水泥行業粉塵污染控制技術分析

張 爍

（浙江中材工程設計研究院有限公司，浙江杭州310022）

近幾年來，我國水泥行業出現了非常嚴重的產能過剩問題，相關數據統計表明：2012年時我國水泥總產量已達到世界總產量的56%左右，在國民經濟建設發展中，水泥發揮出了無可替代的作用。因此，如何行之有效地處理行業發展帶來的粉塵顆粒物排放問題也引起了業內外的高度重視。

1 有組織粉塵

1.1 有組織粉塵產生環節

有組織粉塵可以通過排氣點集中排放，歷來是粉塵治理的重點，一般很容易實現排放濃度達標。水泥廠在進行原料破碎、預均化以及輸送、原料調配及輸送、原料粉磨、窯尾預熱等過程主要產生的是有組織粉塵排放。

1.1.1 袋式除塵器

袋式除塵器作為一種最傳統、應用最廣泛的除塵設備，依靠濾料作為過濾材料實現氣固分離，在干法水泥生產線粉磨、輸送等集中排放點中具有較強的適應性。目前，水泥生產企業從原材料礦山破碎到水泥產品包裝發運整個生產工藝流程中，多數情況下采用的都是袋式除塵器。袋式除塵器在實際應用過程中不會受到電阻、煙塵比等相關因素的影響，能夠針對電除塵器所不能捕捉的粉塵進行更有效的收集；具有較高的除塵效率，可以將粉塵排放濃度控制在10mg/Nm3之內；設備運轉過程靈活穩定，能夠適應較高的溫度、壓力和風量處理范圍；在實際應用過程中，操作相對簡單，能夠實現在線檢修，設備利用率較高；在同等除塵效率的前提下，設備造價低于電除塵。然而，袋式除塵器本身也存在亟需改進的地方，如濾袋受溫度影響較大，當煙塵溫度過高時易出現“燒袋”現象，而在溫度過低的情況下，又會出現冷凝結露造成糊袋現象，在多年的應用實踐中存在布袋除塵器體積過于龐大、設備運行阻力大、換袋成本較高的問題。

1.1.2 超凈排放技術

PM2.5主要來源于工業生產過程和汽車尾氣排放等環節，尾氣不經處理直接排放是引起大氣PM2.5超標的主要原因,由此造成的環境污染問題日益加劇，全國各地相繼出現了嚴重的霧霾現象，對人們的生活和健康造成了極大危害。而水泥行業作為高排放工業，在環境污染治理工作中有著無可推卸的責任和義務，其發展必然面臨更嚴厲、更苛刻的標準要求，這對水泥行業是一個嚴峻的挑戰。

相對于10mg/Nm3超凈排放目標，水泥行業還有很大的上升空間。從技術角度和設備穩定性來看，袋式除塵器是實現水泥廠超凈排放目標最可行的方案。袋式除塵器在實際應用過程中粉塵凈化效率能夠達到99%以上，在控制水泥行業的顆粒物排放方面具有非常明顯的優勢。在實際應用超凈排放技術時，除了將重點放在提升濾料品質或提高濾袋制作質量等方面，同時還必須針對高效噴吹清灰系統、高精度過濾系統、低阻結構系統、均風分布系統等關鍵技術進行不斷創新，進一步提升袋式除塵器各項性能。

1.2 有組織粉塵治理改進措施

在整個水泥行業的生產過程中，一些生產工序實際產生的粉塵濃度相對較高，如果單純采用袋式除塵器處理，就必須進一步縮減清灰周期，即必須針對每一條濾袋進行高頻率的清灰處理，這樣就會導致處理過程能耗增加，而且高頻率噴吹對濾袋的使用壽命也會造成一定影響，因此，在針對高濃度粉塵進行處理時可以考慮增加相應的預除塵措施，如氣體沉降室。

通過提升過濾風速只能實現對除塵設備首次投資成本的有效控制，但是，會導致風機的能耗增加，而且會縮短濾袋的使用年限，過濾風速增大其排放濃度也不能得到很好的控制，由此導致的負經濟效益是一個長期過程。針對這種現象，希望各研發機構進一步開發濾料材質，增加整個系統中的過濾單元以及過濾面積，并對過濾風速進行有效控制。

2 無組織粉塵

2.1 無組織粉塵產生環節

無組織粉塵即不經過排氣點有規律排放，排放環境更開放，不易形成布袋除塵器需要的“負壓”空間，加上現場濃度變化不定，布袋除塵器等傳統除塵技術不能有效控制無組織排放的粉塵。無組織粉塵的治理重在抑制粉塵的產生，而不是粉塵的收集，其治理更不是靠單一手段，可以考慮將幾個治理辦法綜合使用，比較常用的是生物納米膜覆蓋、云霧等抑塵技術。目前，國內外都在積極尋求無組織粉塵的治理技術和方式。原料運輸、原料堆存、汽車轉運物料、水泥包裝等是水泥廠產生無組織粉塵的主要環節。

2.2 無組織粉塵治理措施

水泥行業針對生產過程中的無組織粉塵排放主要采取以下控制措施：

⑴破碎、篩分、轉運點、原料/燃料的堆放、儲存及運輸等各個產生粉塵的源頭進行嚴格管理，如轉運點和皮帶機廊道整體密封和分散噴霧。

⑵由于在整個包裝車間內經常會出現車輛進出的現象，難以實現完全封閉，因此，可以合理地使用卷簾進行有效遮擋，自然降塵，嚴格控制無組織粉塵排放。包裝車間的出口位置也應經常使用霧化噴水裝置及時除塵處理。除此之外，還可以考慮在機械裝備上做一些技術更新，如裝車皮帶機上考慮設置移動式收塵風罩進行系統收塵，將無組織粉塵進行有組織的收集處理，有效控制落袋揚塵。

⑶水泥行業的廠區必須配備灑水車輛，在干旱季節，必須針對原料的堆放場地以及物料運輸道路進行定期灑水除塵處理，另外，在生產廠區道路內對運輸車輛嚴格限速，及時清理廠區地面產生的粉塵等。

3 粉塵事故排放防范措施

水泥行業事故排放主要是通過凈化系統的相關設備運行管理以及檢修維護等各個環節組成，某一環節出現問題將會導致這個時間段內治理效率出現嚴重下滑現象，并出現短時間內污染物排放量急劇增加狀況。為了實現對粉塵事故排放幾率的有效控制，將水泥行業污染程度控制到最低，應采取以下防范措施：

⑴不斷強化除塵設備的維護保養工作，對相關崗位人員專業技能進行嚴格培訓，讓所有在崗人員對不排污能夠準確判斷，在排污事故時及時采取應急措施進行處理。如果在生產過程中一旦發現布袋除塵器冒灰，導致除塵系統運行出現問題，引起污染物排放增加，必須及時更換布袋，將被動應對轉變為有效預防，避免發生突發事故排污狀況，以免對企業正常生產造成影響。

⑵智能化的事故排放報警和自動處理技術。破損濾袋清灰之后有較明顯的濃度特征，因此，對破袋進行精準定位后自動采取應急措施，封堵濾袋避免粉塵排放，這也是避免事故排放的有效措施之一。

4 結語

水泥行業是一種高能耗、高排放的資源型產業，在我國各項環保標準日益嚴格的情況下，水泥行業必須利用環境綜合治理、設備革新等技術手段實現節能減排的目標，除了技術層面控制和治理粉塵外，更需要從制度層面入手，開展粉塵治理專項行動，嚴格執行環保法及相關管理制度，從而促進水泥行業健康發展，全面提升水泥行業的市場競爭力。