大气环境污染处理典型案例: 用电除尘器应对立窑窑尾废气污染 某水泥厂—有三台￠2．9mXlOm塔式机立窑，平均每台时产量lO．5t，年产熟料20万t。 熟料质量在450—550#以上，年产325#硅酸盐矿渣水泥30万t。 新生产线设计能力为720fid，年设计能力为25万t的4250矿渣硅酸盐水泥。新老生产线总设计能力为55万t水泥。 (一)生产工艺及主要污染源 该厂采用石灰石、黏土、铁粉、萤石等高铁配料作为主要原料，燃料采用无烟煤。 这些原料、燃料大部分要经过破碎、烘干筛分及贮存，经输送计量混合入磨粉，磨成全黑生料，然后通过输送搅拌、加水成球由皮带送入窑内煅烧。物料在窑内由上向下缓慢 移动，最后由三道闸门连续卸出。熟料经破碎后由链斗输送机输入吊车库，熟料、石膏、矿渣经磨头仓磨料设备喂入磨内，水泥经过选粉机后，合格的输入成品库(不合格的返 回磨内)，再经筛分包装或汽车散装出厂。 主要污染源有3#立窑， ￠ 1．9mXl2m、￠．2mX8m两台烘干机，兼烘干煤、铁粉、 砂岩、黏土等，还有2．4mXlOm生料磨及搅拌库。 (二)废气类别、性质及处理量 废气包括立窑水泥熟料粉尘气体，干法窑、熟料、冷却机、生料磨、黏土烘干机、 煤磨以及电厂锅炉和钢厂高炉等排放的含尘烟气。 立窑烟气温度低、湿度大，并含有大量SO，等酸性氧化物，因此，产生结露后容易造成设备的严重腐蚀。由于覆盖湿料层厚度的不同，窑面烟气的温度、湿度及结露、腐； 蚀的程序也就不同，其程序按照明火、浅暗火、暗火及深暗火煅烧方法依次加重。目前国内绝大多数立窑为暗火或浅暗火操作，烟气结露腐蚀比较轻微。 该厂的三台￠2．9mXlOm塔式机立窑的烟气性质，以浅暗火煅烧为主，立窑煅烧熟料产生的原始烟气量小，CO含量高，具有燃爆的危险。尤其是采用闭门操作时，窑面漏 风小，CO浓度相对较高，所以比开门操作的燃爆危险性要大。 立窑烟气的含尘浓度低、颗粒粗、腐蚀性强，而且具有微细粉尘。 当开门操作时，烟气性质不稳定，导致各种干式除尘器不能正常运行，烟气性质变化频繁，幅度大。因此，烟气性质很不稳定，使一般除尘器很难满足这种烟气性质的除尘要求。 当烟气温度在150～250~C时，湿度较小，粉尘比电阻较高，相反在烟气温度低于80℃时，粉尘比电阻值也较高。导致各类干式除尘器的除尘效率明显降低。 由前面分析可知，立窑烟气具有电厂锅炉、钢厂高炉以及煤磨烟气的某些性质，还具有冷却机、干法窑、生料磨、烘干机烟气的某些性质，且存在低温结露腐蚀和易燃爆 的问题，所以在投资较少的条件下，解决除尘问题显得更加困难。 (三)处理工艺及主要设备 (1)处理工艺与操作条件。①关闭50％以上窑门或轮流开一个窑门进行操作。②最 好采用浅暗火煅烧熟料，允许其他方式或混合方式煅烧。⑧负压控制及调节喷雾增湿降温装置，二次电压及电流均设在控制室内。由操作人员根据窑罩负压、烟气温度，二次 电压、电流的变化，手动或自动开启1—3个喷嘴，电动蝶阀开度及调节高压控制柜，使烟气温度控制在90—120~C以上，负压最小，喷雾适量，二次电压、电流稳定，除尘效率 (2)主要设备的外观特性。①在矩形箱体顶部有4个小房式泄压阀，一方面可防止 C0等可燃性气体燃爆，避免发生破坏性的损失，另一方面为检修两极提供了方便。②进出箱体端有进出气喇叭口，内装电动蝶阀，进气端喇叭口接管处装有伸缩节和烟气调制 装置。箱体两侧带有检修门。④箱体底部有单灰斗和安全回转下料器。⑤箱体由两侧固定支座和三今活动支座支撑，顶部装有电加热器、恒温控制器、绝缘保温箱各4今，以 及一个进线保温箱，还设有入孔门。箱体两侧装有两极辅助极和气体均风板、机械振打清灰传动装置和爬梯等。 (3)主要设备的内部结构特点。①V15，形芒刺防腐放电极，使放电清灰性能明显提高， 耗电／氏。②采用“C”形或“W”形耐腐蚀除尘极板，与V15形或RS形芒刺线组成宽间距、高比、直流、不均匀的单室、单电场。这样不仅提高了除尘性能，而且大幅度地降 低了静电除尘器的体积、质量、电耗及投资。⑧装有防腐除尘辅助极，可防止荷电粉尘被带出电场，进一‘步提高了收尘效率。④在烟气入口设有导流、气流分布和挡风阻留等 装置，使烟气均匀通过电场。⑤在泄压阀内部设有足够爆破面积的泄压阀，保证安全。 由此可见，立窑静电除尘器是比较理想的除尘设备。 (四)治理效率及经验教训 1#、2#立窑除尘系统的除尘效率分别为98．5％和99％，烟气量为4．06m立方(标准⒊状况)／kg 熟料，略高于3．5立方(标准状况)／kg熟料的烟气量。 除尘器出口粉尘排放浓度均小于150mg／m⒊(标准状况)，每小时每台除尘器的排放量为5kg。 生产实践证明，一‘般手动电控就可以满足操作要求，而且容易掌握和控制。该系统 的自动化控制较多，使投资提高，维修困难大，运转率反而不高。 经验是：为开窑门操作立窑的除尘找到了符合国情、切实可行、经济合理、技术经 济指标、先进的立窑静电除尘器及系统，可适用于各种操作条件下的立窑除尘。 建议是：在有条件的立窑厂应该选用这种立窑除尘器及除尘系统，2～3年就可收回 全部投资：并可靠地防止立窑粉尘的污染，改变窑面作业环境；有利于立窑产量和质量的提高：实现安全文明生产，在环境、经济、社会效益方面均有利无弊。 ①何争光，闾裕林主编．大气污染控制工程及应用实例．北京：化学工业出版社，2004．
