水泥行業(yè)大氣污染防治技術
1 煙塵防治技術
(1)各種制造方式的工藝流程
水泥制造方式的工藝流程如圖1所示。煅燒窯產生的排氣經靜電除塵器除塵后,最終由煙囪排放。
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(2)水泥制造業(yè)的靜電除塵器
靜電除塵器內流速為0.6-1.0m/s,有時因部分流速過快或煙塵濃度變化,使除塵器效率下降,因此在入口處設置多孔板、分布板、保護翼、使流速穩(wěn)定。
2 硫化物防治技術
現(xiàn)在的煅燒窯全部是SP或NSP爐,這種爐型從煙囪幾乎不排出S02。懸浮加熱機的熱交換原理如下:
①以石灰石為主的粉末原料從加熱機的最上段投入;
②在與煙囪連接的旋風機內,原料與排氣呈懸浮狀態(tài)接觸;
③通過接觸進行熱交換并發(fā)生脫碳酸反應:
懸浮加熱機裝置本身起到了脫硫設備的作用,即使加熱機排氣中存在有殘留的硫,也在排氣通過原料碾碎機和黏土干燥機時被幾乎全部吸收,由此,使用SP或NSP爐運行的工廠對SOx幾乎不需采取任何對策。
而其他式樣的水泥煅燒窯的脫硫效率較低,有必要采取降低SOx的措施,鍋爐內也不能脫硫,同樣需研究SOx對策。
作為降低SOx的對策:
燃料的低含硫量化;
通過節(jié)能減少燃料消耗。
但事實上,這些對策都有其局限,為達標排放,必須進行排氣的脫硫。方式分為干式和濕式兩種,較實用的大部分是濕式方式,大都采用石灰—石膏法,有90%以上的脫硫率。
3 氮氧化物防治技術
NOx來源有,燃燒時燃料中的氮生成的燃料NOx,和空氣中的氮和氧在高溫下反應生成熱風NOx共兩種。在水泥工廠高溫環(huán)境下生產產品的情況下,多產生熱風NOx.
水泥工廠采取了如下措施:
為盡可能降低燃燒帶氧的濃度,實行低空氣比運行;
為降低燃燒室熱負荷,采用NSP方式;
為調節(jié)燃燒溫度,調整煤和原料的進料量。
4 防止粉塵產生對策
(1)儲倉、堆積場、筒倉、料斗
儲倉由建筑物圍繞,粉塵的外漏較少,被儲藏物的原料、煤都含有水分,難以產生粉塵。堆積場則通過人力或機械撒水,盡可能防止粉塵的產生。
筒倉和料斗通過布袋除塵器進行集塵。布袋除塵器使用較薄的過濾材料制成圓筒狀或平板狀進行過濾,當粉塵中水分較多時易形成堵塞,而且高溫氣體會使布袋變質,因此有必要選用玻璃纖維制特殊布袋。
(2)粉碎機
碾碎機、粉碎機根據其用途不同集塵方法也有所不同。原料碾碎機用旋風除塵機進行一次集塵后,再使用靜電除塵機進行一次集塵;煤碾碎機和制成碾碎機使用布袋除塵機;而原料粉碎機因為是完全密封型,所以幾乎不需進行集塵。
(3)輸送機
輸送機根據被輸送物性質的不同,尤其是水分含量的不同,其防止對策也不同.例如,煤、水淬渣和進入黏土干燥機之前的原料的水分含量很高,所以只要設置防塵擋板即可。而從黏土干燥機出來的干燥黏土、碾碎細粉和制成水泥的含水量很低,且微細粉末很多,因此不但要設置防塵擋板,還要通過布袋除塵器進行集塵。
(4)熟料
熟料冷卻機的集塵包括錘碎機產生的粉塵和冷卻后空氣中粉塵的集塵,先經多旋風式除塵器集塵,再通過靜電除塵器集塵。旋風除塵器越小離心效果越好,集塵效率也就越高,利用這個特性排列了多個小型旋風除塵器,和單一旋風除塵器同樣的壓損,卻對大容量含塵氣體進行高效集塵。
(5)其他集塵設備
除上述的以外,還有其他種類的一些集塵設備。在煙塵中有一些粒徑較大的粉塵,為減輕最終除塵器的壓力,在前面使用這種除塵器。
1)重力除塵器
重力除塵器是利用煙塵中顆粒自身的重量沉降,從排氣中分離并捕集的設備。其主要特點是:
氣體流速越小,越易于捕集細小顆粒;
在流速一定時,沉降室的高度越低、長度越長,集塵效果越好;
氣流均勻(設置整流板)時,集塵效率高。
2)慣性除塵器
慣性除塵器是利用各種障礙物,使氣流急轉彎,氣體中的顆粒在慣性作用下碰撞障礙物被分離和捕集。其特點如下:
為得到較高的除塵效果,提高碰撞前的速度,降低出口時的速度,從而降低煙塵密度;
方向轉換時曲度越小,對細小顆粒的捕集效果越好;
方向轉換次數(shù)越多除塵效率越高。
3)離心除塵器(旋風除塵器)
使氣體旋轉運動,利用顆粒自身的離心力從氣體中分離并被捕集,構造簡單且可耐高溫氣體,但在僅用旋風除塵器日本難以滿足排放標準,一般當作前期集塵用。其特點是:
轉速在一定范圍(10-25m/s)內,半徑越小顆粒分離效果越好。

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