水泥生产线窑头电除尘器超低排放技改案例分享
国家政策对大气污染排放的要求日益严格，各种环保政策的发布，直指所有燃煤企业，空气质量的持续严峻的情况下，空烟气治理，已上升为民生大事，水泥企业自2015年7月1日起执行窑头窑尾的粉尘排放浓度限值为30mg/Nm3，部分地区要求小于20mg/Nm3。水泥行业粉尘超低排放的要求，也将已为期不远。
在此背景下，2017年8月下旬，中国建材湖州煤山南方水泥有限公司领导和技术部门也在思考，湖州煤山南方水泥拥有两条2500D/T生产线，除尘系统均采用电除尘，是等待相关政策到来，倒逼企业进行超低排放改造，还是在政策之前，主动进行技术改造?如果改造，是电改电还是电改袋?
摆在了煤山南方领导面前的难题是，在水泥行情看涨，生产任务不能因停窑改造时间过长而受影响的情况下，如果决定电改袋，30-40天的改造工期，势必对公司产能带来很大影响;如果决定电改电，公司目前使用的生产线电除尘器是按50mg/Nm3的排放标准设计和制造的，如何在不改变电除尘器本体外部结构，又不过多投入改造费用的情况下，完成减排改造?
湖州煤山南方水泥技术部，在公司领导的大力支持下，主动进行了市场调研，经多方咨询和走访，查阅了国内外水泥行业电除尘器大量先进改造技术和经验，综合归纳出以下结论是：
1、电改袋，排放效果稳定20mg/Nm3左右内肯定没问题，但要达到<10mg/Nm3超低排放，也存在诸多不确定因素;30-40天的改造工期，改造成本是电改电的2-3倍，后期维护成本高，而且，由于改袋后必须加大风量的因素，生产能耗将会大幅增加;
2、电改电，当时国内尚无电改电达到<10mg/Nm3超低排放的成功案例，但是经对电除技术进行深入研究，参考国外的电除尘技术发展状况和国内电除尘器进行比较和判析，如果对除尘器本体进行技术改造，同时将现有除尘电源更换成脉冲技术除尘电源，除尘效率完全可达到超低排放标准。缺点是电除尘器本体状况必须保证基本完好，尤其是除尘电源的选择和适配至关重要。
综合上述改造方案对比分析，从投资成本上，电改袋总投资是电改电的2-3倍，后期维护和每年的换袋成本，也十分高昂。况且，电改袋的改造工期约需30-40天，有的甚至更长，在目前水泥行情看涨的情况下，停窑期间的效益损失，也是一笔不小的数目。经公司领导班子研究决定，由公司技术处徐明处长牵头，在充分调研和考察的基础上，决定大胆尝试实施电改电方案。
因现有电除尘器本体收尘面积是为满足50mg/Nm3的排放标准而设计的，满足不了<20mg/Nm3的新排放标准，如何在不改变电除尘器原有结构的前提下，通过技术改造，使除尘器出口粉尘满足新的排放标准?
公司技术部一班人马，前期早已做过充分的市场调研和考察，他们首先从电除尘器本体入手。
1、利用停窑检修期，在不增加电场的情况下，通过增加阴极线的放电点，来变相增加电场收尘物理面积，既将电除尘器第一二电场的阴极线由原来的V15线，全部更换成BS小刺芒刺线，这样可以通过多点放电，减小起晕电压，增加电晕电流，提高对经过一二电场粉尘的荷电机率，使粉尘在经过一二电场时，已完成80-90%的除尘效率;对三电场进行系统整修，保证阳极板及阴极线的工况完好，减少粉尘从未尾电场排出的机率。其次，对除尘器本体进行全面检修，排除壳体漏风，减轻电收尘负荷，消除二次扬尘;检查保温箱瓷瓶的加热装置，清理瓷瓶表面积灰，防止出现二次电压频闪;整修入口分布板，确保进风均匀;对灰斗出灰口加装止回阀，防止粉尘从拉链机输送槽回流进入除尘器从底部随着风流排放出去;
2、打破传统振打方式，对振打系统进行技术优化，采用阴阳极振打交叉进行，前后电场分时及降功振打等措施，使极板极线始终保持在最佳电晕状态;
3、最为重要的，是他们选择了与国外先进除尘电源技术同步的“智能变频脉冲电源”，将原有的工频电源更换成后，原有的工频电源工作频率为50HZ，现新的电源工作频率为500HZ以上;原工频电源采用直流供电，常规直流电源采用的可控硅调压时，供电不连续，无法应对高比电阻粉尘。工频电源工作电压仅可达到达30-40KV，更换后电场电压可以提升至60-72KV;运行电流比原工频电源提高了1.5-2倍，火花后电压恢复快。由于智能变频脉冲电源采用直流叠加高幅值的脉冲，峰值电压高，单位空间内被激发的电子密度大，更加有效轰击粉尘粒子表面，从而使粉尘获得更快的趋近速度，让带负电的粉尘到达阳极后，缓慢中和变成中性粉尘，有利于振打剥离落入灰斗，提高除尘效率。在提高电场电压的同时，能有效提高对高比电阻粉尘和细微粒径粉尘的荷电效率，大幅提高了电场的除尘效率，减少粉尘排放。
通过以上几条技术改造措施，改造前后的粉尘排放变化，用环保部门的季度检测报告和国控在线监测与大家共享改造成果：
在本次技改中，除尘器本体检修和改造，是利用停窑检修期间完成的。为直观验证智能变频脉冲电源的除尘效率，除尘电源是在生产期间进行不停窑更换的，更换前在线监测显示粉尘排放为29.6mg/Nm3，更换完成后，监测仪显示粉尘排放很快降低至4.5mg/Nm3左右，且一直稳定，除尘效果显着真实!
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综上所述，从改造结果来看，水泥行业原有的电除尘器，只要能确保除尘器本体各项工况完好，并对电场内部加以技术改造，配合生产工艺的严格把控，选择合适的除尘电源，使电除尘器出口粉尘达到超低排放，完全可以实现!
作者：周士海周智勇徐明
单位：湖州煤山南方水泥
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