水泥厂立窑烟气适宜除尘方法研究
作者：郑寿贵 刘江 胡国华 蔡祖华 吴因南 陈姿娟 刘光铨
单位：郑寿贵 蔡祖华 吴因南 陈姿娟 (321000 浙江省金华县卫生防疫站)；刘江 胡国华 刘光铨 (中国预防医学科学院环境卫生与卫生工程研究所)
关键词：烟；粉尘
中华预防医学杂志990311 摘要 目的 提出小水泥厂立窑烟气应选用的适宜除尘方法。方法 根据GB/T16157-1996固定污染源排气中颗粒物的测定和气态污染物的采样方法，并使用WY-1型烟道用7级冲击式尘粒分级仪等测定了立窑烟气的温度、露点温度、粉尘浓度、粉尘粒径分级组成等特性；测定了沉降室、旋风、冲击水浴、冲击-喷雾除尘器的粒径分级除尘效率等特性。结果 在上述基础上，将除尘器与尘源进行合理匹配，提出了排放达标的几种除尘器选型组合：①沉降室加静电除尘器；②沉降室加冲击喷雾除尘器；③沉降室加冲击水浴除尘器等。结论 采用适宜的除尘方法及对除尘器进行科学的选型，避免了以往经验选型的失误。
, 百拇医药
Studies on Appropriate Methods for Dust Scrubbing from Dust-laden Gas in Shaft Kilns of Small-sized Cement Plants
ZHENG Shougui*, LIU Jiang, HU Guohua, et al.
*Health and Anti-epidemic Station of Jinhua County, Jinhua, Zhejiang 321000
Abstract Objective To study an appropriate method for dust scrubbing from dust-laden gas in the shaft kilns of small-sized cement plants. Methods Characteristics of dust-laden gas, including its temperature, dew point, dust concentration, diameters of dust particles and their distribution, as well as fractional dust collection efficiencies of the dust precipitator settling chamber, cyclone, impinging scrubber, impinging-spray scrubber, were measured according to the National Standards for Measurement of Particulate in Exhaust Gas Emitted from the Stationary Pollution Sources and Sampling Methods of Gaseous Pollutants(GB/T16157-1996), with a WY-1 In-stack 7-Stage Cascade Impactor for fractional dust collection. Results The fractional dust collection efficiency of the settling chamber for the particles greater than 12 μm was 72%, while that of the cyclone for the particles of 2 μm, 5 μm and 10 μm were 40.0%, 72.5% and 88.9%, respectively, and that of impinging scrubber was 55.0%, 91.0% and 98.9%, respectively; and that of impinging-spray scrubber were 96.0%, 99.2% and 99.6%, respectively. Results showed that 81% of the dust (by weight) from the shaft kilns were greater than 10 μm, so the settling chamber was effective for the removal of this fraction of dust. But dust particles behind the settling chamber were finer, and about 59%～69% of them were less than 2 μm in diameters. In that case, the cyclone, impinging scrubber and impinging-spray scrubber could give an overall collection efficiency of 54%, 57% and 96%, respectively. Based on this, the following combination of dust collectors were adopted to meet the national standards for exhaust emission: a settling chamber plus an electrostatic precipitator, a settling chamber plus an impinging-spray scrubber and a settling chamber plus an impinging scrubber. The cement plants could select appropriate dust collectors according to their technical and economical conditions. Conclusion Based on the results of the studies, appropriate dust collectors used to treat dust-laden gas from shaft kilns to meet the national standards for exhaust emission were recommended.
, 百拇医药
Key words Smoke Dust
立窑锻烧是小水泥厂产尘量较大的工序，具有烟气量大、粉尘浓度高、含湿量大、工作情况波动频繁的特点。过去由于缺少可依据的实测数据(尤其是粉尘的粒径分级组成等)而造成除尘器选型上的失误时有发生。我们在有代表性的水泥厂进行现场调查、测定和试点研究，总结出目前水泥厂立窑烟气适宜的除尘方案。
材料与方法
1.烟气特性(烟气温度、含湿量、露点温度等)按照《GB/T16157-1996固定污染源排气中颗粒物的测定与气态污染物的采样方法》的要求测定。
2.采用中国预防医学科学院研制的WY-1型烟道用7级冲击式尘粒分级仪[1]，按预测流速法在烟道中采样测定立窑烟气的粉尘粒径分级组成。
3.在除尘器前后烟道中使用WY-1型尘粒分级仪同步取样测定立窑沉降室、旋风除尘器、冲击水浴、冲击喷雾联合除尘器等常用除尘器的尘粒粒径分级除尘效率。
, http://www.100md.com
4.上述测定的原始数据计算方法参照文献[1，2]。
5.依据现场测定数据，结合乡镇水泥厂的经济与技术条件，提出目前立窑烟气的除尘方案。
结果与讨论
1.立窑烟气的温度、含湿量及粉尘浓度：立窑烟气的温度90～200 ℃，瞬间温度可达260℃，烟气中的粉尘浓度1.8～10 g/m3，烟气含湿量达10%～15%，相应的烟气露点温度达45～53 ℃。
2.乡镇水泥厂立窑工序粉尘粒径分级组成测定结果见表1。
表1 乡镇水泥厂立窑工序沉降室前后
粉尘粒径分级组成 测点位置
<尘粒的stokes直径的质量百分数(%)
, 百拇医药
2 μm
5 μm
10 μm
30 μm
沉降室前
10.1
14.2
19.0
26.0
沉降室后
59.0
65.0
69.5
, 百拇医药
76.0
表中数值为山东新汶、浙江金华等8个水泥厂测得数据，在对数几率座标纸上用最小二乘方法作直线回归所得出的数值
3.立窑沉降室总除尘效率和粒径分级除尘效率测试结果与比较见表2。
表2 立窑沉降室总除尘效率与粒径分级除尘效率对比 测定地点
含尘浓度
(mg/m3)
总除尘
效率
(%)
粒径分级除
, http://www.100md.com
尘效率(%)
沉降室尺寸
(m×m×m)
进气
出气
粒径
(μm)
除尘
效率
新汶水泥厂
9 600
2 520
73.8
, http://www.100md.com
>12.3
75.0
10.0×3.0×4.0
桓台水泥厂
2 213
1 038
53.0
>11.8
72.1
11.7×2.8×4.4
金华水泥厂
4 528
, http://www.100md.com 1 304
71.2
>10.0
72.0
12.0×3.0×4.5
总除尘效率(%)=(1-出气含尘浓度/进气含尘浓度)×100
4.本研究与以往研究中常用除尘器的粒径分级除尘效率比较见表3[3，4]。
表3 几种常用除尘器的性能 形 式
适用温度(℃)
粒径分级除尘效率(%)
压力损失(Pa)
, 百拇医药
运行维护费
初投资
维护管理
2 μm
5 μm
10 μm
12 μm
重力沉降室
<400
72.0
400～ 500
低
中
, 百拇医药
容易
旋风除尘器
<300
40.0
72.5
88.9
800～1 200
低
低
容易
多管旋风除尘器
<300
高于旋风除尘器约50%
, 百拇医药
1 000～1 500
低
中
中
滤袋除尘器
<100(普通)
<250(玻璃纤维
及耐高温滤料)
99.0
>99.0
>99.0
1 200～1 500
, 百拇医药 高
高
较难
高压静电除尘器
<300
99.0
>99.0
>99.0
400～ 500
较高
高
难
冲击水浴除尘器
, 百拇医药
不限
55.0
91.0
98.9
800～1 200
低
低
容易
自蔽式除尘器
不限
近似冲击水浴
800～1 200
低
, http://www.100md.com
低
容易
水膜旋风除尘器
不限
近似冲击水浴
800～1 200
低
低
容易
冲击-喷雾除尘器
不限
96.0
99.2
, 百拇医药
99.6
1 400～1 800
中
中
中
5.根据水泥厂主要工序尘粒的粒径分级组成及常用除尘器粒径分级除尘效率(Ei)，运用预期除尘效率(Et)=1-Σ(1-Ei)ΔZBi公式，其中ΔZBi为进入除尘器粒径为di的尘粒的质量百分数， 推算出几种常用除尘器用于水泥厂不同工序的预期除尘效率(表4)。某一除尘器用于不同工序，由于所处理粉尘的粒径分级组成不同，就出现了不同的总除尘效率。因此，在除尘器的选型时一定要根据应用对象的粉尘粒径分级组成和除尘器的粒径分级除尘效率合理匹配，选定所需的除尘器才更科学、更适用。表4 常用除尘器用于不同工序的除尘效率(%) 工序
, 百拇医药
进气粉尘浓度
(g*m-3)
除尘器种类
沉降室
(500 Pa)
冲击水浴
(1 200 Pa)
冲击-喷雾
(1 800 Pa)
旋风
(1 000 Pa)
滤袋
, 百拇医药
(1 500 Pa)
高压静电
(500 Pa)
立窑
2～ 10
53～57
/
/
/
×
99
立窑(沉降室后)
1～ 4
, 百拇医药
/
54～60
96～97
46～62
×
99
烘干
20～100
/
/
/
85
×
, 百拇医药 99
烘干(旋风除尘器后)
3～ 15
/
65.5
98
55
×
99
生料磨、水泥磨
20～200
/
×
, http://www.100md.com
×
85
99
99
包装
3～ 5
/
×
×
/
99
99
/不推荐使用，×避免使用
, 百拇医药 6.选择除尘器应充分注意立窑烟气及粉尘的特性，如滤袋除尘器虽对小颗粒灰尘具有很高的除尘效率，但用于立窑烟气的除尘就不太适宜。原因是立窑烟气温度很高，且波动大，瞬间的高温烟气会使昂贵的滤袋毁于一旦。因此，在没有严格控制烟气温度的条件下，立窑烟气除尘以不选用滤袋除尘器为宜。
7.立窑烟气除尘器的选型：在选定立窑烟气的除尘方案时，要充分考虑立窑烟气特性，排放粉尘的粒径分级组成和除尘器的粒径分级除尘效率等性能，同时还应结合工厂的技术及经济条件等多种因素综合考虑。本研究推荐的立窑烟气除尘方案(表5)就是充分考虑了上述各种因素，根据现场调查实测结果，经分析论证提出的。
表5 立窑烟气除尘方案
方案
第1级除尘器
第2级除尘器
, 百拇医药
建议方案
1
沉降室
高压静电除尘器
2
沉降室
冲击-喷雾联合除尘器
3
沉降室
冲击水浴除尘器
4
沉降室
立窑水泥厂
, 百拇医药
1
袋除尘器
防尘技术规
2
电除尘器
程(GB5984-
3
沉降室
袋除尘器
1986)
4
沉降室
电除尘器
, http://www.100md.com
5
水收尘
(1)立窑烟气第1级除尘器选型：从表5可以看出，立窑烟气第1级除尘4种方案，都把沉降室作为第1级除尘，这主要是沉降室除尘效率对>12 μm的尘粒可达72%，且沉降室的结构简单，可以充分运用立窑窑顶有较大面积的有利位置建造，造价低，易于管理。它用于立窑烟气除尘，是适宜乡镇小水泥厂的除尘方法。有研究认为沉降室的除尘效率很低，但据我们的调查结果，新汶水泥厂沉降室总除尘效率为73.8%，桓台水泥厂为53.0%，金华水泥厂为71.2%，3个沉降室对>12 μm尘粒的分级效率均达到72%以上，立窑排放烟气中>10 μm粒子多占有较大比例，而小尘粒比例大的，其进气含尘浓度也低。因此，立窑烟气使用沉降室有肯定的效果，但立窑烟气运用沉降室后，粉尘浓度仍较高，我们认为，首先还应改进烧窑工艺操作，降低立窑烟气的含尘浓度。例如根据在桓台水泥厂调查的结果，进气含尘浓度为2 213 mg/m3，经沉降室后降为1 038 mg/m3。如能进一步改进立窑的工艺操作水平，有可能在使用沉降室的条件下，使排放粉尘浓度接近800 mg/m3(原4区立窑排放标准)，根据《水泥厂大气污染物排放标准(GB4915-1996)》，要求3类区为600 mg/m3，故仍需采用第2级除尘器除尘。
, 百拇医药
(2)立窑烟气第2级除尘器的选型:①冲击式水浴除尘器:冲击式水浴除尘,具有结构简单、易于管理，且不必担心结露的特点。经其处理后，排放粉尘浓度能接近达到600 mg/m3的要求。根据冲击式水浴除尘器的粒径分级除尘效率和测得的沉降室后粉尘粒径分级组成，可推算出新汶、恒台和金华水泥厂沉降室后冲击水浴的除尘效率分别为53.1%、46.5%和49.0%，相应的粉尘排放浓度分别为1 182、555和665 mg/m3。因此针对目前乡镇小水泥厂的技术与经济条件，把冲击式水浴除尘器作为沉降室后的第2级除尘可以是一种过渡方法。②冲击-喷雾联合除尘器:冲击-喷雾联合除尘器具有冲击水浴和喷雾除尘器串联的联合除尘作用，其用于沉降室后的除尘效率显著高于冲击水浴除尘器，且阻力增加也不多。其结构简单、易于管理、造价低廉，经它处理后粉尘浓度能达到GB4915-1996中对新建厂要求的150 mg/m3。推荐将其用于沉降室后作第2级除尘器。当然，选用湿式除尘器应同时考虑到妥善解决污水的闭路循环和污泥的处理问题。③高压静电除尘器:高压静电除尘器对颗粒灰尘具有较高的除尘效率，用于沉降室后作第2级除尘器可使烟气的含尘浓度达到GB4915-1996中对新建厂的要求，但使用过程应有保温措施，防止除尘系统发生结露。另外静电除尘器的初投资较高，管理难度大，因此，对于乡镇水泥厂来讲，本方案作为一个发展的方向是合适的。
, 百拇医药
参考文献
1 刘光铨，王炎生，陈明兰，等.WY-1型烟道用冲击式尘粒分级仪的研制.环境工程，1985，4(5):17-24.
2 于正然，刘光铨，单嫣娜，等.烟气与烟尘测试实用技术.北京：中国环境出版社，1990.13-107.
3 刘光铨，刘江，周辰，等.冲击水浴除尘器设计改进及其在中小工厂的使用.卫生研究，1992，21：218-220，274-277.
4 刘光铨，刘江，胡国华，等.冲击-喷雾联合除尘器及其在乡镇企业的应用.通风除尘，1992，11(4)：16-22.
收稿日期：1998-07-31 修回日期：1998-10-19, 百拇医药
单位：郑寿贵 蔡祖华 吴因南 陈姿娟 (321000 浙江省金华县卫生防疫站)；刘江 胡国华 刘光铨 (中国预防医学科学院环境卫生与卫生工程研究所)
关键词：烟；粉尘
中华预防医学杂志990311 摘要 目的 提出小水泥厂立窑烟气应选用的适宜除尘方法。方法 根据GB/T16157-1996固定污染源排气中颗粒物的测定和气态污染物的采样方法，并使用WY-1型烟道用7级冲击式尘粒分级仪等测定了立窑烟气的温度、露点温度、粉尘浓度、粉尘粒径分级组成等特性；测定了沉降室、旋风、冲击水浴、冲击-喷雾除尘器的粒径分级除尘效率等特性。结果 在上述基础上，将除尘器与尘源进行合理匹配，提出了排放达标的几种除尘器选型组合：①沉降室加静电除尘器；②沉降室加冲击喷雾除尘器；③沉降室加冲击水浴除尘器等。结论 采用适宜的除尘方法及对除尘器进行科学的选型，避免了以往经验选型的失误。
, 百拇医药
Studies on Appropriate Methods for Dust Scrubbing from Dust-laden Gas in Shaft Kilns of Small-sized Cement Plants
ZHENG Shougui*, LIU Jiang, HU Guohua, et al.
*Health and Anti-epidemic Station of Jinhua County, Jinhua, Zhejiang 321000
Abstract Objective To study an appropriate method for dust scrubbing from dust-laden gas in the shaft kilns of small-sized cement plants. Methods Characteristics of dust-laden gas, including its temperature, dew point, dust concentration, diameters of dust particles and their distribution, as well as fractional dust collection efficiencies of the dust precipitator settling chamber, cyclone, impinging scrubber, impinging-spray scrubber, were measured according to the National Standards for Measurement of Particulate in Exhaust Gas Emitted from the Stationary Pollution Sources and Sampling Methods of Gaseous Pollutants(GB/T16157-1996), with a WY-1 In-stack 7-Stage Cascade Impactor for fractional dust collection. Results The fractional dust collection efficiency of the settling chamber for the particles greater than 12 μm was 72%, while that of the cyclone for the particles of 2 μm, 5 μm and 10 μm were 40.0%, 72.5% and 88.9%, respectively, and that of impinging scrubber was 55.0%, 91.0% and 98.9%, respectively; and that of impinging-spray scrubber were 96.0%, 99.2% and 99.6%, respectively. Results showed that 81% of the dust (by weight) from the shaft kilns were greater than 10 μm, so the settling chamber was effective for the removal of this fraction of dust. But dust particles behind the settling chamber were finer, and about 59%～69% of them were less than 2 μm in diameters. In that case, the cyclone, impinging scrubber and impinging-spray scrubber could give an overall collection efficiency of 54%, 57% and 96%, respectively. Based on this, the following combination of dust collectors were adopted to meet the national standards for exhaust emission: a settling chamber plus an electrostatic precipitator, a settling chamber plus an impinging-spray scrubber and a settling chamber plus an impinging scrubber. The cement plants could select appropriate dust collectors according to their technical and economical conditions. Conclusion Based on the results of the studies, appropriate dust collectors used to treat dust-laden gas from shaft kilns to meet the national standards for exhaust emission were recommended.
, 百拇医药
Key words Smoke Dust
立窑锻烧是小水泥厂产尘量较大的工序，具有烟气量大、粉尘浓度高、含湿量大、工作情况波动频繁的特点。过去由于缺少可依据的实测数据(尤其是粉尘的粒径分级组成等)而造成除尘器选型上的失误时有发生。我们在有代表性的水泥厂进行现场调查、测定和试点研究，总结出目前水泥厂立窑烟气适宜的除尘方案。
材料与方法
1.烟气特性(烟气温度、含湿量、露点温度等)按照《GB/T16157-1996固定污染源排气中颗粒物的测定与气态污染物的采样方法》的要求测定。
2.采用中国预防医学科学院研制的WY-1型烟道用7级冲击式尘粒分级仪[1]，按预测流速法在烟道中采样测定立窑烟气的粉尘粒径分级组成。
3.在除尘器前后烟道中使用WY-1型尘粒分级仪同步取样测定立窑沉降室、旋风除尘器、冲击水浴、冲击喷雾联合除尘器等常用除尘器的尘粒粒径分级除尘效率。
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4.上述测定的原始数据计算方法参照文献[1，2]。
5.依据现场测定数据，结合乡镇水泥厂的经济与技术条件，提出目前立窑烟气的除尘方案。
结果与讨论
1.立窑烟气的温度、含湿量及粉尘浓度：立窑烟气的温度90～200 ℃，瞬间温度可达260℃，烟气中的粉尘浓度1.8～10 g/m3，烟气含湿量达10%～15%，相应的烟气露点温度达45～53 ℃。
2.乡镇水泥厂立窑工序粉尘粒径分级组成测定结果见表1。
表1 乡镇水泥厂立窑工序沉降室前后
粉尘粒径分级组成 测点位置
<尘粒的stokes直径的质量百分数(%)
, 百拇医药
2 μm
5 μm
10 μm
30 μm
沉降室前
10.1
14.2
19.0
26.0
沉降室后
59.0
65.0
69.5
, 百拇医药
76.0
表中数值为山东新汶、浙江金华等8个水泥厂测得数据，在对数几率座标纸上用最小二乘方法作直线回归所得出的数值
3.立窑沉降室总除尘效率和粒径分级除尘效率测试结果与比较见表2。
表2 立窑沉降室总除尘效率与粒径分级除尘效率对比 测定地点
含尘浓度
(mg/m3)
总除尘
效率
(%)
粒径分级除
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尘效率(%)
沉降室尺寸
(m×m×m)
进气
出气
粒径
(μm)
除尘
效率
新汶水泥厂
9 600
2 520
73.8
, http://www.100md.com
>12.3
75.0
10.0×3.0×4.0
桓台水泥厂
2 213
1 038
53.0
>11.8
72.1
11.7×2.8×4.4
金华水泥厂
4 528
, http://www.100md.com 1 304
71.2
>10.0
72.0
12.0×3.0×4.5
总除尘效率(%)=(1-出气含尘浓度/进气含尘浓度)×100
4.本研究与以往研究中常用除尘器的粒径分级除尘效率比较见表3[3，4]。
表3 几种常用除尘器的性能 形 式
适用温度(℃)
粒径分级除尘效率(%)
压力损失(Pa)
, 百拇医药
运行维护费
初投资
维护管理
2 μm
5 μm
10 μm
12 μm
重力沉降室
<400
72.0
400～ 500
低
中
, 百拇医药
容易
旋风除尘器
<300
40.0
72.5
88.9
800～1 200
低
低
容易
多管旋风除尘器
<300
高于旋风除尘器约50%
, 百拇医药
1 000～1 500
低
中
中
滤袋除尘器
<100(普通)
<250(玻璃纤维
及耐高温滤料)
99.0
>99.0
>99.0
1 200～1 500
, 百拇医药 高
高
较难
高压静电除尘器
<300
99.0
>99.0
>99.0
400～ 500
较高
高
难
冲击水浴除尘器
, 百拇医药
不限
55.0
91.0
98.9
800～1 200
低
低
容易
自蔽式除尘器
不限
近似冲击水浴
800～1 200
低
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低
容易
水膜旋风除尘器
不限
近似冲击水浴
800～1 200
低
低
容易
冲击-喷雾除尘器
不限
96.0
99.2
, 百拇医药
99.6
1 400～1 800
中
中
中
5.根据水泥厂主要工序尘粒的粒径分级组成及常用除尘器粒径分级除尘效率(Ei)，运用预期除尘效率(Et)=1-Σ(1-Ei)ΔZBi公式，其中ΔZBi为进入除尘器粒径为di的尘粒的质量百分数， 推算出几种常用除尘器用于水泥厂不同工序的预期除尘效率(表4)。某一除尘器用于不同工序，由于所处理粉尘的粒径分级组成不同，就出现了不同的总除尘效率。因此，在除尘器的选型时一定要根据应用对象的粉尘粒径分级组成和除尘器的粒径分级除尘效率合理匹配，选定所需的除尘器才更科学、更适用。表4 常用除尘器用于不同工序的除尘效率(%) 工序
, 百拇医药
进气粉尘浓度
(g*m-3)
除尘器种类
沉降室
(500 Pa)
冲击水浴
(1 200 Pa)
冲击-喷雾
(1 800 Pa)
旋风
(1 000 Pa)
滤袋
, 百拇医药
(1 500 Pa)
高压静电
(500 Pa)
立窑
2～ 10
53～57
/
/
/
×
99
立窑(沉降室后)
1～ 4
, 百拇医药
/
54～60
96～97
46～62
×
99
烘干
20～100
/
/
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85
×
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烘干(旋风除尘器后)
3～ 15
/
65.5
98
55
×
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生料磨、水泥磨
20～200
/
×
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×
85
99
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包装
3～ 5
/
×
×
/
99
99
/不推荐使用，×避免使用
, 百拇医药 6.选择除尘器应充分注意立窑烟气及粉尘的特性，如滤袋除尘器虽对小颗粒灰尘具有很高的除尘效率，但用于立窑烟气的除尘就不太适宜。原因是立窑烟气温度很高，且波动大，瞬间的高温烟气会使昂贵的滤袋毁于一旦。因此，在没有严格控制烟气温度的条件下，立窑烟气除尘以不选用滤袋除尘器为宜。
7.立窑烟气除尘器的选型：在选定立窑烟气的除尘方案时，要充分考虑立窑烟气特性，排放粉尘的粒径分级组成和除尘器的粒径分级除尘效率等性能，同时还应结合工厂的技术及经济条件等多种因素综合考虑。本研究推荐的立窑烟气除尘方案(表5)就是充分考虑了上述各种因素，根据现场调查实测结果，经分析论证提出的。
表5 立窑烟气除尘方案
方案
第1级除尘器
第2级除尘器
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建议方案
1
沉降室
高压静电除尘器
2
沉降室
冲击-喷雾联合除尘器
3
沉降室
冲击水浴除尘器
4
沉降室
立窑水泥厂
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1
袋除尘器
防尘技术规
2
电除尘器
程(GB5984-
3
沉降室
袋除尘器
1986)
4
沉降室
电除尘器
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5
水收尘
(1)立窑烟气第1级除尘器选型：从表5可以看出，立窑烟气第1级除尘4种方案，都把沉降室作为第1级除尘，这主要是沉降室除尘效率对>12 μm的尘粒可达72%，且沉降室的结构简单，可以充分运用立窑窑顶有较大面积的有利位置建造，造价低，易于管理。它用于立窑烟气除尘，是适宜乡镇小水泥厂的除尘方法。有研究认为沉降室的除尘效率很低，但据我们的调查结果，新汶水泥厂沉降室总除尘效率为73.8%，桓台水泥厂为53.0%，金华水泥厂为71.2%，3个沉降室对>12 μm尘粒的分级效率均达到72%以上，立窑排放烟气中>10 μm粒子多占有较大比例，而小尘粒比例大的，其进气含尘浓度也低。因此，立窑烟气使用沉降室有肯定的效果，但立窑烟气运用沉降室后，粉尘浓度仍较高，我们认为，首先还应改进烧窑工艺操作，降低立窑烟气的含尘浓度。例如根据在桓台水泥厂调查的结果，进气含尘浓度为2 213 mg/m3，经沉降室后降为1 038 mg/m3。如能进一步改进立窑的工艺操作水平，有可能在使用沉降室的条件下，使排放粉尘浓度接近800 mg/m3(原4区立窑排放标准)，根据《水泥厂大气污染物排放标准(GB4915-1996)》，要求3类区为600 mg/m3，故仍需采用第2级除尘器除尘。
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(2)立窑烟气第2级除尘器的选型:①冲击式水浴除尘器:冲击式水浴除尘,具有结构简单、易于管理，且不必担心结露的特点。经其处理后，排放粉尘浓度能接近达到600 mg/m3的要求。根据冲击式水浴除尘器的粒径分级除尘效率和测得的沉降室后粉尘粒径分级组成，可推算出新汶、恒台和金华水泥厂沉降室后冲击水浴的除尘效率分别为53.1%、46.5%和49.0%，相应的粉尘排放浓度分别为1 182、555和665 mg/m3。因此针对目前乡镇小水泥厂的技术与经济条件，把冲击式水浴除尘器作为沉降室后的第2级除尘可以是一种过渡方法。②冲击-喷雾联合除尘器:冲击-喷雾联合除尘器具有冲击水浴和喷雾除尘器串联的联合除尘作用，其用于沉降室后的除尘效率显著高于冲击水浴除尘器，且阻力增加也不多。其结构简单、易于管理、造价低廉，经它处理后粉尘浓度能达到GB4915-1996中对新建厂要求的150 mg/m3。推荐将其用于沉降室后作第2级除尘器。当然，选用湿式除尘器应同时考虑到妥善解决污水的闭路循环和污泥的处理问题。③高压静电除尘器:高压静电除尘器对颗粒灰尘具有较高的除尘效率，用于沉降室后作第2级除尘器可使烟气的含尘浓度达到GB4915-1996中对新建厂的要求，但使用过程应有保温措施，防止除尘系统发生结露。另外静电除尘器的初投资较高，管理难度大，因此，对于乡镇水泥厂来讲，本方案作为一个发展的方向是合适的。
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参考文献
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2 于正然，刘光铨，单嫣娜，等.烟气与烟尘测试实用技术.北京：中国环境出版社，1990.13-107.
3 刘光铨，刘江，周辰，等.冲击水浴除尘器设计改进及其在中小工厂的使用.卫生研究，1992，21：218-220，274-277.
4 刘光铨，刘江，胡国华，等.冲击-喷雾联合除尘器及其在乡镇企业的应用.通风除尘，1992，11(4)：16-22.
收稿日期：1998-07-31 修回日期：1998-10-19, 百拇医药