点击图片查看原图
1.1.1设计的概况
本设计内容为某水泥厂回转窑尾气除尘系统的除尘改造设计。在原始资料中没有提及其所处的地理位置，在设计过程中确定该水泥厂位于西安市东北方向，与其相邻一家化工厂，对于其中所需要的气象数据皆以西安市的气象资料为准。
1.1.2除尘系统改造的意义
水泥厂中有许多生产过程产生粉尘，如矿山开采、原料破碎、烘千、研磨、锻烧及粉状物料运输过程等，都不可避免地产生粉尘。如果不加以控制，这些粉尘会对工作人员的身体造成很多的隐患，特别是在矿山与生料磨系统中产生的活性二氧化硅，可导致硅肺病等职业病的发生。一般粉尘浓度在Zomg，lm3以上肉眼就看得到，粒径在3叩m以上的粉尘肉眼便可看到，5~IOpm的粉尘可在鼻腔或上呼吸道中除去，3~spm的粉尘在呼吸道中可除去，1~3目m的粉尘则要在肺泡中除去，0.1~1目m的粉尘会在肺泡中沉积，小于0.1目m的粉尘可与人体呼吸空气一起进出。一般来说，小于spm的粉尘可能会被吸入呼吸道，沉积在呼吸道以上的粉尘都可通过人体内部的分泌液排出体外，停留在肺部的粉尘则可能会造成硅肺病、肺部硬化等。粉尘如果落到机器上，会加速各种机件的磨损，造成设备使用寿命及运转率缩短，降低控制设备的精度及可靠性，建筑物中积灰过多会造成增加负荷，影响外观，农作物如果受到粉尘污染会造成减产：粉尘如果不进行回收，会增加原料、燃料及
动力消耗，水泥生产中粉尘的产生量约为6~12％。由此可见做好水泥厂收尘工作，对于保护人体健康、提高生产效率、降低生产成本、保护生态环境有着非常重要意义。1.1.3设计的原始资料
（1）该厂原始数据
目前该水泥厂配备一台576袋玻纤袋式除尘器，此除尘器为钢混结构的老代大布袋除尘器，对于其所处理的尾气主要的工艺参数有：处理烟气量：Q=1注o000m三／h烟气温度：T二180℃（除尘器入口）标准状况下入口烟气含尘浓度：P≤80g/m3粉尘粒度：D=1-100微米，其中小于10微米的约占90恰95%；10一100微米的约占5%-10%。烟尘露点：35-40℃
（2）改造后的尾气排放指标
改造后的改造后的尾气排放标准应符合GB灼15一1996《水泥厂大气污染物排放标准》中的二级标准。标准状况下除尘器出口烟气含尘浓度：<loolng／耐，吨产品排放量为0.30kg。
二氧化硫的排放浓度为400mg·m3，吨产品排放量为1.20kg。
氮氧化合物的排放浓度500mg·m3，，吨产品的排放量为2.4kg。
4.本地的气象数据
本地区的常年主导风向为东北风
本地的大气压力为gSKPa
本地的年平均气温13.3℃
1.2改造方案选定
1.2.1我国水泥工业的现状
2003年，我国水泥产量达8亿吨，是目前世界上水泥产量大的国家之一。但我国水泥工业工艺设备相对发达国家较为落后，也是我国工业烟尘污染大户。水泥工业格局基本为大中小企业并举，千法、湿法生产工艺同在，先进的窑外分解窑与立窑共存，遍布全国各地。现有大中型水泥厂七十余家，小水泥厂六千多家，随着国民经济增长速度的加快，全社会对水泥需求仍趋上升，水泥工业也必将得到持续发展。水泥生产从原料进厂到成品出厂，需要经过矿山开采、原料破碎、烘千、粉磨、生料锻烧、熟料冷却、熟料粉磨、包装到成品出厂等工序，每个加工工序都有一定量粉尘外逸，这些粉尘以有组织或无组织形式排放到空气中。根据2000年全国污染源普查结果，全国近三千家大气污染重．点企业中，水泥厂占四百三十多家，遍布全国各地，每年向大气排放烟尘达一百多万吨，占三千家污染重点企业总排放量的15%，仅次于电力行业，可见，水泥工业是影响我国大气环境质量的主要行业之一。并且据统计，我国工业烟尘排放量中，水泥行业占18%，每生产一吨水泥有30~40kg的粉尘散失，在严重污染环境的同时也极大地浪费了能源。随着国家对环境保护要求的日趋严格，社会对环保呼吉日益高涨，治理水泥厂粉尘污染是一个很重要的工作。
1.2.2水泥的生产工艺
水泥生产的主要工艺过程是：把各种原料破碎粉磨成粉状生料（或料浆），按一定比例进行配料、混合均匀后进入锻烧设备内锻烧成水泥熟料，熟料经冷却、粉磨后配以一定量的石膏和其它混合材料即成为水泥，经包装或散装出厂：一般水泥的主要成份为cao、5102、A12晓和Fe203。水泥生产使用的原料有天然原料和工业废料。天然原料主要包括石灰石、粘土、铁粉、砂岩、石膏、萤石等，工业废料主要包括高炉矿渣、制碱废渣、铜矿渣、电石渣、粉煤灰及煤研石等：水泥生产使用的燃料有固体燃料（煤、焦炭），液体燃料（煤泊、重泊）和气体燃料（煤气、天然气）等，国内水泥厂一般多用煤作燃料。由于水泥生产过程产生大量的含尘气体，所以水泥广是目前各种工业生产部门中污染较严重的部门之一。水泥生产过程污染物来源主要有原料的破碎、粉磨和锻烧，其污染以废气和粉尘为主与化工和冶金等工业部门的生产过程相比，水泥厂对污染的治理较为单一：但是随着生产规模的不断扩大（如产量20O0t/d、3600t/d、4000t/d熟料工厂的建成），粉尘和有害气体的排放量也相应增加加，水泥厂已经成为各地的污染大户，严重地影响城乡的环境：
1.2.3水泥粉尘的来源
在水泥工业中，根据建广地区的不同（南方或北方）、生产规模大小的不同（ZOO0t/d或4000t/d）、采用的技术先进程度的不同，水泥生产工艺有湿法（原料呈料浆状入窑）、半千法（原料呈球状含有约”％的水分入窑）、千法（原料以千粉状入窑）等三种主要生产方法。千法生产又因．.6烧方式的不同分为千法中空窑、带立筒预热器窑、带旋风预热器窑、带余热锅炉窑等。由于生产方法不同，烟尘的污染程度也不同。总体来讲，水泥厂粉尘的主要来源有以下几个方面：
（1）石灰石开采和破碎过程水泥厂通常采用爆破的方法从石灰石矿山开采石灰石，然后经过一段或两段破碎机破碎成约ZOInln的石块，这种瀑破和破碎过程均会产生大量的粉尘。
（2）物料的运输、储存和包装过程水泥原料的输送、均化、储存及水泥成品的运输、储存和包装等环节均需要对各种粉状物料进行输送，这些生产过程会产生大量的粉尘，造成各个生产岗位的严重污染。
（3）物料的烘干过程水泥厂许多物料（如石灰石、粘土、煤、矿渣等），在粉磨前均需进行烘干，目前广泛应用的是回转筒式烘千机。由于物料在烘千过程需要维持较大的空气过剩系数，所以烘千各种物料所产生烟气的化学成分比较接近，其中烟气含尘浓度多在10~1009叹m3之间，且粒度较粗。
（4）物料的粉磨过程在物料的粉磨系统中，由于物料物理性质的差异提高水泥厂电除尘器除尘效率措施的研究与应用和含水率的不同，粉磨系统有不同的形式。目前应用较广泛的主要有磨内烘千和磨外烘干两类，磨内烘千包括风扫磨系统、尾卸提升循环磨系统和中卸提升循环磨系统。磨外烘千包括选粉烘千系统、带立式烘千塔的粉磨系统和预破碎预烘千系统等。由于生产工艺系统的区别，在粉磨过程中产生的粉尘量也不同。例如，采用立式辊式磨时，烟气中的含尘浓度可高达10009入m3:
（5）水泥熟料的锻烧过程目前，水泥熟料的锻烧采用立窑或回转窑，锻烧过程消耗大量燃料（煤、油或天然气），排放的废气中含有浓度很高的粉尘，它是水泥厂的主要污染源：千法生产的回转窑窑尾烟尘污染为严重，以日产ZOO0t熟料的千法回转窑为例，如果窑尾没有装设除尘器，每天要向外排放40~60t粉尘：占我国水泥工业生产量绝大部分的机械立窑目前大多没有安装高效除尘设备，每天向外逸出大量含尘烟气，它们对水泥厂周围的居民身体健康和农作物生长造成很大危害。
（6）熟料的冷却过程水泥熟料在排出回转窑后，温度在800℃左右，需要在冷却设备中冷却至50℃，当采用推动莫式冷却机或振动蓖式冷却机进行冷却时，会排放出含尘浓度较高的高温气体：
（7）煤粉制备过程水泥厂主要以煤作为燃料，大多数水泥厂装设了煤粉制备系统，煤粉制备系统在生产过程中排出大量粉尘，如果没有性能良提高水泥厂电除尘器除尘效率措施的研究与应用好的净化设备，会严重污染周围的环境，这不但影响工人的健康，而且还会影响机械设备的使用寿命。