舊式電收塵超低排放升級(jí)改造的技術(shù)研究

王天新（安徽海螺建材設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 安徽 蕪湖 241070）

0 引言

海螺某水泥熟料生產(chǎn)線窯頭電收塵原設(shè)計(jì)單位為日本三菱公司，至今已使用30年；由于歷史的原因，排放標(biāo)準(zhǔn)已不能滿足當(dāng)前水泥行業(yè)發(fā)展的要求，雖然近年來(lái)采取在電收塵入口管道處增設(shè)噴濕以降低粉塵比電阻、增強(qiáng)荷電等措施，但收塵效果改善不明顯；收塵器電場(chǎng)電流、電壓變化大，無(wú)法有效控制粉塵排放，原設(shè)計(jì)粉塵排放濃度100mg/m3，實(shí)際運(yùn)行的排放濃度經(jīng)檢測(cè)最高已達(dá)到1600mg/m3，嚴(yán)重污染了周邊環(huán)境，運(yùn)行狀況也不能滿足生產(chǎn)要求，為改善生產(chǎn)線運(yùn)行條件，滿足行業(yè)污染控制要求，擬對(duì)該型老舊的引進(jìn)電收塵進(jìn)行升級(jí)改造。

圖1 窯頭電收塵器改造前概貌

1 方案論證

窯頭電收塵原有技術(shù)、結(jié)構(gòu)與目前國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的魯奇技術(shù)產(chǎn)品有較大的差異。通過(guò)查閱技術(shù)圖紙資料，經(jīng)過(guò)對(duì)比計(jì)算，原有電收塵相當(dāng)于當(dāng)前魯奇規(guī)格產(chǎn)品2×25/9/3×4.4/0.35型除塵器。

原有電收塵電場(chǎng)斷面積很大，電場(chǎng)長(zhǎng)度比較短，原始設(shè)計(jì)參數(shù)為處理風(fēng)量308 000Nm3/h,230℃的煙氣量為580 000m3/h，進(jìn)口濃度10g/m3，設(shè)計(jì)排放濃度100mg/m3。除塵器的設(shè)計(jì)驅(qū)進(jìn)速度為9.83cm/s，風(fēng)速0.77m/s。

由于產(chǎn)能擴(kuò)大，一線窯頭的廢氣排風(fēng)量顯著增加，最高達(dá)到680 970m3/h,氣體溫度236～330℃，最高溫度330℃。由于排放廢氣溫度高、風(fēng)量大，原有電收塵處理能力不足，超標(biāo)排放嚴(yán)重造成環(huán)境污染。

針對(duì)電收塵的現(xiàn)狀和管理要求，遴選了兩種改造方案進(jìn)行比較分析。遴選方案如附表1。

表1 改造方案比較表

方案一雖改造實(shí)施可離線提前進(jìn)行，排放指標(biāo)達(dá)標(biāo)，但由于屬老線改造，受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，實(shí)施不易；加之二級(jí)除塵存在管理難度提高（設(shè)備數(shù)量增加）、運(yùn)行阻力增大等問(wèn)題；方案二雖改造實(shí)施難度高一些，但排放控制指標(biāo)達(dá)標(biāo)，投資較?。灰虼讼抻诂F(xiàn)場(chǎng)條件，經(jīng)綜合權(quán)衡比較，決定采用方案二實(shí)施升級(jí)改造。

2 工藝流程

項(xiàng)目改造主要工藝流程如圖2，沿原電收塵軸向并接一組電場(chǎng)，將原有收塵排風(fēng)機(jī)搬離了辦公樓；窯頭廢氣經(jīng)電收塵處理后排入大氣，新增電場(chǎng)收集的熟料粉塵經(jīng)拉鏈機(jī)通過(guò)原有電收塵的下料通道落入裙板機(jī)，然后輸送到熟料庫(kù)。

圖2 改造方案工藝流程

3 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

3.1 保持工藝方案的優(yōu)化

由于原設(shè)計(jì)時(shí)間長(zhǎng)久，原始設(shè)計(jì)資料不全，布置時(shí)為保持原電收塵外形統(tǒng)一及土建基礎(chǔ)施工的易操作，工藝多次到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量尺寸，充分利用原有設(shè)備、建筑物及框架，確定最佳方案。

3.2 采用分步實(shí)施的技改方案

由于窯頭電收塵改造實(shí)施直接影響窯的運(yùn)行；為盡量避免影響生產(chǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)考慮淡季正常檢修時(shí)間，采取第一步先進(jìn)行窯頭風(fēng)機(jī)更換；然后設(shè)計(jì)一段臨時(shí)風(fēng)管接入原電收塵；同時(shí)考慮此段風(fēng)管在實(shí)施下一步施工時(shí)；第二步原收塵喇叭口拆除，部分臨時(shí)風(fēng)管部分拆除，在原有電收塵一側(cè)安裝兩個(gè)電場(chǎng)。

3.3 采用拉鏈機(jī)直接回灰的方式

此種方案避免土建直接在原有基礎(chǔ)上開(kāi)挖的難度，同時(shí)規(guī)避如果洞口處理不好，雨水滲入熟料輸送廊道的風(fēng)險(xiǎn)。

改造后的收塵系統(tǒng)相關(guān)設(shè)施布置如圖3所示；改造完成后的電收塵形貌如圖4所示。

4 實(shí)施效果

4.1 社會(huì)效果

改造后新增電場(chǎng)電流電壓穩(wěn)定，收塵效果顯著改善，粉塵排放量通過(guò)地方環(huán)保部門的專業(yè)檢測(cè)，由技改前不受控狀態(tài)（1 600mg/m3）下降到目前的15.7 mg/m3左右；極大改善了工作區(qū)域及周邊居民生活環(huán)境，減少了糾紛，為企業(yè)與地方和諧共處起到了積極作用。

圖3 改造完成后相關(guān)設(shè)施布置圖

圖4 改造完成后的電收塵形貌

4.2 經(jīng)濟(jì)效果

表2 電收塵改造前后比較表

按照原始設(shè)計(jì)的標(biāo)況排風(fēng)量300 000Nm3/h計(jì)算，每天可節(jié)約 300 000×(1 600-20)×10-9×24=11.4t熟料，按年運(yùn)轉(zhuǎn)率92%計(jì)算，1年可減少排放3 820t熟料粉塵，以熟料250元/t計(jì)算，全年節(jié)約95萬(wàn)元左右。

5 結(jié)語(yǔ)

一線電收塵系統(tǒng)改造，治理了環(huán)境污染，提高了設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，達(dá)到了技術(shù)改造的目的，得到業(yè)主公司的認(rèn)可和表彰，為后來(lái)煤磨收塵改造、水泥磨收塵系統(tǒng)改造提供了一種改造思路及借鑒。