李桂亭：水泥窑电改袋系统解决方案探讨

惊人的，这也是新标准绝对不允许的。因此新标准规定了环保设
备与主机设备同步运行率为100%。 第四、袋式收尘器从除尘机理上就克服了电除尘的不足，完全 可以避免事故排放。我国袋式除尘从过滤技术到清灰技术均取得 了长足的进步，滤料寿命大大延长，运行成本大大降低，完全可
以满足新标准的排放要求。
综上所述，水泥行业电除尘改造为袋式除尘器是目前为满足新 标准的必要选择，也是可行的选择。
放要求，而明年7月1日现有企业将按新标准执行，因此对原
有电除尘改造势在必行。 电除尘器作为高效除尘器的一种，在水泥行业除尘领域占 有绝对的主导地位。但由于电除尘本身除尘机理和水泥生产 工艺特点决定了要满足20mmg/Nm3的排放要求，仅对原有电
除尘器进行简单的改造是不行的，必须从除尘机理上改造为
袋式除尘器。理由如下：
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水泥窑“电改袋” 系统解决方案探讨
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一、电收尘器改造为袋收尘器的必要性 与可行性:
日益严峻的环境恶化趋势与党的十八大提出的“建设美丽中
国”的执政理念相矛盾，导致环保政策日益严格。
河南中材环保有限公司 （二）本体改造方案的确定 首先，根据现场标定情况和对原电除尘器结构的了解， 确定采用“电改袋”方案还是“电改电袋复合”方案。 其次，根据方案和使用场合选用滤料。
对于窑尾而言一般推荐使用玻纤覆膜滤料或P84滤料；对
于窑头一般推荐芳纶滤料或玻纤覆膜滤料。需要说明的是
，若采用电改电袋复合形式，则一定要选用覆膜滤料。
河南中材环保有限公司 3、在原电除尘器基础上，新建一台袋除尘器，也称“电换 袋” 4、在原电除尘器前或后串联一台袋除尘器。
5、在原电除尘器旁边并联一台袋除尘器，并封堵或拆除原
电除尘器。 以上几种形式在工程实践中均有应用。就目前国内水泥行业 应用最多的是第1和第2种形式。第3种形式等于完全拆除电除 尘器，在投资和工期方面均无优势。第4和第5种形式在国外有
河南中材环保有限公司 常用滤料的性能比较
滤料名称 P84 玻纤膨体纱 玻纤覆膜 诺梅克斯 透气度 m3/m2/min @200Pa 17.5 20 20 15 耐酸碱 性 酸 良 良 优 良 碱 良 良 优 优 良 良 优 良 耐水解 断裂强度 N/5cm 纵 360 横 750 运行温 度 （℃） ≤180 ≤200 ≤200 ≤170 最高温度 （℃） ≤240 ≤260 ≤260 ≤220
改袋后，除了必须满足排放要求之外，还必
须考虑运行成本和滤袋使用寿命，力争达到
低阻、高效、长寿命的要求。因此它绝不仅
仅是单机的改造，而需要系统解决方案。
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（一）现场工况的标定及场地勘察 为了制订切合实际的改造方案，需要到 现场标定现有电除尘器的工况，包括风量 标定、烟气成分标定、运行温度标定、入 口浓度标定等，还需要对施工场地进行必 要的勘察。需要仔细查看原电除尘器的图 纸，了解原电除尘器的结构。若找不到图 纸，就必须现场对外形测绘。
排放要求。
河南中材环保有限公司 第三、电除尘器无法避免事故排放。
以窑尾电除尘为例，水泥窑窑尾使用电除尘时，为了电除尘安
全运行，均安装了CO检测系统。当CO浓度超过2%时将自动切断高 压电源。此时，电除尘器仅作为具有沉降作用的烟气通道，粉尘 将对空排放。据测算，当排放标准按100mmg/Nm3考虑时，若CO 超标时间按0.5%计算，则由于CO超标引起的电除尘器年超标排放
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（六）正式运行后的排放检测 电改袋的重要目的就是为了适合高标准的排放要求， 因此改造完成后进行必要的环保检测，以检验改造是否成 功也是关键的步骤之一。
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部分图片：
拆除电除尘器的内部件及无用部件，此时水泥 厂可以开始改造排风机（如果）需要；
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用增湿塔作为降温设备。对窑头除尘改造时就必须考虑采
用何种降温措施了
河南中材环保有限公司 窑头烟气温度 余热发电开 100~120 异常350~450
单位： ℃
余热发电停（无）200~250 常用的窑头降温措施有以下几种：
1、列管冷却器：降温效果稳定可靠，但投资成本较高， 而且需要有场地布置，涉及到水泥厂工艺管道及输灰系统 的改造，施工复杂，周期长（可以提前施工）。采用此降
工厂内完成。分气箱与脉冲阀的组对、水压、气压试验在
工厂内完成。（详见图一、二、三）
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图一、净气室组对为整体
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图二、喷吹管与花板对中组对
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图3、分气箱与脉冲阀组装及试验
河南中材环保有限公司 （五）现场施工方案的确定 作为系统解决方案，现场施工是整个改造环节的重要 一环。现场施工组织设计是项目该能否顺利实施的关键。 典型的的施工工艺有以下步骤：
温措施时可采用芳纶材质的滤袋。
河南中材环保有限公司 2、篦冷机喷水+蝶阀+双冷风阀：正常余热发电停时，篦冷机 喷水打开降温。异常情况时，篦冷机喷水打开，同时关闭 蝶阀，打开蝶阀前后两个冷风阀，保护滤袋。由于降温效 果不理想，建议采用玻纤覆膜滤袋。
3、管道增湿：在工艺管道上布置耐高温、耐磨的雾化效果好
1700 1000 1500 2200 400 1500
第三，根据实际工况风量及选定的滤料，确定过滤风速及总
收尘面积，继而选定方案的具体规格型号。 按照公式确定过滤面积：S=Q/60V
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（三）降温方式的确定
袋式除尘器使用滤料的不同，其耐温不同。无论窑头 和窑尾经过预热发电后，其温度基本适合袋子的要求。由 于预热发电与窑运行存在不同步问题，必须考虑采取降温 措施。对窑尾而言，原电除尘器一般均有增湿塔，可以利
进行改造。电改袋后系统阻力变化见表
降温方式
窑头
改造前（pa） 改造后（pa） P1+1600
采用列管冷却时 P1
采用喷雾冷却时 P1
窑尾
P1+800
P1+800~1000
增湿塔
P1
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目前风机改造的方案： 1、整体更换大功率的风机 2、仅更换电机或变频 3、仅更换叶轮（包括轴和联轴器） 具体改造原则，首先必须满足电改袋后的 需要，其次投资节省和较短的工期。
破碎机、磨机、包装机及其他通风生产设备 2013
100/50
50/30 30/20 30/20 20/10
现有/新建 一般地区/重 点地区(新建 企业2014、 3、1起执行； 现有企业 2015、7、1 起执行）
水泥窑及窑磨一体机 烘干机、烘干磨、煤磨及冷机
破碎机、磨机、包装机及其他通风生产设备
河南中材环保有限公司 通过上表看出，国家对水泥生产环保要求是非常严格的， 而绝大部分在运行的电除尘设备将无法满足这样高标准的排
的喷枪进行增湿降温。在正常情况下，预热发电停时，用 其降温没有问题。在异常情况下，由于反应时间问题，其 效果不好。 如果现场场地允许，推荐使用列管冷却器降温，可以 大大延长滤袋使用寿命。
河南中材环保有限公司 （四）风机改造方案的确定 电改袋后，由于除尘机理的变化，系统的阻力将发生较 大的变化，原系统的风机功率可能不能满足需要，需对风机
个别应用，由于场地等原因，显然是不适合技改的。
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• “电改袋”与“电改电袋复合”？ 首先明确为什么电收尘要改造，之所以电 改袋，就是因为原电收尘器无法保证达标 排放，而袋除尘能够保证要求。也就是说 ，排放达标是由袋除尘保证的，改造首先 要保证满足袋收尘的空间要求。若原电除 尘器空间足够大，保留1-2个电场剩余的空 间仍能满足袋除尘的布置要求，则完全可 以保留1-2个电场。反之，则必须全部改为 袋式除尘器。
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第一、原有的电除尘都是按照排放50、100、150设计选型的，要
使排放成倍降低是不可能的。增加电场，又受空间场地制约，也不 一定能取得好的效果。 第二、电除尘器受比电阻影响非常大。通过余热发电降温后，若
满足新标准，其容量本身不够，仅简单的更换部件、更换控制方式，
不再进行调质处理，比电阻将超出合理区间，电除尘器无法满足低
总量与除尘器正常达标排放的总量相当[1]。如果按新标准
30mmg/Nm3考虑，若CO超标时间按0.5%计算，则由于CO超标引起 的电除尘器年超标排放总量是除尘器正常达标排放总量的3.3倍。
河南中材环保有限公司 而CO超标时间控制在0.5%以内是不可能的，大部分在1%，有 的甚至达到2%。因此由于CO超标而造成的事故排放总量将是极其
板孔必体供应商首先提供花板样孔
，并组织滤袋、袋笼与花板孔的配合试验，按照具体的配 合结果再进行滤袋和袋笼的生产。
河南中材环保有限公司 第二，关键部件工厂组装原则. 电改袋最主要部件的是净气室及分气箱。为保证改造质 量和改造工期的要求，应尽可能将组件在工厂内部完成。 为此，我们要求花板组对、净气室组装、气密性检查等在
河南中材环保有限公司 国家多次对水泥行业粉尘排放标准GB915进行修订和完善。
修订年份
1996
设备名称 各种形式的水泥窑 烘干机、烘干磨、煤磨
标准值
（mmg/Nm3）
备注
一类地区
150 150
破碎机、磨机、包装机及其他通风生产设备 100
2004
水泥窑及窑磨一体机
100/50
烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机
河南中材环保有限公司 （五）电改袋具体制造工艺原则
电改袋的目的是为了满足更高标准的排放要求，同时技
改项目又有时间的严格限制。因此，除了科学的改造方案 之外，对制造工艺也提出了较高的要求。在工程实践中我 们总结了以下应遵循的工艺原则： 第一，“三配合”原则。