隨著GB4915—2004《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施，機(jī)立窯的粉塵治理已成為水泥立窯企業(yè)的頭等大事，而袋式除塵器是實(shí)現(xiàn)機(jī)立窯“無煙無塵”達(dá)標(biāo)排放的唯一選擇。
        當(dāng)前，立窯除塵的設(shè)備選型較多，有全鋼結(jié)構(gòu)的反吹風(fēng)袋式除塵器、低壓脈沖袋式除塵器、圓形袋式除塵器等，這些除塵器都存在投資大、設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本高、使用壽命短等缺點(diǎn)。磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器正是回避了全鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備的這些缺點(diǎn)而開發(fā)的新型除塵器，特別適合于機(jī)立窯煙氣“濕、蝕、變”的特性。
        1結(jié)構(gòu)原理
        含塵煙氣由頂部的均風(fēng)斜煙道進(jìn)入除塵器，經(jīng)均風(fēng)斜煙道均風(fēng)后，均勻地分向各室，部分粗顆粒由于慣性落入灰斗，其余經(jīng)濾袋內(nèi)表面過濾后，進(jìn)入袋室，然后經(jīng)通風(fēng)槽、排風(fēng)閥、排風(fēng)變徑管，由排風(fēng)機(jī)排入大氣。粉塵在某室濾袋內(nèi)表面附積到一定厚度后，將導(dǎo)致系統(tǒng)阻力的增加。這時(shí)清灰系統(tǒng)將按設(shè)定的程序啟動(dòng)反吹風(fēng)機(jī)，關(guān)閉該室排風(fēng)閥，停止該室的過濾，同時(shí)打開該室反吹風(fēng)閥，反吹風(fēng)經(jīng)反吹風(fēng)管、反吹風(fēng)閥、通風(fēng)槽進(jìn)入該室，濾袋在反吹風(fēng)的作用下縮癟（一次縮袋）。經(jīng)短暫間隔，該室反吹風(fēng)閥關(guān)閉，排風(fēng)閥打開，重新進(jìn)入過濾狀態(tài)，濾袋瞬時(shí)鼓漲（一次脈動(dòng)），已松動(dòng)變癟的塵餅在自重及濾袋抖動(dòng)的作用下落入灰斗。排風(fēng)閥再次關(guān)閉，濾袋在其它袋室的負(fù)壓抽吸作用下縮癟（二次縮袋），排風(fēng)閥再次打開，濾袋再次鼓脹清灰（二次脈動(dòng)）。兩次縮袋脈動(dòng)清灰更適合又細(xì)又粘難于清灰的立窯袋式除塵器清灰。
        2技術(shù)特點(diǎn)
        2.1磚混結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
        2.1.1能低溫運(yùn)行，防腐蝕、抗結(jié)露、低成本
        將傳統(tǒng)玻纖袋式除塵器的鋼結(jié)構(gòu)外殼體設(shè)計(jì)成磚混結(jié)構(gòu)，使得因煙氣腐蝕除塵器殼體而使除塵器失效的問題得以解決。同時(shí)磚混結(jié)構(gòu)具有良好的蓄熱功能，在煙氣處于低溫時(shí)也能正常運(yùn)行，不結(jié)露。傳統(tǒng)袋式除塵器一般要求在露點(diǎn)以上20℃才能正常運(yùn)行，而磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器在接近露點(diǎn)和短時(shí)間低于露點(diǎn)也可以正常運(yùn)行。
        磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器更加適合我國的國情，適合在當(dāng)前水泥行情下水泥企業(yè)對(duì)低成本投資的袋式除塵器的需求。由于這種除塵器省去了大量的鋼材、運(yùn)費(fèi)、安裝費(fèi)等，所用的大量材料均是水泥企業(yè)比較容易得到的。與鋼結(jié)構(gòu)的袋式除塵器相比節(jié)省投資近40%。
        2.1.2抗震、防開裂優(yōu)化設(shè)計(jì)
        因地震、運(yùn)行時(shí)間的增長等原因，開裂是磚混除塵器的首要解決的問題，本除塵器在以下幾方面著手解決：
        （1）運(yùn)用整體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        在除塵器灰斗、上下花板和檐口等處共設(shè)有五道鋼筋混凝土圈梁，基礎(chǔ)立柱部分設(shè)框架，在除塵器的四角和內(nèi)外墻交接處設(shè)構(gòu)造柱，構(gòu)造柱上下端箍筋加密，且與鋼筋混凝土圈梁連接，圈梁采用現(xiàn)澆混凝土，使圈梁、框架、構(gòu)造柱形成整體，避免了因地基不平衡下沉而開裂，提高了抗震能力。
        （2）因地制宜采用輕質(zhì)砌筑材料（如P型燒結(jié)多孔磚、輕質(zhì)預(yù)制件等）。一方面減少整體重量，抗震防開裂；另外提高保溫性能，減少投資。
        （3）采用馬牙槎構(gòu)造立柱和錨固式預(yù)埋件，避免開裂和減少漏風(fēng)。
        2.2優(yōu)化設(shè)計(jì)清灰方式
        2.2.1二次縮袋反吹風(fēng)脈動(dòng)清灰技術(shù)
        清灰時(shí)，清灰系統(tǒng)按設(shè)定的程序啟動(dòng)反吹風(fēng)機(jī)，關(guān)閉該室排風(fēng)閥，停止該室的過濾，同時(shí)打開該室反吹風(fēng)閥，反吹風(fēng)（排風(fēng)機(jī)排出的凈氣）經(jīng)反吹風(fēng)管、反吹風(fēng)閥、通風(fēng)槽進(jìn)入該
        室，濾袋在其它袋室的負(fù)壓抽吸和反吹風(fēng)的共同作用下縮癟，灰塵松動(dòng)。經(jīng)短暫間隔，該室反吹風(fēng)閥關(guān)閉，排風(fēng)閥打開，重新進(jìn)入過濾狀態(tài)，濾袋瞬時(shí)鼓脹，已松動(dòng)變癟的塵餅在自重及濾袋抖動(dòng)的作用下落入灰斗。排風(fēng)閥再次關(guān)閉、打開，脈動(dòng)氣流使濾袋產(chǎn)生抖動(dòng)，則進(jìn)一步提高了清灰效果。接著下一室的排風(fēng)閥關(guān)閉，反吹風(fēng)閥打開，又對(duì)下一室進(jìn)行清灰。
        2.2.2微結(jié)露狀態(tài)運(yùn)行清灰技術(shù)
        除塵器在將要結(jié)露但未結(jié)露或短時(shí)間輕微結(jié)露的情況下，清灰效果最好，尤其是在粉塵又細(xì)又粘難于清灰的情況下，除塵器微結(jié)露運(yùn)行清灰有奇效。這一技術(shù)被我們成功地運(yùn)用在湖北某水泥廠機(jī)立窯的煙氣治理中。
        2.3系統(tǒng)控制
        2.3.1采用西門子PLC，提高控制的準(zhǔn)確性和可*性；
        2.3.2內(nèi)置記錄儀，可根據(jù)需要調(diào)閱和打印各種運(yùn)行參數(shù)，幫助用戶采用智能化管理；
        2.3.3運(yùn)用在線檢測。在線檢測的使用不僅可以幫助用戶對(duì)除塵器的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)還可以提供用戶以維護(hù)手段，使得只憑感官判斷變得更為直接，而且也符合新標(biāo)準(zhǔn)的要求。
        2.4細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)
        2.4.1灰斗出風(fēng)設(shè)計(jì)
        傳統(tǒng)的全鋼玻纖袋式除塵器的每室出風(fēng)口一般設(shè)計(jì)在側(cè)部，如果磚混結(jié)構(gòu)除塵器仍采用如此設(shè)計(jì)，那么，勢必會(huì)增加除塵器的漏風(fēng)系數(shù)。采用灰斗出風(fēng)，一方面避免了此處漏風(fēng)問題，另一方面還使每室的出風(fēng)更加均勻，減少了除塵器的運(yùn)行阻力。
        2.4.2檢修門的改進(jìn)
        檢修門漏氣是除塵器最為常見的問題，在立窯除塵器上，*近檢修門處腐蝕最為嚴(yán)重，因此檢修門能否密封嚴(yán)實(shí)最為關(guān)鍵。傳統(tǒng)的檢修門密封條都是鑲嵌在門上，關(guān)門后是否密封看不到摸不著。將檢修門密封條鑲嵌在門框上，采用外扣壓緊式結(jié)構(gòu)，關(guān)門后密封嚴(yán)實(shí)性可以一目了然，而且可調(diào)，開門關(guān)門快捷方便。
        2.4.3各類閥門優(yōu)化設(shè)計(jì)
        反吹風(fēng)類除塵器的閥門在整個(gè)立窯除塵系統(tǒng)中是相當(dāng)關(guān)鍵的，其一是使用量大，一般八個(gè)室的除塵器正常要用30個(gè)閥門；其二是作用重大，如果閥門不能開啟，輕者會(huì)導(dǎo)致除塵器堵塞，重者糊袋、燒袋，除塵器失效。閥門關(guān)鍵之處就是閥板能否靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。傳統(tǒng)閥門主軸采用軸瓦支承，軸瓦支承焊接在閥體上。由于焊接的變形、高溫?zé)煔庠斐傻臒嶙冃?、腐蝕等，閥板轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，時(shí)常卡死。
        改進(jìn)后閥門閥板主軸兩頭都用外球面球軸承座支承，并考慮了閥門自身的密封。外球面球軸承座離開閥體，不受高溫?zé)煔獾挠绊?，而且外球面球軸承座安裝位置可調(diào)；外球面球軸承座還有一個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)，那就是在主軸翹曲和軸承座中心軸線有一定角度時(shí)，仍能轉(zhuǎn)動(dòng)自如。我們使用外球面球軸承座后，從未有過閥門動(dòng)作不靈活或動(dòng)不了的現(xiàn)象，效果非常好。
        3應(yīng)用實(shí)例
        河南某水泥廠是根據(jù)現(xiàn)場工藝設(shè)計(jì)的一種磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器。其投資如下：除塵器配件24萬，風(fēng)機(jī)空壓機(jī)2.5萬，非標(biāo)管道，預(yù)埋件7.5萬，磚混結(jié)構(gòu)墻體10萬，合計(jì)44萬。
        自投運(yùn)后，該設(shè)備一直隨主機(jī)運(yùn)行。經(jīng)環(huán)保部門檢測，標(biāo)況下其粉塵排放濃度為43mg/m3。使用一年多來，經(jīng)多次檢查一直無故障運(yùn)行。對(duì)該廠的經(jīng)濟(jì)分析如下：
        (1)系統(tǒng)裝機(jī)容量105kW，實(shí)際耗電為84kW，一年按7000h生產(chǎn)計(jì)算，電費(fèi)0.4元/kWh計(jì)算，則全年增加電費(fèi)23.52萬元。
        (2)濾袋壽命一般在18個(gè)月以上，按照1年換一次袋計(jì)算，則每年濾袋費(fèi)用4.0萬。
        (3)回收粉塵，標(biāo)準(zhǔn)入口濃度按8g/m3，出口按50mg/m3，年回收粉塵約5200t，粉塵按60元/t計(jì)，增加效益約31.2萬。
        (4)增加人員工資約按1萬元/年計(jì)。
        經(jīng)計(jì)算，增加一臺(tái)磚混結(jié)構(gòu)袋除塵器后，回收粉塵和運(yùn)行費(fèi)用大致相當(dāng)。
        4結(jié)束語
        從運(yùn)用效果來看，磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器設(shè)計(jì)合理，投資費(fèi)用低、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用省。該除塵器自2004年投放市場以來，經(jīng)幾十家用戶使用，效果較好，排放濃度正常低于50mg/m3，低于國家標(biāo)準(zhǔn)的100mg/m3要求，是立窯水泥企業(yè)的優(yōu)選產(chǎn)品。
        但磚混結(jié)構(gòu)袋式除塵器的施工周期長，一般需二到三個(gè)月時(shí)間，作為立窯企業(yè)要搞好立窯收塵，只能早計(jì)劃，早實(shí)施，早達(dá)標(biāo)。