聚酯納米濾料在水泥粉磨除塵系統的應用

王健，王輝，占越，楊飛，凌子俊

（黃山天之都環境科技發展有限公司，安徽 黃山 245061）

1 引言

目前，我國的水泥行業產能嚴重過剩，市場競爭異常激烈，在節能環保政策日益嚴格下，水泥生產工藝的節能減排（尤其是粉磨系統的節能降耗減排）已成為水泥企業的重中之重。在水泥生產中，水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是最為關鍵的一道工序。其中水泥磨袋式除塵器作為產品收集器與收塵為一體的終端設備，在水泥粉磨中尤為重要，因此收塵器是整個水泥粉磨工藝系統中的關鍵設備之一。確保除塵器良好運行對整個水泥磨系統正常運行及保證產品質量非常重要。

2 新型納米纖維濾料

納米濾料是將直徑為700nm的聚酯納米纖維運用于過濾材料（混合700nm納米纖維的濾層見圖1）。納米纖維具有高性能、低壓損、高捕集率、節能、壽命長，并具有均一分散性，與其他纖維組合后，可以設計控制孔徑及開孔分布。

圖1 混合700nm納米纖維的濾層

納米粒子的大小示意見圖2；納米纖維和普通超細纖維的比較見圖3和表1；納米纖維制造技術的比較見表2；納米濾料和普通針刺氈濾料過濾機理比較見圖4；納米濾料和超細纖維濾料及PTFE覆膜濾料性能對比見表3。

圖2 納米粒子的大小示意

圖3 納米纖維和普通超細纖維的比較

表1 納米纖維和普通超細纖維的比較表

表2 納米纖維制造技術的比較

圖4 納米濾料和普通針刺氈濾料過濾機理比較

表3 納米濾料和超細纖維濾料及PTFE覆膜濾料性能對比

3 應用測試技術路線

本次測試選擇海南某大型水泥集團5#、6#水泥磨生產線作為應用試驗點，該集團的2條生產線為同等規格生產線，同樣型號的袋式除塵器（LPPM156-2×5長袋脈噴除塵器，處理風量為26.5萬m3/h）。將2臺袋式除塵器原已使用了3年的滌綸覆膜濾袋全部拆除，水泥磨6#生產線安裝全新的PE納米濾袋，5#生產線安裝全新的滌綸覆膜濾袋，2套濾袋同時更換，同時投入使用，并將2種濾袋進行應用對比。

安裝完成后，試驗工作人員依據試驗大綱進行調試并記錄日常運行數據。每種濾袋每隔90天抽取樣袋送檢測機構做出濾料物理性能的檢測報告。

測試目的為：掌握納米濾袋的優勢。測試時間計劃為1年（2017年4月～2018年3月）。測試對象工段：水泥廠的研磨工序與PTFE的比較（各1600條濾袋，約4000m3）。取得每天的生產數據：集塵器入/出口壓力（壓損）、排氣開度、吹掃周期、生量；每月的生產數據：生量、電耗、粉塵排放量；使用后濾袋的重量、強伸、剝離強度、SEM。

4 測試企業水泥磨收塵系統介紹

磨機型號：4.2×13m。水泥磨工藝流程見圖5。測試企業的水泥磨收塵器技術參數（5#、6#除塵器型號相同）見表4。

圖5 水泥磨工藝流程

表4 水泥磨收塵器技術參數

5 改造前后運行數據對比

應用測試三個月后用9個典型月份（2月春節放假除外）的水泥產量對比見表5。納米濾袋使用三個月后的產量對比見表6；使用三個月后的耗電量與覆膜濾袋對比見表7。

從表5～表7數據可看出，隨著濾袋使用時間的推移，采用納米濾袋的6#磨單位電耗比5#磨有明顯的節電優勢。

納米濾袋使用前后及與覆膜濾袋出口粉塵排放濃度對比見表8，從表8可看出，采用納米濾袋的6#磨的出口粉塵比5#磨有明顯的減排效果。納米濾袋與覆膜濾袋的壓力損失數據對比見表9。

該水泥企業使用納米濾袋后，取得了明顯的經濟效益和社會效益，在納米濾袋使用一年后，又相續將另2條粉磨生產線的袋除塵器全部更換為納米濾袋。

表5 應用3個月后的水泥產量對比

表6 納米濾袋典型月份產量對比

表7 納米濾袋耗電量與覆膜濾袋的對比

表8 納米濾袋使用前后及與覆膜濾袋出口粉塵排放濃度對比

表9 納米濾袋與覆膜濾袋壓力損失數據對比

應用納米濾袋后：1）按180t/h水泥磨生產線進行計算，扣除其它生產工藝因素，電耗估算每噸水泥約節約0.5～1.0度電，按每噸水泥節約0.5度電計算，臺時產量增加2%～4%；2）使用納米濾袋后的粉塵排放＜10mg/m3，這部分減排效益和環保稅的減少因地域收費不同無法計算，但該部分減少的費用每年也很可觀，經濟效益明顯。

6 結語

水泥磨生產線布袋除塵器采用納米濾袋，可以達到節能減排、降耗增產的效果，投資回收期短，社會和經濟效益顯著。 ■