水泥窯電(diàn)除塵器超低排放改造方案

  2018開始，國(guó)家政策對大氣污染排放的要求日益嚴格，各種環保政策的發布，直指所有燃煤企業，空氣質(zhì)量的持續嚴峻的情況下,空煙氣治理(lǐ)，已上升為(wèi)民(mín)生大事，在此，中央适時提出了堅決打赢藍天保衛戰的決心和目标！水泥企業自2015年7月1日起執行窯頭窯尾的粉塵排放濃度限值為(wèi)30mg/m3，部分(fēn)地區(qū)小(xiǎo)于20mg/Nm3,河南省于2018年已開始執行水泥行業顆粒物(wù)排放不得大于10mg/m3的排放标準，業内人士普遍認為(wèi)，其他(tā)省份執行<10mg/m3的排放标準已為(wèi)期不遠(yuǎn)。

  目前，國(guó)内水泥行業早期設計的電(diàn)收塵器已不能(néng)滿足新(xīn)标準要求,究其原因,主要歸納為(wèi)下表中幾大因素:

  在國(guó)家政策和環保的巨大壓力下，水泥企業紛紛計劃對原有電(diàn)除塵器實施減排改造，改造方案大緻分(fēn)為(wèi)電(diàn)改電(diàn)、電(diàn)改袋、電(diàn)袋複合，甚至有上濕電(diàn)除塵的，綜合各自的改造方案的投資成本和技(jì )術，改下日在許多(duō)企業無法尋找到高效除塵電(diàn)源和本體(tǐ)改造技(jì )術的情況下,許多(duō)企業選擇電(diàn)改袋方案。

  為(wèi)此，我們經對比和測算，從投資成本上，電(diàn)改袋總投資是電(diàn)改電(diàn)的2-3倍，後期維護和每年的換袋成本，也十分(fēn)高昂；況且，電(diàn)改袋的改造工期約需40-50天，有的甚至更長(cháng)，在目前水泥行情看漲的情況下，停窯期間的效益損失，也是一筆(bǐ)不小(xiǎo)的數目。

  在此背景下，江蘇一品環保聯合東南大學(xué)電(diàn)力電(diàn)子研究中心，組織多(duō)名電(diàn)氣專業博士研究生，充分(fēn)調研國(guó)外電(diàn)除塵前沿技(jì )術，走訪衆多(duō)水泥企業，細緻分(fēn)析國(guó)内電(diàn)除塵器不能(néng)滿足現有排放标準的原因和技(jì )術的瓶頸，組rfij另辟蹊徑，借鑒國(guó)外先進的電(diàn)除塵技(jì )術設計理(lǐ)念，成功研制出了與國(guó)際先進電(diàn)除塵技(jì )術同步水平的智能(néng)脈沖電(diàn)源，該産品具有以下幾大技(jì )術優勢:

  運行電(diàn)壓高、輸出功率大

  ▲ 智能(néng)變頻脈沖電(diàn)源輸出電(diàn)壓紋波系數通常小(xiǎo)于5%，遠(yuǎn)低于工頻電(diàn)源35%-45%的紋波百分(fēn)比。

  ▲ 閃絡電(diàn)壓高，運行電(diàn)流可(kě)達普通工頻電(diàn)源的1.5～3倍，火花(huā)後電(diàn)壓恢複快。

  直流疊加脈沖供電(diàn)

  ▲ 峰值電(diàn)壓高，單位空間内被激發出的電(diàn)子密度大，轟擊飛灰粒子表面，使粒子的荷電(diàn)量超過飽和電(diàn)場荷電(diàn)的極限，從而使粉塵獲得更快的趨近速度，提高除塵效率。

  ▲ 提高電(diàn)場的工作(zuò)電(diàn)壓和荷電(diàn)電(diàn)流，有效應對高比電(diàn)阻和細微粒徑粉塵，克服反電(diàn)暈現象。

  實現火花(huā)率智能(néng)控制

  ▲ 高火花(huā)率，提高電(diàn)離子濃度，提高高比電(diàn)阻粉塵荷電(diàn)機率

  ▲ 精(jīng)準火花(huā)頻率，使電(diàn)場保持在最佳火花(huā)率運行，提高除塵效率

  ▲ 工作(zuò)頻率500Hz以上，火花(huā)閃絡後電(diàn)壓恢複快

  智能(néng)适應工況

  ▲ 内置專家系統控制，根據電(diàn)場溫度、濕度、粉塵濃度、運行電(diàn)壓等電(diàn)參量反饋，采用(yòng)模糊數學(xué)計算控制系統，啓用(yòng)智能(néng)閉環控制，優化電(diàn)源工作(zuò)模式。

  高電(diàn)壓、低電(diàn)流

  ▲ 可(kě)實現30%～50%的節能(néng)效果

  ▲ 相比工頻和高頻電(diàn)源，可(kě)獲得更高的二次電(diàn)壓。

  ▲ 智能(néng)調整電(diàn)源頻率，平衡系統諧振點，實現高電(diàn)壓、低電(diàn)流。

  ◆品質(zhì)保證

  江蘇一品通過近4年市場技(jì )術實踐和摸索，創立一套切實可(kě)靠的電(diàn)改電(diàn)達到超低排放的系統工程技(jì )術方案。現我公司針對不同地區(qū)和用(yòng)戶，提出兩套方案供用(yòng)戶選擇：

  一、達标排放方案：即在必須确保本體(tǐ)各項工況正常的情況下，僅通過将原有電(diàn)源更換成我公司生産的“智能(néng)變頻脈沖電(diàn)源”，即可(kě)達到<20mg/m3的排放标準；并且可(kě)實施不停窯改造，改造工期為(wèi)1-2天，無需顧慮停窯的效益損失。

  二、超低排放方案：即通對本體(tǐ)和振打系統進行技(jì )術改造，加上除塵電(diàn)源的更換，改造工期為(wèi)15-20天，以确保達到<10mg/m3的超低排放标準。

  超低排放需按以下3點進行改造：

  1、将原有工頻電(diàn)源更換成“智能(néng)脈沖除塵電(diàn)源”

  除塵效率的高低，重要因素是取決于除塵電(diàn)源的技(jì )術和先進性。原有的工頻電(diàn)源，采用(yòng)簡單的是直流波形輸出，且運行電(diàn)壓偏低，粉塵荷電(diàn)效率不高，無法有效解決窯頭的高比電(diàn)阻粉塵及應對反電(diàn)暈工況。所以，必須将原有工頻電(diàn)源更換成“智能(néng)脈沖除塵電(diàn)源”，脈沖電(diàn)源技(jì )術主要是針對高比電(diàn)阻粉塵，能(néng)有效消除反電(diàn)暈現象，智能(néng)控制技(jì )術通過自動調整輸出脈寬、脈幅、脈沖重複頻率，改變電(diàn)流密度，使粉塵層的比電(diàn)阻與電(diàn)流密度和乘積小(xiǎo)于粉塵層的擊穿電(diàn)壓，讓帶負電(diàn)的粉塵到達陽極後緩慢中和變成中性粉塵，有利于粉塵經振打剝離落入灰鬥，進而避免粉塵層擊穿出現反電(diàn)暈現象，大幅提高電(diàn)除塵效果。

  2、對本體(tǐ)進行技(jì )術改造和合理(lǐ)調整振打系統

  本體(tǐ)是除塵效果的重要基礎。國(guó)内現有的電(diàn)除塵器原設計标準和配置，已無法滿足國(guó)家現有的水泥行業顆粒物(wù)排放标準，加之許多(duō)水泥企業除塵器本體(tǐ)使用(yòng)年久，内部結構老化，極闆腐蝕和極線(xiàn)的斷裂變形，導緻二次電(diàn)壓不高，頻閃嚴重，二次電(diàn)流偏小(xiǎo)，難以對粉塵進行有效荷電(diàn)，部分(fēn)企業在後期生産工藝改進過程中，管道工藝布置的不科(kē)學(xué)合理(lǐ)，電(diàn)收塵器的進風不均，導緻收塵效果不佳。有些因窯頭後期增加的餘熱發電(diàn)後，使粉塵的比電(diàn)阻偏高，原使用(yòng)的工頻電(diàn)源，無法适應反電(diàn)暈工況，振打系統失效或振打能(néng)力弱等，均是造成粉塵排放超标的主要因素。

  鑒于上述問題，江蘇一品環保，通過實踐和摸索，對除塵器本體(tǐ)實施了科(kē)學(xué)合理(lǐ)的技(jì )術改造，即對一二電(diàn)場和末尾電(diàn)場的陰極線(xiàn)，應用(yòng)不同型号的陰極線(xiàn)，分(fēn)别進行更換。

  在第一、二電(diàn)場，由于含塵量較高，采用(yòng)電(diàn)暈電(diàn)流大陰極線(xiàn)，其芒刺附近電(diàn)風強烈，所以可(kě)有效的防止第一、二電(diàn)場的電(diàn)暈封閉現象，其餘電(diàn)場則采用(yòng)電(diàn)流密度均勻性程度極好的加強極線(xiàn)，防止高比電(diàn)阻狀況下的反電(diàn)暈或局部反電(diàn)暈現象的發生，也不會因過大的電(diàn)暈電(diàn)流而使振打清灰更為(wèi)困難，通過對本體(tǐ)内部技(jì )術改造，不僅提高了收塵效果，同時，由于電(diàn)流密度加大,也相當于增加了收塵面積。合理(lǐ)改造振打系統，提高清灰效果，保證電(diàn)暈極持續高效釋放電(diàn)暈電(diàn)流,提高對粉塵的荷電(diàn)效率。增

  3、預裝(zhuāng)煙氣調質(zhì)裝(zhuāng)置

  由于水泥行業生産工藝的可(kě)變性，有時會出現入口溫度過高，或在季節性氣候變化至氣溫低于-4℃時及因空氣幹燥等因素,均可(kě)導緻粉塵比電(diàn)阻過高，這些因素導緻電(diàn)除塵器的除塵效率大打折扣。

  窯頭粉塵比電(diàn)阻曲線(xiàn)

  因此，我們建議采用(yòng)從餘熱鍋爐引出飽和蒸汽到電(diàn)除塵器入口，在出現上述工況時開啓，對電(diàn)除塵器入口粉塵進行煙氣調質(zhì)，此裝(zhuāng)置僅是備用(yòng)，無需長(cháng)期使用(yòng)，故對餘熱發電(diàn)造成的影響微乎其微。

  目前，江蘇一品環保已成功為(wèi)中國(guó)建材南方水泥、西南水泥、浙能(néng)集團長(cháng)廣水泥、兆山水泥、重慶國(guó)貿水泥、安(ān)徽珍珠水泥、蘇州東吳水泥、甯波科(kē)環水泥、蒙古巴彥淖爾中聯水泥、河南新(xīn)能(néng)等60餘條水泥生産線(xiàn)進行了達标和超低排放改造，衆多(duō)的業績案例，使江蘇一品積累了豐富的改造經驗和成熟的改造方案！

  江蘇一品在水泥行業電(diàn)改電(diàn)超低排放典型案例：

  不停窯除塵改造典型案例-- 湖(hú)州煤山南方水泥

  不停窯除塵改造典型案例--浙能(néng)集團長(cháng)廣水泥

  不停窯除塵改造典型案例--槐坎南方水泥

  除塵改造典型案例--兆山諸暨水泥