我國立窯廠有生產許可證的和無生產許可證的已近萬家,年產水泥量占我國年產水泥總量的80%以上。以1998年我國水泥總產量5.3億噸計算,立窯廠的產量約4.2億噸以上。立窯粉塵的排放量如按立窯產量的4%計算,則立窯粉塵的年總排放量就高達1600萬噸。據(jù)不完全統(tǒng)計,立窯的粉塵排放量達到標準的不足2%。雖然國家經貿委已決定1997年淘汰3500多臺直徑小于2.2米的立窯,2000年淘汰所有年產量小于4.4萬噸的立窯,但是還有相當數(shù)量的立窯廠不屬于淘汰之列,這些廠根據(jù)當?shù)丨h(huán)保部門的要求,也要限期治理達標,否則將勒令停產關閉。面對這一嚴峻形勢,廠家心急如焚,所以向現(xiàn)有立窯廠提供性能優(yōu)良、高效、價廉、長期安全運行的除塵設備已迫在眉睫。
立窯除塵技術的現(xiàn)狀
由于立窯煙氣和粉塵的性質取決于立窯的操作方法、原料和燃料的性質以及工藝條件,且變化范圍大而快速,所以給粉塵治理帶來很大的困難。隨著國家制訂的排放標準日益嚴格,以及城鄉(xiāng)人民環(huán)保意識的增強,所以立窯的除塵不再采用結構簡單、投資省、除塵效率小于50%的沉降室,促使許多科研設計單位和環(huán)保產品廠家研制開發(fā)新型高效、價廉的除塵裝置。這就是近些年來立窯上各種類型的水除塵器如雨后春筍般出現(xiàn)的主要原因。當然也與收下的泥漿能送入預加水成球系統(tǒng)的雙軸攪拌機解決了二次污染問題有關。
水除塵設施與袋除塵器和電除塵器相比有結構簡單和投資少的優(yōu)點,但是根據(jù)裝有水除塵設施廠家的測試結果,粉塵排放濃度很不穩(wěn)定,難以長期保持排放濃度每標準立方米小于150毫克,要達到排放濃度每標準立方米小于100毫克難度就更大。此外水除塵的致命弱點就是只能除塵不能消煙。如陜西省銅川地區(qū)的立窯廠都燒含硫量較高的煙煤,有的廠裝有不同形式的水除塵裝置,雖然粉塵排放得到一定的控制,但從煙筒仍排出滾滾黃煙,據(jù)分析排出的黃煙不是氣體,而是燃煤中揮發(fā)分燃燒生成的粒徑小于5微米的煙霧,實質上還是屬于塵的范疇。這些微細的煙霧,采用噴淋或噴霧水除塵是無能為力的。所以銅川地區(qū)采用水除塵設施的廠家有改用袋除塵或電除塵的趨勢。
既然水除塵難以達到立窯除塵的預期效果,必然轉而采用技術成熟的袋除塵或電除塵。以袋除塵器為例,由于本體結構、清灰方式和各閥門的改進,濾料、濾袋和清灰控制系統(tǒng)的技術進步以及輔助清灰技術的應用,使得立窯采用袋除塵器的技術日臻成熟和完善。特別是袋除塵器不受粉塵比電阻的限制,也適合立窯的除塵。但是袋除塵器的阻力較大,一般平均在1200帕以上,靠立窯煙筒自然排風不太可能,所以需要單獨配置排風機,如直徑2.8×10米機立窯,風量按每小時55000立方米考慮,主排風機加上反吹風機所需的功率大約在80千瓦以上,另外濾袋過濾面積大于1800平方米,若采用常用的玻纖濾料按23元/平方米計算,兩年換一次濾袋,就需要4萬元以上,而且要求立窯的操作制度相對穩(wěn)定,特別是對操作溫度,因為溫度過高容易燒袋,溫度過低容易糊袋。由于袋除塵器存在上述的缺點,而且一次投資也不低,使之在立窯上廣為推廣受到限制,特別是北方地區(qū)燒煙煤的立窯采用袋除塵器更要慎重。
立窯采用電除塵器和袋除塵器一樣也有不少失敗的教訓。除受粉塵比電阻的制約,也受立窯操作條件的影響,但總的來說,操作條件不如袋除塵器要求那樣高,而且可利用煙筒的熱壓差自然排風。只要有效地解決兩極的超溫變形和腐蝕問題,立窯采用電除塵器是比較可靠的,雖然一次投入較大,但至少可與袋除塵器持平。