水泥窯“電改袋”系統(tǒng)解決方案探討
為提升企業(yè)環(huán)保水平,挖掘企業(yè)節(jié)能潛力,提升企業(yè)競爭力,促進水泥工作轉(zhuǎn)型升級,中國水泥網(wǎng)在河南鄭州召開了“2014第二屆中國水泥節(jié)能環(huán)保技術(shù)交流大會”。 會議邀請行業(yè)領(lǐng)導(dǎo),知名專家,水泥企業(yè)總工,節(jié)能技術(shù)負(fù)責(zé)人,科研院所研究員,廣大水泥行業(yè)服務(wù)商共計三百余人齊聚一堂,組織召開了共同探討水泥工業(yè)的節(jié)能環(huán)保政策,交流最新裝備和技術(shù)措施。河南中材環(huán)保有限公司總經(jīng)理李桂亭針對水泥窯“電改袋”系統(tǒng)解決方案進行了探討。
河南中材環(huán)保有限公司總經(jīng)理李桂亭
一、電收塵器改造為袋收塵器的必要性與可行性
進入二十一世紀(jì)以來,隨著我國經(jīng)濟持續(xù)高速增長,資源能源需求不斷提高,環(huán)境壓力日益突出。“沙塵暴”、“低碳”、“霧霾”、“PM2.5”等一系列熱門詞匯,更使得環(huán)境保護關(guān)切度尤為突出。黨的十八首次將“努力建設(shè)美麗中國”作為執(zhí)政理念提出,相繼出臺了一系列政策性文件,一方面培育和發(fā)展環(huán)保產(chǎn)業(yè),兩一方面不斷提高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),趕超世界先進水平。
水泥行業(yè)作為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),得到了長足的發(fā)展。截止2013年底,全國水泥產(chǎn)量達到24.1億噸,全國熟料產(chǎn)能18.6億噸,產(chǎn)量13.6億噸,熟料生產(chǎn)線達到1714條。經(jīng)過多年的轉(zhuǎn)型發(fā)展,水泥行業(yè)在淘汰落后產(chǎn)能、污染物治理、余熱發(fā)電等方面都取得了不俗的成績。但是我們應(yīng)該清醒的看到,水泥行業(yè)仍然是高消耗高排放行業(yè),這是目前水泥生產(chǎn)的工藝過程所決定的。據(jù)2010年數(shù)據(jù)統(tǒng)計,水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)的粉塵排放占到全國工業(yè)生產(chǎn)總排放量的31.7%,這樣大的污染物排放總量,給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。據(jù)統(tǒng)計目前水泥窯用的除塵設(shè)備80%以上為電除塵器,排放標(biāo)準(zhǔn)普遍在50-100mg/Nm3。 根據(jù)水泥行業(yè)環(huán)?,F(xiàn)狀和國家環(huán)境保護的實際需要,國家多次對水泥行業(yè)粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)進行修訂和完善(詳見表一)。
通過表一看出,國家對水泥生產(chǎn)環(huán)保要求是非常嚴(yán)格的,而絕大部分在運行的電除塵設(shè)備將無法滿足這樣高標(biāo)準(zhǔn)的排放要求,而明年7月1日現(xiàn)有企業(yè)將按新標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,因此對原有電除塵改造勢在必行。
電除塵器作為高效除塵器的一種,在水泥行業(yè)除塵領(lǐng)域占有絕對的主導(dǎo)地位。但由于電除塵本身除塵機理和水泥生產(chǎn)工藝特點決定了要滿足20mg/Nm3的排放要求,僅對原有電除塵器進行簡單的改造是不行的,必須從除塵機理上改造為袋式除塵器。
第一、原有的電除塵都是按照排放50、100、150設(shè)計選型的,要滿足新標(biāo)準(zhǔn),其容量本身不夠,僅簡單的更換部件、更換控制方式,使排放成倍降低是不可能的。增加電場,又受空間場地制約,也不一定能取得好的效果。
表一:新舊標(biāo)準(zhǔn)的比較
第二、電除塵器受比電阻影響非常大。通過余熱發(fā)電降溫后,若不再進行調(diào)質(zhì)處理,比電阻將超出合理區(qū)間,電除塵器無法滿足低排放要求。
第三、電除塵器無法避免事故排放。
以窯尾電除塵為例,水泥窯窯尾使用電除塵時,為了電除塵安全運行,均安裝了CO檢測系統(tǒng)。當(dāng)CO濃度超過2%時將自動切斷高壓電源。此時,電除塵器僅作為具有沉降作用的煙氣通道,粉塵將對空排放。據(jù)測算,當(dāng)排放標(biāo)準(zhǔn)按100mg/Nm3考慮時,若CO超標(biāo)時間按0.5%計算,則由于CO超標(biāo)引起的電除塵器年超標(biāo)排放總量與除塵器正常達標(biāo)排放的總量相當(dāng)[1] 。如果按新標(biāo)準(zhǔn)30mg/Nm3考慮,若CO超標(biāo)時間按0.5%計算,則由于CO超標(biāo)引起的電除塵器年超標(biāo)排放總量是除塵器正常達標(biāo)排放總量的3.3倍。而CO超標(biāo)時間控制在0.5%以內(nèi)是不可能的,大部分在1%,有的甚至達到2%。因此由于CO超標(biāo)而造成的事故排放總量將是極其驚人的,這也是新標(biāo)準(zhǔn)絕對不允許的。因此新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了環(huán)保設(shè)備與主機設(shè)備同步運行率為100%。
第四、袋式收塵器從除塵機理上就克服了電除塵的不足,完全可以避免事故排放。我國袋式除塵從過濾技術(shù)到清灰技術(shù)均取得了長足的進步,濾料壽命大大延長,運行成本大大降低,完全可以滿足新標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。
綜上所述,水泥行業(yè)電除塵改造為袋式除塵器是目前為滿足新標(biāo)準(zhǔn)的必要選擇,也是可行的選擇。
二、電改袋幾種形式比較
目前對于電改袋并沒有確切的定義,只要原來使用的電除塵器經(jīng)過改造,其排放效果由袋除塵器保證,都可稱為電改袋。其具體形式有如下幾種:
1、保留原電除塵器的殼體,僅拆除內(nèi)部構(gòu)件而改造成袋除塵器,?