FSD静电除尘器在机立窑水泥烟尘治理上的应用实例

工程名称：韶关市翁源县水泥厂新线立窑水泥烟尘治理工程

工程所属方：韶关市翁源县水泥厂

技术提供方：广东省佛山市人居环保工程有限公司

工程关键词：立窑水泥 FSD静电除尘器

一、新线φ2.7m机立窑在深或浅暗火正常工况下废气特点如下

测试项目 测试项目 环境气压1020hpa 尘粉浓度①3168mg/m3 环境气温18℃ 尘粉浓度②2672mg/m3 烟气温度73℃ 尘粉浓度③2841mg/m3 烟气风量45370m3/h 尘粉平均排放浓度2924mg/m3 标态风量33300m3/h

二、治理工艺原理及流程

（一）工艺原理：

1.重力沉降原理：利用原有沉降室系统进行初级除尘。

2.静电除尘器的工作原理：

如右图所示，电除尘的工作过程可分为四个阶段：

(1).气体电离而产生大量电子和离子；

(2).粉尘获得离子而荷电；

(3).荷电粉尘沉积于异性电极上而放出电荷；

(4).回收电极上的粉尘。

（二）工艺流程：

1.立窑废气→沉降室→管立式电除尘本体→达标排放。

2.粉尘→沉降室系统初级除尘→电场收尘→通过振打→积灰落入沉降室→通过管道输入成球盘成球。

3.烟和雾→电场消烟除雾（90%以上的烟和90%以上的雾被电场吸收落入沉降室）→少量烟雾排出。

三、设计特点

1.除尘器本体安装于立窑顶面，采用自然通风，无需增加动力。

2.采用管立式结构：
（1）可向空中发展，因而占地面积小，适应性强，几乎任何窑顶面都适用；

（2）极板收尘面积成倍增加而收尘本体体积不变，收尘效率是普通卧式电除尘器的1倍；

3.采用轻质不锈钢为主，钢结构框架为辅的组合结构：

（1）大大减轻设备重量，使设备安装于立窑顶面成为可能。

（2）不锈钢的使用使设备能够适应潮湿酸性的立窑废气，且经久耐用。

4.密闭下垂立柱式绝缘箱设计，使电除尘不受烟气、天气影响，确保每时每刻正常运行。

5.分体振打结构,振打效率高,二次扬尘减少。

6.控制系统设在窑面控制室，全自动控制，无需增设固定员工。

四、技术参数和技术说明

1、技术参数

（1）型号：FSD-23型，为不锈钢管立式，同极距650mm；收尘室截面积23m2，高度10m，收尘室体积230m3；极板收尘面积1000m2；废气平均上升速度0.543m/s，废气通过除尘室时间18.4秒。

（2）结构：多级分体独立框架结构。

（3）处理烟气量：≤6万m3/h

（4）允许含尘浓度：≤10g/Nm3，收尘效果:≤100mg/Nm3

（5）除尘效率：>99%

（6）除尘器高度：17M

（7）清灰方式：分体自动振打清灰

（8）设备重量：≤22T

（9）高压供电配置：300mA/100kv恒流电源1台

（10）设备运行功率：正常状况15-20kw/h（设计最大功率30kw/h）

2、技术说明

（1）收尘器放置在窑顶面，采用直排，不用任何动力。

（2）收尘器的机芯、收尘极、放电极采用不锈钢，长期耐腐，寿命4-5年以上。

（3）机芯独立振打机构，振打时间和间隔时间可根据使用要求调整。

（4）高压绝缘体与烟气分离，保证绝缘体不结露，不爬电。

（5）高压供电采用稳流型高压供电装置，可根据不同工况条件，实现恒流输出。

（6）芒刺与收尘板的无效工作区，采用专利技术分隔，使收尘效率达到最佳。

（7）与烟气接触的外壳采用不锈钢板，长期耐腐，寿命5-6年以上。

（8）工况要求：深或浅暗火正常工况条件。

五、运行效果

2002年1月11日经韶关市环境监测站监测，除尘效率98.2%，其平均排放浓度为55.1-57.6mg/Nm3,大大低于国家关于《水泥厂大气污染物排放标准》（DB44/27-2001）第一时段的大气污染物的二级排放标准（<100mg/Nm3）。并且在近处肉眼观察，基本上看不到烟和雾，只有大约5米左右高度的白色水气柱若隐若现。若从远处看，基本上无尘无烟无雾，给人以立窑停产的感觉，治理效果是十分理想的。经水泥厂一年多时间的运行，其治理效果一直保持十分理想的状态。现将韶关市监测站监测报告摘要如下：

监测结果[（韶）环境监测（气）字（2002）第0001号]

采样时间：2002年1月11日分析时间：2002年1月12日

测试项目 测试项目 环境气压1020hpa 环境气压1020hpa 环境气温18℃ 环境气温18℃ 烟气温度70℃ 烟气温度68℃ 烟气风量39632m3/h 烟气风量41800m3/h 标态风量30184m3/h 标态风量31164m3/h 尘粉浓度①64.3mg/m3 尘粉浓度①49.7mg/m3 尘粉浓度②58.2mg/m3 尘粉浓度②60.5mg/m3 尘粉浓度③55.7mg/m3 尘粉浓度③55.0mg/m3 尘粉平均排放浓度57.6mg/m3 尘粉平均排放浓度55.1mg/m3 备注：1．烟气风量已换算为总风量。2．该除尘设备4条排烟囱，抽测2条

六、运行费用和环保经济效益分析报告

经翁源县水泥厂一年零一个月（2001年9月底至2002年10月底）时间运行，现将有关数据统计如下：

1．运行电费：除尘器平均每小时耗电15-20度，当地每度电费0.682元，该φ2.7m机立窑台式产量平均9吨，年产量6.48万吨，每吨水泥平均环保治理电费约1.325元。

2．操作维护费用：该除尘器无需专人使用和维护，由于机芯为全不锈钢结构，一年来很少有故障出现，估计一年的操作维护费用不超过一万元，每吨水泥约0.154元的维护费用。

3．该除尘器每生产一吨水泥所需环保治理费用为运行电费+操作维护费用，即环保治理成本为1.325+0.154=1.48元/吨水泥。

4．由除尘器收集下来的粉尘直接用管道导入成球盘，按年产6.48万吨水泥计算，一年可回收1000-1500吨的粉尘，按100元/吨计算，一年可回收10-15万元。另外一年可减免排污费5万元，一年共创收15-20万元。平均生产一吨水泥可产生2.31-3.08元的回收效益。除去治理成本，平均生产一吨水泥可产生0..83-1.6（平均1.215）元的环保治理纯经济效益，每年可产生5.38-10.37（平均7.87）万元的环保治理纯经济效益。估计4-5年可收回除尘器设备的投资。

七、结论

通过翁源县水泥厂新线φ2.7m机立窑烟尘治理实例的分析，我们可以得出一个结论：现有的FSD静电除尘器完全可以胜任机立窑水泥烟尘治理的环保要求，并且可以让水泥厂在环保治理过程中获得一定的经济效益。