(jìn)氣方式比較少。本設(shè)計考慮采用了側(cè)向進(jìn)氣方式，因為其具有以下特點：1)使進(jìn)入袋室的氣流更均勻，本體機(jī)械運行阻力低；2)避免了下進(jìn)氣方式清灰時粉塵下落與氣流方向相反的不足，增加了清灰效果；3)側(cè)向進(jìn)氣方式同樣可以一次通過多個濾袋束，對處理大煙氣量的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)緊湊，能有效減少占地面積和降低一次性投資；4)側(cè)向進(jìn)氣方式使進(jìn)入袋室的流速較低(本設(shè)計低于6.7m/s)，既加快了粗顆粒的預(yù)分離，又保證了在煙氣進(jìn)入濾袋束之前的整體流量均勻分配在濾袋束中心和周圍，使每個濾袋的過濾負(fù)荷均勻；5)較低的流速

40、減少了粉塵對濾袋的沖刷磨損，延長了濾袋的使用壽命。d 箱體結(jié)構(gòu)方式選擇袋收塵器有分箱和不分箱兩種，權(quán)衡利弊，分箱雖有較多的優(yōu)點，但分箱式需在除塵器中增加很多自動控制閥門等相關(guān)設(shè)備，增加了投資費用，在經(jīng)濟(jì)上不合理。所以本設(shè)計考慮選用不分箱式結(jié)構(gòu)。分箱式的優(yōu)點如下：1) 便于實現(xiàn)在線檢修。一個箱區(qū)在清灰時，其余箱區(qū)仍在正常工作時，保證了設(shè)備的連續(xù)正常運轉(zhuǎn)。2) 因分箱結(jié)構(gòu)清灰時不用克服上升氣流造成的負(fù)面效應(yīng)，還有以下好處：可采用長袋結(jié)構(gòu)；采用低壓噴吹即可，節(jié)省能源；清灰容易，且避免了周邊濾袋的二次吸附，可減少清灰次數(shù)，延長濾袋使用壽命。e 清灰控制方式選擇脈沖式袋除塵器的清灰分為在線式和離線式兩種

41、，實際應(yīng)用中各有利弊。在線式清灰結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，機(jī)械阻力小，系統(tǒng)阻力變化小，但由于清灰過濾同時進(jìn)行，影響清灰效果，也不利于不停機(jī)檢修。而離線式清灰的優(yōu)缺點正好與此相反。由于采取了不分箱結(jié)構(gòu)，清灰難以采用在線式，故本設(shè)計考慮選用在離線清灰。f 清灰壓力選擇脈沖式袋除塵器清灰所需的壓縮空氣分高壓清灰和低壓清灰兩種，高壓清灰所需的壓縮空氣壓力應(yīng)在0.5mpa以上，而低壓清灰一般在0.20.4mpa(國內(nèi)也有將0.3mpa作為高、低壓清灰的分界線)，由于很難保證0.5mpa以上的壓縮氣源，因而本設(shè)計選用低壓清灰。3.2.3系統(tǒng)工藝流程設(shè)計a 工藝流程如下： 煙囪 回轉(zhuǎn)窯 溫控電動冷風(fēng)閥壓縮空氣系統(tǒng)

42、 高溫?zé)煔?發(fā)生器 袋式除塵器 風(fēng)機(jī) 煙囪 螺旋輸送機(jī)圖1 工藝流程圖b 系統(tǒng)工藝流程說明： 布袋除塵器應(yīng)用于回轉(zhuǎn)窯煙氣除塵系統(tǒng)中，關(guān)鍵是要防止煙氣低溫結(jié)露的危險以及明火操作階段溫度過高可能燒穿布袋的問題，對此，本系統(tǒng)設(shè)計采取了如下措施加以防范： 1) 對煙道接口至除塵設(shè)備部分管道及除塵器進(jìn)行保溫，以使煙氣溫度大部分時間達(dá)到80以上。 2) 在回轉(zhuǎn)窯低溫階段，當(dāng)煙氣溫度降至50時，通過高溫?zé)煔獍l(fā)生器混入高溫?zé)煔?，使進(jìn)入除塵器的煙氣溫度提高至50以上 。3) 本設(shè)計所選用的玻纖針刺氈，經(jīng)表面處理，具有耐高溫和耐化學(xué)腐蝕、憎水性強(qiáng)、粉塵剝離性好、濾袋壽命長等特點，可在300溫度下連續(xù)使用達(dá)3年。3

43、.2.4主要設(shè)備能力計算a 確定濾料：濾料為玻纖針刺氈（選擇理由見前面）b 確定過濾速度：表4 噴吹周期與過濾風(fēng)速及入口粉塵質(zhì)量濃度的相互關(guān)系入口粉塵質(zhì)量濃度/g*m3過濾風(fēng)速/m*min1噴吹周期(s)5318051033060根據(jù)煙氣含塵濃度：500010000mg/nm3及針刺氈濾料過濾風(fēng)速可達(dá)1.0-1.5m/min，本設(shè)計選用過濾風(fēng)速為v=1.3 m*min1，即v=0.0217m/s。c 系統(tǒng)煙氣量的確定：根據(jù)第一次全國污染源普查工業(yè)污染源產(chǎn)排污系數(shù)手冊表5 水泥制造業(yè)產(chǎn)污系數(shù)：（4000t/d）污染物指標(biāo)單位產(chǎn)污系數(shù)末端治理技術(shù)名稱排污系數(shù)工業(yè)廢水量噸/噸-產(chǎn)品0.075循環(huán)利用

44、0.003化學(xué)需氧量克/噸-產(chǎn)品3.0循環(huán)利用0.12工業(yè)廢氣量窯爐立方米/噸-熟料1,286直排 1,286工藝立方米/噸-產(chǎn)品3,964直排3,964煙塵千克/噸-熟料147.765過濾式除塵法（復(fù)膜）0.126過濾式除塵法（普通）0.189靜電除塵法0.252工業(yè)粉塵千克/噸-產(chǎn)品51.765過濾式除塵法0.088二氧化硫千克/噸-熟料0.066直排0.0660.099直排0.0990.132直排0.132氮氧化物千克/噸-熟料1.584直排1.584氟化物克/噸-熟料2.551直排2.551粉塵無組織排放千克/噸-產(chǎn)品0.10.2表5 水泥工業(yè)個體綜合產(chǎn)污系數(shù)和排污系數(shù)中列出了回轉(zhuǎn)窯煙

45、氣及粉塵的產(chǎn)污系數(shù)和排污系數(shù)。據(jù)此及本水泥廠立窯的年生產(chǎn)量（每年按360天計）：4000噸/天，計算回轉(zhuǎn)窯煙氣排放量： nm3/h設(shè)計時取工況溫度為150。則在煙氣溫度為150時，煙氣量為由公式計算得 =328426m3/h?？紤]到除塵系統(tǒng)的漏風(fēng)，漏風(fēng)率按10計，則系統(tǒng)處理煙氣量按 =328426 m3/h96.79 m3/s計算。d 除塵器過濾面積的確定：m2，按工況下清灰面積與實際過濾之比2計算得：f=(1+2%)fp4467（1+2）4557 m2e 確定過濾袋數(shù)：取單個濾袋直徑d=160mm，長度l=7000mm。濾袋個數(shù)為個。為方便布置取袋數(shù)為1296個，則實際過濾速度：v=1.29

46、8 m*min1=0.0216m/s。f 確定濾袋的排列和間距根據(jù)經(jīng)驗，每根噴吹管可以噴吹340m2的濾袋面積，516條濾袋?？紤]到濾袋較長，每個脈沖閥噴吹的濾袋數(shù)要相應(yīng)減少，取每根噴吹管噴吹12個濾袋，則需108根管及相同數(shù)量的脈沖閥。為檢修方便，將其分成4組，每組27根。濾袋間距選取50mm，每組之間留有400mm寬的檢修人行道，正對每個檢修人行道處開一個600mm600mm的檢修口；邊排濾袋和殼體距離也留有200mm寬的檢修人行道。（布置如下圖） 圖2 濾袋布置俯視圖g 計算除塵器外形尺寸根據(jù)濾袋布置計算可得除塵器箱體內(nèi)部長為16.52m，寬為4.03m。灰斗的最小錐角根據(jù)粉塵性質(zhì)取35

47、。，排灰口寬取0.5m，則灰斗高2.06m。除塵器高灰斗高+布袋長+凈氣室高2.06+7+110.06m再分別取整可得布袋除塵器外形尺寸為長寬高16.524.0310.06。h 確定進(jìn)氣管、排氣管直徑和管道阻力取進(jìn)氣速度t22m/s，則進(jìn)氣管直徑：d2.37m，取2.4m。則實際進(jìn)氣速度為21.4m/s。與回轉(zhuǎn)窯相連的一段兩支進(jìn)氣管直徑取2.5m，其氣速為19.72m/s。當(dāng)回轉(zhuǎn)窯工況穩(wěn)定時，經(jīng)除塵器處理的干凈氣體溫度一般為80，該溫度下氣體量約為301480.9 m3/h83.74 m3/s。取排氣速度為80m/s，則排氣管直徑為2.4m，得實際排風(fēng)速度為21.0m/s。結(jié)合除塵系統(tǒng)管道布置

48、圖計算管道長度得：排氣管d2.4m，共計41m；進(jìn)氣管d2.5m的長為22m，d2.4m的長為33m。結(jié)合上述數(shù)據(jù)計算管道阻力：直管道阻力計算公式：排氣直管道阻力p163.54pa，進(jìn)氣直管道阻力p26.35+53.3159.66pa局部阻力計算公式：管道總阻力pa，取為600pa。除塵器阻力：10001800pa，取經(jīng)驗值1200。則系統(tǒng)總阻力600+12001800pa。i 確定過濾周期j 壓縮空氣總耗氣量計算-噴吹空氣量，23l/（次*條袋）；n濾袋總數(shù)；t噴吹周期，s，一般為60120s；-安全系數(shù)，可取1.21.5。k 噴吹時間的確定考慮到濾袋長達(dá)7m，噴吹壓力采用壓力（2.0公斤/

49、厘米2），所以選取噴吹時間應(yīng)適當(dāng)加長為0.15s。l 確定除塵系統(tǒng)要求的最大除塵效率進(jìn)氣最大煙塵濃度為30000 mg/nm3，排放標(biāo)準(zhǔn)為120 mg/nm3，則要求最大除塵效率為：。 因為袋式除塵器最小除塵效率為99.5，故可知系統(tǒng)必能達(dá)到處理要求。m 風(fēng)機(jī)和電動機(jī)選擇及計算風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計算：m3/h；風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計算：電動機(jī)功率的計算：故選擇離心風(fēng)機(jī)y4-73-8引風(fēng)機(jī)及相配電動機(jī)。4 脈沖布袋除塵器的保溫與防腐布袋除塵器應(yīng)用于回轉(zhuǎn)窯煙氣除塵系統(tǒng)中，關(guān)鍵是要防止煙氣低溫結(jié)露的危險以及明火操作階段溫度過高可能燒穿布袋的問題，對此，本系統(tǒng)設(shè)計采取了如下措施加以防范：1) 對煙道接口至除塵設(shè)備部分管

50、道及除塵器進(jìn)行保溫，以使煙氣溫度大部分時間達(dá)到80以上。保溫采用50mm厚玻璃纖維棉板，外部用0.5mm厚鋅板。除塵器的防腐采用能耐高溫的防腐涂料。2) 在回轉(zhuǎn)窯低溫階段，當(dāng)煙氣溫度降至50時，通過高溫?zé)煔獍l(fā)生器混入高溫?zé)煔猓惯M(jìn)入除塵器的煙氣溫度提高至50以上 。3) 當(dāng)溫度超過300時，溫控電動冷風(fēng)閥自動開啟，實現(xiàn)降溫。5 脈沖布袋除塵器的安裝、調(diào)試、維護(hù)和檢修5.1安裝、調(diào)試 1) 為便于運輸，設(shè)備解體發(fā)運交貨（其結(jié)構(gòu)件只刷防銹漆，面漆在現(xiàn)場涂刷）。收到設(shè)備后，先按設(shè)備清單，檢查是否缺件，然后檢查在運輸過程中是否損壞，對運輸過程造成的損壞應(yīng)及時修復(fù)，同時對到貨設(shè)備做好防損防竊等保管工作。

51、 2) 對排灰裝置進(jìn)行專門檢查，轉(zhuǎn)動或滑動部分，要涂以潤滑脂，減速機(jī)箱內(nèi)要注入潤滑油，使機(jī)件正常動作。 3) 安裝時應(yīng)按除塵器設(shè)備圖紙和國家、行業(yè)有關(guān)安裝的規(guī)范要求執(zhí)行。 4) 安裝設(shè)備由下而上，設(shè)備基礎(chǔ)必須與設(shè)計圖紙一致，安裝前檢查進(jìn)行修整，而后吊裝支柱，調(diào)整水平及垂直度后安裝橫梁及灰斗，灰斗固定后，檢查相關(guān)尺寸，修正誤差后，吊裝下、中箱體及上箱體、風(fēng)道，再安裝氣包、脈沖閥及噴管以及電氣系統(tǒng)，壓氣管路系統(tǒng)。 5) 噴吹管安裝，嚴(yán)格按圖紙進(jìn)行，保證其與花板間的距離，保證噴管上各噴嘴中心與花板孔中心一致，其偏差小于2mm. 6) 各檢查門和連接法蘭均應(yīng)裝有密封墊。檢查門密封墊應(yīng)用膠粘結(jié)。密封墊搭

52、接處斜接或疊接，不允許有縫隙，以防漏風(fēng)。 7) 安裝壓縮空氣管路時，管道內(nèi)要吹掃除去污物防止堵塞，安裝后要試壓，試壓壓力為工作壓力的1.15倍，試壓時關(guān)閉安全閥。試壓后，將減壓閥調(diào)至規(guī)定壓力。 8) 按電氣控制儀安裝圖和說明安裝電源及控制線路。 9) 除塵器整機(jī)安裝完畢，應(yīng)按圖紙再作檢查修整。對箱體、風(fēng)道、灰斗內(nèi)外的焊縫作詳細(xì)檢查，對氣密性焊縫特別重點檢查，發(fā)現(xiàn)有漏焊、氣孔、咬口等缺陷應(yīng)進(jìn)行補焊，以保證其強(qiáng)度及密封性。必要時，進(jìn)行煤油檢漏及對除塵器整體用壓縮空氣進(jìn)行打壓檢漏。 10) 在有打壓要求時，按要求對除塵器整體進(jìn)行打壓檢驗。試驗壓力按要求，一般為凈氣室所受負(fù)壓乘以1.15的系數(shù)，最小壓力采用除塵器后系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓值。保壓一小時，泄漏率2%。 11) 最后安裝濾袋和涂刷面漆。先拆除噴吹管再安裝濾袋。濾袋的搬運和停放，要注意防止袋與周圍硬物、尖角物件接觸、碰撞。禁止腳踩、重壓，以防破損。濾袋袋口應(yīng)緊密與花板孔口嵌緊，不得歪斜，不留縫隙。袋框（龍骨）應(yīng)垂直、從袋口往下安放。 12) 單機(jī)調(diào)試，在除塵器安裝（試壓）