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静电除尘器——FSD静电除尘器在机立窑水泥烟尘治理上的应用实例（一）
佛山人居环保工程有限公司 黄清豹
本文主要介绍FSD静电除尘器在韶关市翁源县水泥厂新线立窑水泥烟尘治理上的应用实例。我公司于2001年6月28日接受翁源县水泥厂委托，对其新线φ2.7m机立窑的烟尘治理进行现场勘查、尾气测试和方案设计，7月13日设计方案得以通过并签订合同。7月中旬进场施工，9月底设备调试并运行。2002年1月15日经韶关市环境监测站监测粉尘达标排放，2002年1月23日经韶关市环保局验收通过（韶环[2002]45号）。
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：
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测试项目 |
测试项目 |
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环境气压1020hpa |
尘粉浓度① 3168mg/m3 |
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环境气温18℃ |
尘粉浓度② 2672mg/m3 |
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烟气温度73℃ |
尘粉浓度③ 2841mg/m3 |
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烟气风量45370m3/h |
尘粉平均排放浓度2924mg/m3 |
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标态风量33300 m3/h |
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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。
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。 |
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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1000 m2；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/N m3，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55.1-57.6 mg/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（<100 mg/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
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测试项目 |
测试项目 |
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环境气压 1020hpa
环境气温 18℃
烟气温度 70℃
烟气风量 39632m3/h
标态风量 30184 m3/h
尘粉浓度① 64.3mg/m3
尘粉浓度② 58.2mg/m3
尘粉浓度③ 55.7mg/m3
尘粉平均排放浓度57.6mg/m3 |
环境气压 1020hpa
环境气温 18℃
烟气温度 68℃
烟气风量 41800m3/h
标态风量 31164m3/h
尘粉浓度① 49.7mg/m3
尘粉浓度② 60.5mg/m3
尘粉浓度③ 55.0mg/m3
尘粉平均排放浓度 55.1mg/m3 |
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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 |
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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。
