窯頭除塵器電改袋后煙氣降溫方式的探討

由于袋除塵器具備低排放、無事故排放和不受粉塵比電阻影響的性能，使得許多水泥廠在對原電除塵器進行改造時采用電改袋的方式(包括改為電袋復合)。本文就其中窯頭電除塵器改造為袋除塵器后的煙氣降溫方式進行探討。

1窯頭篦冷機煙氣特性

1)風量變化大。篦冷機的風量隨進入篦冷機熟料量多少變化，尤其出現窯內結圈和堆積等惡劣工況時，一旦窯圈崩塌使窯內黃心料在極短的時間內進入篦冷機，將導致風量迅速增加。

2)溫度和含塵濃度變化大。正常情況下，出篦冷機末端余風溫度在200~260℃，標態下含塵濃度約為20g/m3，隨著篦冷機內熟料量的增加，余風溫度相應升高，一旦出現“跑黃心料”的情況，溫度很快達到450℃以上，標態下含塵濃度也在50g/m3以上。

3)粉塵顆粒較粗、密度大且磨蝕性強以及干燥比電阻高。生產線增加余熱發電設備以后，煙氣溫度降低到100℃左右，且粉塵濕度小、比電阻太高，電除塵器易形成反電暈現象，即從收塵極向電暈空間釋放大量的正電荷，這種倒流的電荷與負電荷快速中和，隨氣流逸出電除塵器，破壞正常的收塵作用，不但降低除塵效率，而且還白白消耗大量的電暈功率。

以上特性不論是在除塵工藝設計和設備選型還是在后期除塵設備改造時都必須充分考慮。尤其是煙氣溫度，就目前的技術水平，電除塵器和袋除塵器均無法對此類煙氣直接進行凈化處理。同時，根據近幾年窯頭電除塵器改造成袋除塵器項目來看，無論采用玻纖覆膜濾料，還是采用復合氈類濾料，耐溫均不超過260℃。因此，需要增加降溫設備或提供降溫途徑。

2降溫措施

2.1強制風冷冷卻器

這種冷卻器是由一定數量的傳熱鋼管排列組合而成，所以也稱多管冷卻器。高溫氣體在管束內通過，同時在管束外壁用軸流風機強制通風進行冷卻，由于鋼管壁的熱傳導作用，使高溫氣體的溫度降低而冷風的溫度升高。在圖1中處于篦冷機余風與除塵器進口之間的位置，與余熱鍋爐是并聯關系。

由于環境空氣的溫度和濕度是變化的，需要處理煙氣的氣體量和溫度也是變化的，而一定規格的冷卻器其散熱面積是固定的，為使冷卻器適應這種變化，確保高溫煙氣被冷卻至一個允許的范圍內，在距冷卻器進、出氣口適當的距離上(由現場工藝決定，越遠越好)分別安裝進口和出口測溫裝置。每個測溫裝置有幾個測溫元件組成以防誤差和個別損壞，測溫元件必須反應靈敏，檢測溫度真實可靠，保證測試數據與實際工況一致。在冷卻器上安裝了相當數量的軸流風機，以便在情況發生變化時啟動這些風機進行強制通風，增加冷卻效果。同時根據現場測溫裝置提供4~20mA的模擬信號控制軸流風機的啟停數量，也可采用變頻調速裝置進行控制，保證了冷卻器出口溫度的穩定可靠。

實例：我公司在某企業窯頭除塵器電改袋項目中提供了強制風冷冷卻器，其設計參數見表1。

該冷卻設備經過現場安裝調試完畢后，窯點火成功，并同步運行與窯頭袋除塵器配套的冷卻器，系統正常運行后，測篦冷機末端取風口管道處(即冷卻器進口測溫點)溫度為260~280℃，袋除塵器進口(即冷卻器出口測溫點)溫度為90~110℃，根據起始調節情況溫降時間大約在5～10min。完全滿足袋除塵器使用的工況要求，并且還有約三分之一的風機未運行，如出現異常工況可啟動所有風機保證袋除塵器進口溫度控制在濾料可承受的溫度210℃以下。

強制風冷冷卻器的穩定性和管理簡單等優點非常明顯，冷卻效果可完全達到設計要求。在改造項目中，因使用該冷卻器，降低了工況溫度，減少了袋除塵器工況下處理的煙氣量，并且煙氣經過冷卻器后，部分粉塵得到了預沉降，又因未采用噴霧降溫，煙氣含水量小，清灰效果好，加之使用了諾麥克斯濾料，濾袋壽命長達5~6年，工況阻力基本在1000Pa以下，運行第6年阻力仍能保證在1200Pa以下。