我国立窑排放的粉尘污染面之广遍及城乡,早为人们所关注。早在上世纪80年代中期,天津、合肥两家研究院校就承担了立窑除尘开发的科研项目,分别研制出2种立窑专用电除尘器,并在全国推广使用,但因价高限制了推广范围,目前两院仍在进行完善和改进工作。
目前,我国立窑大多数采用预(湿)加水成球和闭门煅烧的暗火或浅暗火操作,要求控制废气温度在60±5℃,废气的体积含湿量为8%~20%,露点为40~55℃。如果电除尘器用碳素钢加工的结构件长期处在低温(接近露点或露点以下)高湿废气中运行势必结露而锈蚀。这是因为立窑废气温度与露点差距甚小,当废气温度降至露点或露点以下,则废气的气体成分与粉尘的化学成分之间会反应生成盐,而盐类遇水形成盐类水溶液(碱金属硫酸盐和碱金属氯化物水溶液等),是腐蚀的主要因素,称之为电化学腐蚀。有莹石作为矿化剂配料的,其腐蚀更加快速。其次,是热工制度不稳定,窑面经常出现疵火、偏火、返火乃至于明火或塌窑喷水等异常现象。此时废气温度升高至100~200℃甚至更高,湿度降至很低,直接导致电除尘器不能正常稳定运行。
电除尘器的规格取决于废气量和电场风速,以厂房为壳体的电场风速选取为0.4~0.6米/秒;单设壳体的电场风速选取为0.8~1.2米/秒。电除尘器的结构件的材质应抗结露、耐腐蚀。电晕极框架推荐选用碳素钢并进行渗铝热处理,特点是在钢件表面形成致密的氧化铝保护层,在工业废气中有良好的耐腐蚀、抗高温氧化和耐磨性性能,电晕线材质用1Cr18Ni9Ti不锈钢(有一种不含Ti的不能用)。收尘极板可选用铝合金薄板或1Cr18Ni9Ti薄板轧制成型。合肥院研制的CDLY系列电除尘器的收尘极是采用非金属低阻波纹板,能导电、价格低。实际上它是以石棉为基材的水泥石棉板,内设钢丝网,外涂乳化石墨层。使用寿命在8~10年以上。缺点是极板运行几年石墨层磨损掉了,电晕电流小了。改进方法一是在石墨层外静电喷涂一层铝粉膜,做固定用;二是运行几年后更换新板(犹如袋式除尘器更换滤袋一样),旧板清洗后再涂层可重新使用,做下次更换备件。因石棉具有耐酸碱盐的电化学腐蚀能力,又耐高温600℃的性能。在等同收尘面积情况下非金属板重量与薄钢板相近,为考虑极板更换方便,电除尘器最好设计成积木式的。其它金属构件如灰斗、烟箱和壳体等内表面可涂刷铝粉、有机硅耐高温自干漆,或贴3~5毫米水泥石棉板,都能起到耐锈蚀作用,但要求先做除锈预处理,有条件者最好进行喷砂处理。否则涂层遇高温和水浸后会翘层脱落,失去防锈作用。
立窑屋顶有沉降室的是自然排风,由沉降室改造成卧式电除尘器也是自然排风,实践证明是可行的,这是靠废气气流上升热压差诱导实现的。因为2种除尘器的阻力损失很小,都在98~196帕之间,省掉了用机械排风的风机,避免了它的投资、运行费用以及带来的故障。对于单设壳体或立式电除尘器安装在屋顶时,采取自然排风仍然有效。如果电除尘器安装在地上,虽然本身阻力损失未增大。但引上引下的进出口管道系统却增加了阻力损失,就要考虑加设风机了。衡量利弊还是自然排风好。如果原厂房承载力不够可借助相邻构筑物,或新起框架安装电除尘器。值得注意的是要考虑除尘器和主窑烟囱的稳定性,尤其是沿海一带的水泥生产厂家更需如此。
4/5/2004
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