水泥廠粉塵粒徑小于2微米的占61.0%‚小于5微米占92.9%‚塵粒小‚分散度高‚對(duì)人群健康危害性大‚灰塵自然沉降量夏秋高于冬春‚均以立窯點(diǎn)含量(分別為240.4550噸/平方公里·月

和227.0514噸/平方公里·月) 高‚其次是窯尾點(diǎn)(分別為214.5139噸/平方公里·月和153.4192噸/平方公里·月).大氣 tsp(總懸浮微粒)一次 高濃度與日平均 高濃度均越過(guò)國(guó)

家大氣環(huán)境二級(jí)標(biāo)準(zhǔn).一日時(shí)點(diǎn)變化以8時(shí)和18時(shí)濃度 高‚13時(shí) 低;空間分布仍以立窯點(diǎn)濃度 高.該地區(qū)人群中上呼吸道疾病占67.5%‚其余為眼疾、慢性鼻炎‚慢性咽喉炎、中耳

炎、肺功能低下等疾患‚極大的危害了人群健康‚粉塵對(duì)人體各部位和器官所致的病理改變及患病率不同，這與粉塵的理化性質(zhì)和人體生理結(jié)構(gòu)是分不開(kāi)的。水泥塵粉塵濃度超標(biāo)14

倍，分散度以直徑顆粒< 2um的粉塵占3800.游離si02含量在18%~24%范圍內(nèi)，根據(jù)它的理化特性，此種粉塵濃度分散度高，較小的粉塵顆?？山?jīng)呼吸道直接到達(dá)肺泡，同時(shí)帶入肺泡

的游離sio2，使巨噬細(xì)胞死亡崩解或釋放出細(xì)胞因子，氧自由基和酶，引起組織損害，炎細(xì)胞浸潤(rùn)，促進(jìn)成纖維細(xì)胞增生導(dǎo)致肺泡和肺間質(zhì)纖維化， 終形成肺紋理的改變和肺區(qū)

內(nèi)結(jié)節(jié)的產(chǎn)生。
概述改革十年來(lái)‚我國(guó)水泥工業(yè)以平均每年增長(zhǎng)1500萬(wàn)噸的速度迅猛發(fā)展‚水泥年產(chǎn)量連續(xù)5年居世界_位。水泥工業(yè)的技術(shù)水平也有了顯著提高‚地方水泥的技術(shù)改造‚從土立窯改

機(jī)立窯入手‚逐步發(fā)展到全工藝線的配套改造。一批新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備在立窯水泥廠的運(yùn)用正日趨普遍‚地方水泥生產(chǎn)正進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。但是‚從總體上看‚技術(shù)落

后‚管理更落后的面貌尚未完全改變‚在當(dāng)前治理整頓期間‚面大量廣的企業(yè)技術(shù)改造任務(wù)仍很艱巨。尤其是環(huán)境污染問(wèn)題‚越來(lái)越為人們所重視。七屆人大會(huì)議指出:“切實(shí)加強(qiáng)環(huán)境

保護(hù)。也是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。
由于規(guī)模小，工藝設(shè)備落后，能耗、物耗高，導(dǎo)致水泥成本增加，也限制了產(chǎn)品質(zhì)量的提高，與省外包括省內(nèi)大中型水泥企業(yè)相比，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處在相對(duì)劣勢(shì)，經(jīng)不起市場(chǎng)變化的考驗(yàn)。近幾年，由于水泥市場(chǎng)相對(duì)緊縮，加上省外水泥的大量涌入，對(duì)我省水泥企業(yè)造成很大沖擊。據(jù)統(tǒng)計(jì)，１９９６年全省水泥企業(yè)生產(chǎn)能力僅達(dá)設(shè)計(jì)能力６９％，而其中７０％的企業(yè)處在虧損或虧損臨界線上。

方案比選

2.6.1 綜述

目前，國(guó)內(nèi)外用于水泥窯尾除塵都是電、袋兩大類(lèi)收塵器。且根據(jù)《水泥工業(yè)除塵工程技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，新型干法窯窯尾推薦使用袋式除塵器或電除塵器[6]。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的袋除塵器、電除塵器每小時(shí)能處理幾十到一百多萬(wàn)立方米風(fēng)量的含塵廢氣，進(jìn)口濃度允許超過(guò)100g／nm3。排放濃度熱力設(shè)備可控制在50mg／nm3以下，通風(fēng)設(shè)備可控制在30mg／nm3以下。我國(guó)水泥回轉(zhuǎn)窯據(jù)統(tǒng)計(jì)10%使用袋除塵器，90%使用電除塵器，但隨著《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的出臺(tái)，袋除塵器應(yīng)用愈來(lái)愈多，國(guó)內(nèi)外均出現(xiàn)“電改袋”的現(xiàn)象。但袋、電除塵器由于除塵機(jī)理不同，應(yīng)用情況，除塵效果也不盡相同[7]。

2.6.2 原理 

電除塵器的收塵，主要是在高壓電場(chǎng)中使氣體電離，進(jìn)入電場(chǎng)中的塵粒得以荷電，并在電場(chǎng)庫(kù)侖力的作用下，荷電塵粒趨向收塵極，達(dá)到了收塵的目的。由于能量是直接作用在塵粒上，故能耗根低，且電除塵器由于除了緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的振打部件外，沒(méi)有其他運(yùn)動(dòng)的部件，維護(hù)工作量小，運(yùn)行費(fèi)用較低，所以在各種除塵技術(shù)中具有顯著的優(yōu)越性。且凈化效率高，處理量變動(dòng)范圍大：根據(jù)條件和要求，可以設(shè)計(jì)能達(dá)到任意凈化度(99％ ～99．9％)和處理量(從幾個(gè)m3／h到幾百萬(wàn)m3／h)的電除塵器，在設(shè)計(jì)中可以通過(guò)不同的操作參數(shù)，來(lái)滿足所要求的凈化效率[8]。

袋除塵器是以織物纖維濾料采用過(guò)濾技術(shù)將空氣中的固體顆粒進(jìn)行分離的設(shè)備。目前主要有纖維過(guò)濾，膜過(guò)濾(表面覆膜)和粉塵層過(guò)濾，具體表現(xiàn)為：篩分，慣性碰撞；擴(kuò)散，重力沉降等綜合作用。目前，國(guó)內(nèi)外濾料表面覆膜過(guò)濾技術(shù)的應(yīng)用，使袋除塵器的過(guò)濾機(jī)理都有所改變。這種技術(shù)對(duì)微細(xì)粉塵有更高的捕集率，將粉塵阻留在濾料表面，更容易剝離。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的袋除塵器可達(dá)到99．99%的除塵效率，已趨近“零排放”。

2.6.3存在的問(wèn)題

他們各自亦存在著相應(yīng)的問(wèn)題。

電除塵器在實(shí)際運(yùn)行中是一個(gè)極為復(fù)雜的過(guò)程，會(huì)受到諸多因素影響，從理論計(jì)算的除塵效率與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)相差較大，這些因素包括物理、電力、流體力學(xué)等，而 強(qiáng)干擾作用，是煙氣和粉塵的性質(zhì)，如粉塵的比電阻，電收塵器對(duì)粉塵的比電阻有嚴(yán)格的要求，當(dāng)比電阻在105～1011ω·cm收塵效果 好，比電阻低于104ω·cm時(shí)（低阻型）粉塵導(dǎo)電良好‚當(dāng)粉塵比電阻在1011以上時(shí)(高阻型) (也有把p>5×1010 ω·cm定為高比電阻粉塵，會(huì)出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象，在集塵極和物料層中形成大量陽(yáng)離子，中和了迎面而來(lái)的陰離子，使電能消耗增加，凈化操作惡化，甚至無(wú)法操作[9]，故對(duì)粉塵有一定的選擇性，不能使所有粉塵都獲得很高的凈化效率。并且受氣體的溫度和濕度等條件影響較大，同一種粉塵如在不同溫度、濕度下操作，所達(dá)到的除塵效果不同[10]。另外，化學(xué)成分、塵粒分布、壓力、氣體流速等等也會(huì)對(duì)除塵效率產(chǎn)生影響。同時(shí)電除塵器對(duì)微細(xì)粒子處理能力有限。esp對(duì)人體健康危害 大的o．1～2μm的塵粒的除塵效率較差[11]。

電除塵器的存在的另一個(gè)問(wèn)題是，電除塵器雖然除塵效率高但設(shè)備比較復(fù)雜，造價(jià)高，對(duì)運(yùn)行、安裝以及維護(hù)管理水平要求較高。對(duì)一些中小企業(yè)來(lái)說(shuō)是無(wú)法負(fù)擔(dān)的，所以其使用范圍局限于一些大型企業(yè)。

另外，水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾用電除塵器時(shí)，為了使電除塵器_運(yùn)行，設(shè)置了co采樣分析，超標(biāo)自動(dòng)停止向電極供電功能?；剞D(zhuǎn)窯正常工作時(shí)，廢氣中co濃度為0.5%左右，其濃度超過(guò)1.5%時(shí)報(bào)警，超過(guò)2%時(shí)則自動(dòng)切斷電源，關(guān)閉高壓硅整流器，這時(shí)電除塵器僅是一個(gè)煙氣通道，粉塵對(duì)空排放。這樣_造成電除塵器與窯系統(tǒng)不同步運(yùn)行問(wèn)題導(dǎo)致污染物排放量急劇增加。根據(jù)對(duì)水泥生產(chǎn)中電除塵器運(yùn)行情況的了解，大部分生產(chǎn)廠co超標(biāo)時(shí)間都在1%左右，部分超過(guò)2%，幾乎每天都有1次以上超標(biāo)排放。一般情況下認(rèn)為要使co超標(biāo)時(shí)間控制在0．5 以下比較困難。按co超標(biāo)時(shí)間0.5 %計(jì)算，由于co 超標(biāo)引起的電除塵器年超標(biāo)排放總量與除塵器正常達(dá)標(biāo)排放總量相當(dāng)，可見(jiàn)co超標(biāo)引起的粉塵排放總量相當(dāng)驚人。故使用電除塵器，需安裝現(xiàn)代化的自動(dòng)測(cè)量與控制系統(tǒng)，進(jìn)行_、有效的工藝控制。保證電除塵器與水泥窯完全同步運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度很大。通常袋除塵器在這方面有明顯優(yōu)勢(shì)。

而袋除塵器則存在運(yùn)行阻力問(wèn)題。袋除塵器運(yùn)行阻力較高，(1000～1700pa)超負(fù)荷通過(guò)能力較差，運(yùn)行時(shí)阻力能耗比電除塵器大。對(duì)不同工況變化，袋除塵器入口及本體易產(chǎn)生正壓現(xiàn)象。壓力損失大(～1500pa)，且波動(dòng)較大。袋除塵器的除塵效率很大程度上取決于濾袋。普通濾袋耐低溫能力差（只能處理小于230℃的氣體[12]），而耐高溫濾料價(jià)錢(qián)又過(guò)高，使成本增加。而且，濾袋由于容易破損，壽命不長(zhǎng)，更換周期一般較短，一般為一年。另外，濾袋受煙氣濕度影響大，煙氣濕度的高低改變露點(diǎn)，露點(diǎn)越高越易引起結(jié)露、糊袋，影響除塵器過(guò)濾性能，增加阻力。

在維護(hù)費(fèi)用方面，電除塵器的使用壽命一般在l0年以上，在正常工況使用下，每年的維護(hù)費(fèi)用約為一次性投資的5％，甚至更低。當(dāng)袋除塵器采用進(jìn)口覆膜濾料時(shí)，其使用壽命一般為3-4年，在袋除塵器的總投資中，濾袋的費(fèi)用約占設(shè)備總投資的65％～70％，每年濾袋的換袋維護(hù)費(fèi)用約為設(shè)備總投資的20％～25％。僅袋除塵器濾袋的換袋費(fèi)用，_是電除塵器維護(hù)費(fèi)用的3倍左右。[13]

2.6.4 方案比選

綜上所述，袋、電除塵器各自存在著其優(yōu)點(diǎn)及不足，在此，在綜合考慮本項(xiàng)目設(shè)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，對(duì)這兩種方案進(jìn)行比選，力求達(dá)到 _設(shè)計(jì)。下表對(duì)電、袋除塵的主要優(yōu)缺點(diǎn)、性能、及總體經(jīng)濟(jì)投資做了比較。

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