按新标准的要求，除尘装置应与其对应的生产工艺设备同步运转，其年同步运转率不得小于99%，且不得采用因工艺波动而造成停机的除尘装置。此时，水泥厂的主要粉尘排放点如窑头、窑尾等如继续采用电收尘器作为除尘装置已经较难达到如此严格的排放要求和操作规范。随着新型生产工艺、设备及耐高温滤料的不断推出，袋收尘器以其收尘效率高、运行故障率低的优势成为水泥工业生产线的首选除尘设备。 一般的新型干法水泥生产线的窑尾袋收尘器主要用于处理回转窑及生料磨的废气。来自窑尾预热器的废气首先经过增湿塔喷水降温，一部分废气入生料磨，其余废气与出生料磨废气同时进入袋收尘器进行处理，净化后的气体通过废气风机由烟囱排出。 此处废气的特点主要有：1）收尘器进口废气含尘浓度较高（≤200g/Nm3）；2）废气温度高，波动大。一般工厂收尘器入口废气温度在160～220℃，最高可达260℃；3）废气湿含量高，最大湿含量可达18％Vol；4）废气成分复杂，含有腐蚀性的气体如：NOx、SOx等。这种工况对窑尾袋收尘器的设计及操作提出了较高的要求。 国内、外窑尾废气处理采用袋收尘器主要有高效脉冲袋收尘器和反吹风玻纤袋收尘器，究竟采用哪种方案更可靠、投资更省、占地面积更小、滤袋使用寿命更长呢？表1是两种方案的比较（以2500t／d新型干法水泥厂为例）。 表1 窑尾袋收尘器方案比较 方 案 比较内容 方案一：反吹风玻纤袋收尘器 方案二：高效脉冲袋收尘器 处理风量（Nm3／h） 460000～520000 460000～520000 过滤面积（m2） 16800 8144 过滤风速（m／min） 0.46～0.52 0.94~1.06 清灰方式 反吹风 脉冲 设备总重（t） 400 185 滤袋使用寿命 24～36个月 24～36个月 排放浓度（mg／Nm3） 30 30 设备造价（万元） 780 580 更换一次滤袋造价（万元） 400 250 占地面积（m2） 593 390 综合能耗（KW） 238 224 土建费用（万元） 105 65 系统总投资（万元） 885 645 从上表中可以看出：方案二无论从设备投资、占地面积、综合能耗、滤袋更换成本等各方面均优于方案一。而且方案二处理能力强，能适应生产规模的大型化，系统运行参数优于方案一，进而体现出系统可靠性高，带来的经济性更好。因此，我们推荐窑尾收尘采用高效脉冲袋收尘器。以下主要介绍CDM高效脉冲袋收尘器的设计及操作。 一、 CDM高效脉冲袋收尘器的设计 经过增湿塔冷却后的废气温度降为150～220℃，瞬间可达260℃。在此工况下，采用脉冲袋收尘器无论从经济性还是可靠性方面都比采用电收尘器、反吹风玻纤袋收尘器更优。成都院在消化吸收国内、外先进的工艺及设备基础上，开发出了适用窑尾工况的CDM系列高效脉冲袋收尘器。 1.1结构及工作原理 如图3所示，CDM系列高效脉冲除尘器由进出口烟道1、除尘室2、净气室3、清灰系统4、灰斗5等组成。 工作时含尘气体由布袋除尘器中下部的进口烟道1分配后进入各室的灰斗5，烟气由于折流和速度降低等原因使得比较粗、比较重的粉尘颗粒得以沉降，达到预分离的目的。细粉尘随气流转折向上进入除尘室2，由于滤袋的过滤作用，粉尘被阻留在滤袋的外表面，过滤后净气体由滤袋内部进入各单元的净气室3，并汇合于出口烟道1，经引风机后通过烟囱排入大气。 随着时间推移，粉尘不断地附着在滤袋上使滤袋内外压差增大，增大到设定值时，PLC控制系统发出信号，执行机构开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲清灰，以上的各项动作均由PLC可编程控制仪控制。 1.2 CDM系列高效脉冲袋收尘器的独特设计 CDM系列高效脉冲袋收尘器除了具有其他类型的脉冲袋收尘器的所有优点之外，还有以下独特之处： a气流涡旋打散及均布装置 气流在进入收尘器后，由于截面突变会产生较强的涡旋，涡旋气流会使刚收下来的粉尘再次以较高速度上扬，这样不仅增加了滤袋负荷，同时也会冲刷滤袋并降低滤袋使用寿命。加入独特的气流涡旋打散及均布装置后，可很大程度上减少涡旋对滤袋的冲刷，避免袋底相碰，延长滤袋使用寿命。 b独立模块设计 普通的脉冲袋收尘器由于所有收尘室共用一个或两个灰斗，当某个室检修时，有大量的冷空气通过共用的灰斗进入收尘系统，使风机负荷大大增加以至造成风机电机停机（也就是收尘器停机）。这样上油设备如窑、生料磨等必须停机（也就是整个烧成系统、生料粉磨系统停机）。 而CDM系列高效脉冲袋收尘器的每一个除尘室在操作上相对独立，在每一个除尘室的进、出口烟道上都设有阀门，使每一个除尘室如同一个独立的小除尘器一样，可以将某个除尘室从运行中独立出来，如同彼此独立的几台小除尘器的并联，因此可以实现真正意义上的离线清灰、在线维修，使水泥厂能在不停窑的基础上维修袋收尘器。 c独特的清灰系统 与传统袋收尘器的清灰系统相比，该系列袋收尘器采用了逐行喷吹的先进喷吹方式，可通过喷吹管上开孔孔径的变化，合理调节压缩空气喷吹到袋底的压力，使其既能清灰彻底，又不损伤滤袋。 d自带旁路系统 该系列袋收尘器在设计中考虑了系统试生产时工况不稳定、上游设备（增湿塔）出现故障时，入口温度将会超过滤袋的允许使用温度，为了保护滤袋，特在进出口烟道中增设了旁路系统。当出现异常高温时，进气阀自动关闭，旁路阀打开，所有超高温气体从旁路风道通过，从而可以保护滤袋烧损。 e滤料的选择 选择合适的滤料是收尘器成败的关键因素。根据窑尾烟气的特点，滤袋必须既能耐高温（最高260℃），又能耐酸（主要是SOx、NOx）、并且抗水解性能好。实践证明，采用经过特殊工艺处理的耐高温滤料如玻纤膨体纱、P84、NOMEX均能满足窑尾工况。但每种滤料又都有局限，如玻纤膨体纱不耐折且要求过滤风速较低、P84对 NOx比较敏感、而SOx对NOMEX影响较大。根据国内外的使用情况，在窑尾的滤料的选择上可遵循以下原则：若收尘器设计有自带旁路，使用厂家操作经验较丰富的话可选择NOMEX（抗水解、抗酸处理），此方案性价比最好；若对粉尘排放要求特别严格（比如≤10mg／Nm3），可选择P84（PTFE处理）滤料，由于P84纤维独特的三叶结构，可保证极其严格的排放，但此方案成本较高；若收尘器没有设计旁路，使用厂家对入口温度的控制又不稳定则可选择经过处理的覆膜玻纤滤料，该滤料最高可耐280℃的高温，但其一次性投资及使用成本较高。 f袋笼 袋笼的所有筋线都采用自动点焊而成，横筋的焊点应位于立筋的内表面，并去除毛刺，避免滤袋的损伤。 1.3主要工艺参数 入口温度：160～220℃（正常工况） 260℃（异常工况） 入口浓度：＜200g/Nm3 出口浓度：＜30mg/Nm3 过滤风速：≤1.06m／min 阻 力：1200～1500Pa 收尘效率：99.97％ 滤袋使用寿命： 24～36个月 脉冲阀使用寿命：≥100万次喷吹（或使用5年） 二、 CDM高效脉冲袋收尘器的操作 众所周知，收尘器的良好设计和制造只是成功的基础，而正确的操作和维护是成功的保障。如何才算是正确的操作和维护呢？笔者认为应从以下几个方面考虑： 2.1 必须从整个系统加以考虑。因为窑尾袋收尘器不仅是收尘设备，也是重要的工艺设备，该收尘器的正常与否直接决定了烧成系统、生料磨系统的生产； 2.2 必须制定严格的维护管理手册，并严格执行； 2.3 对入口温度的控制。入口温度一般靠调节窑尾生料喂料量、增湿塔喷水量、冷风阀开度等。入口温度一般应控制在160～220℃。当温度超过220℃时，应适当增加喷水量及加大冷风掺入量；入口温度也不能太低，因为窑尾废气的酸露点大约在90～140℃左右，若在低于160℃的工况下工作，必须增加袋收尘器负荷（因须增加喷水量和加大冷风掺入量），同时可能使滤袋在废气的酸露点范围内工作，会降低滤袋使用寿命。 当入口温度达到250℃时，若收尘器有旁路系统，则应打开旁路阀，使高温废气短时间从旁路排出以保护滤袋。若没有旁路系统，则应使系统停机，以免造成烧坏滤袋的严重后果； 2.4 调整好最佳的清灰程序和清灰周期，使在最满意的清灰效率下，清灰压力和脉冲宽度调到最低，清灰周期调到最长； 2.5 每次停止生产时，必须保持风机继续运行。在没有入口烟气浓度（空载）情况下，继续喷吹清灰系统10～30周期，使粘附在滤袋上的粉尘抖落进卸灰斗，避免滤袋变硬而导致糊袋现象； 2.6 应精心调节收尘器前后各风机阀门，使收尘器进出口压差相对较小，可延长滤袋使用寿命。 2.7 在收尘器正常运转后，应尽量避免频繁的开停机，因为每开停一次滤袋就必须通过一次废气的酸露点，会使滤袋的寿命降低。