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水泥生产线窑头除尘器配套降温系统概述

随着人们环保意识的逐步加强以及国家对大气质量要求的不断提高，使得水泥生产线中用于控制粉尘排放的电除尘器面临着严峻挑战。水泥窑除尘器人口含尘浓度高、出口含尘浓度超低值排放、窑系统工况条件需频繁调整等特性，给现有水泥窑除尘设备提出了更高的技术要求。

目前欧洲的平均粉尘排放标准≤20mg/m³(标)，我国最新修订的《水泥工业大气污染物排放标准》(国家标准GB4915-2013)中规定水泥窑及窑尾余热利用系统的颗粒物排放浓度要求≤30mg/m³(标)，重点地区排放浓度甚至≤20mg/m³(标)。通过监控烟尘的排放状况，发现现有的水泥窑电除尘器的排放浓度很难达到国家规定的排放指标。这迫使绝大多数水泥公司必须将现有除尘器更换或改造为更高效的脉冲除尘器，方能满足国家排放标准。目前国内水泥窑的电除尘器已经出现高效的脉冲行喷吹袋式除尘器逐步替换电除尘器的趋势，国外情况也基本如此。
采用袋除尘器确实能达到很低的排放浓度，但是布袋除尘器对烟气温度的影响十分敏感。不论是窑尾或窑头的除尘系统，袋除尘器都要采取防止超温烧袋的措施。特别是窑头篦式冷却机，工况条件波动很大，如出现跑黄料或堆雪人的故障，烟气温度会急剧上升，瞬时气体温度可高达400℃以上。所以窑头除尘系统如采用袋除尘器，更要重视超温损坏滤袋的问题。
目前窑头行喷吹袋除尘器配套的降温技术，可采用的有如下几种方式，或者采用其中两种方式相结合的方案。
(1)掺冷风方式(也称直接风冷式)
这种降温措施，即在袋除尘器人口管道上，增设一台随气体温度变化而自动调节吸-气的冷风阀。也就是将冷空气直接混人高温气体以达到降温的目的。
掺冷风方式历史悠久、结构简单、投资省，但由于掺-量冷风，会增大除尘器的处理风量。同时由于掺人冷风受环境温度影响很大，因而仅适用于降温幅度不大和工艺系统对通风量变化要求不高的场合。
(2)喷雾冷却方式
这种冷却方式，即往高温气体中直接喷水，利用水蒸发吸热而达到使高温气体降温的目的。窑尾电除尘设备配套的增湿塔就是属于这种冷却方式。
(3)间接风冷方式
这种冷却方式是相对直接风冷方式而言，有自然风冷式和强制风冷式两种。
a、自然风冷式
所谓自然风冷式是利用常温空气自然对流冷却管内流动的高温气体。这种冷却方式的设备结构简单，没有运动部件，因而投资省、维护方便、使用寿命长。但是，由于这种冷却方式的导热能力小，设备结构比较笨重，阻力也较大，约为增湿塔阻力的3~4倍，多用于小型新型干法窑烟气的冷却。
b、强制风冷式
这种冷却方式的机理，是高温气体在管束内通过，同时在管束外壁用轴流风机强制通风进行冷却，由于钢管壁的热传导作用，使高温气体的温度降低而冷风的温度升高。
因这种冷却器的钢管直径小，一般≤100mm，所以不适合用于像窑尾含有私性粉尘烟气的冷却。窑头篦式冷却机的粉尘无粘性，颗粒较粗且分散，最适合于篦式冷却机除尘系统烟气的冷却。
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