水泥窯電除塵器超低排放改造方案

??2018開始，國家政策對大氣污染排放的要求日益嚴格，各種環(huán)保政策的發(fā)布，直指所有燃煤企業(yè)，空氣質量的持續(xù)嚴峻的情況下,空煙氣治理，已上升為民生大事，在此，中央適時提出了堅決打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的決心和目標！水泥企業(yè)自2015年7月1日起執(zhí)行窯頭窯尾的粉塵排放濃度限值為30mg/m3，部分地區(qū)小于20mg/Nm3,河南省于2018年已開始執(zhí)行水泥行業(yè)顆粒物排放不得大于10mg/m3的排放標準，業(yè)內人士普遍認為，其他省份執(zhí)行<10mg/m3的排放標準已為期不遠。

??目前，國內水泥行業(yè)早期設計的電收塵器已不能滿足新標準要求,究其原因,主要歸納為下表中幾大因素:

??在國家政策和環(huán)保的巨大壓力下，水泥企業(yè)紛紛計劃對原有電除塵器實施減排改造，改造方案大致分為電改電、電改袋、電袋復合，甚至有上濕電除塵的，綜合各自的改造方案的投資成本和技術，改下日在許多企業(yè)無法尋找到高效除塵電源和本體改造技術的情況下,許多企業(yè)選擇電改袋方案。

??為此，我們經對比和測算，從投資成本上，電改袋總投資是電改電的2-3倍，后期維護和每年的換袋成本，也十分高昂；況且，電改袋的改造工期約需40-50天，有的甚至更長，在目前水泥行情看漲的情況下，停窯期間的效益損失，也是一筆不小的數目。

??在此背景下，江蘇一品環(huán)保聯合東南大學電力電子研究中心，組織多名電氣專業(yè)博士研究生，充分調研國外電除塵前沿技術，走訪眾多水泥企業(yè)，細致分析國內電除塵器不能滿足現有排放標準的原因和技術的瓶頸，組rfij另辟蹊徑，借鑒國外先進的電除塵技術設計理念，成功研制出了與國際先進電除塵技術同步水平的智能脈沖電源，該產品具有以下幾大技術優(yōu)勢:

??運行電壓高、輸出功率大

??▲ 智能變頻脈沖電源輸出電壓紋波系數通常小于5%，遠低于工頻電源35%-45%的紋波百分比。

??▲ 閃絡電壓高，運行電流可達普通工頻電源的1.5～3倍，火花后電壓恢復快。

??直流疊加脈沖供電

??▲ 峰值電壓高，單位空間內被激發(fā)出的電子密度大，轟擊飛灰粒子表面，使粒子的荷電量超過飽和電場荷電的極限，從而使粉塵獲得更快的趨近速度，提高除塵效率。

??▲ 提高電場的工作電壓和荷電電流，有效應對高比電阻和細微粒徑粉塵，克服反電暈現象。

??實現火花率智能控制

??▲ 高火花率，提高電離子濃度，提高高比電阻粉塵荷電機率

??▲ 精準火花頻率，使電場保持在最佳火花率運行，提高除塵效率

??▲ 工作頻率500Hz以上，火花閃絡后電壓恢復快

??智能適應工況

??▲ 內置專家系統控制，根據電場溫度、濕度、粉塵濃度、運行電壓等電參量反饋，采用模糊數學計算控制系統，啟用智能閉環(huán)控制，優(yōu)化電源工作模式。

??高電壓、低電流

??▲ 可實現30%～50%的節(jié)能效果

??▲ 相比工頻和高頻電源，可獲得更高的二次電壓。

??▲ 智能調整電源頻率，平衡系統諧振點，實現高電壓、低電流。

??◆品質保證

??江蘇一品通過近4年市場技術實踐和摸索，創(chuàng)立一套切實可靠的電改電達到超低排放的系統工程技術方案?，F我公司針對不同地區(qū)和用戶，提出兩套方案供用戶選擇：

??一、達標排放方案：即在必須確保本體各項工況正常的情況下，僅通過將原有電源更換成我公司生產的“智能變頻脈沖電源”，即可達到<20mg/m3的排放標準；并且可實施不停窯改造，改造工期為1-2天，無需顧慮停窯的效益損失。

??二、超低排放方案：即通對本體和振打系統進行技術改造，加上除塵電源的更換，改造工期為15-20天，以確保達到<10mg/m3的超低排放標準。

??超低排放需按以下3點進行改造：

??1、將原有工頻電源更換成“智能脈沖除塵電源”

??除塵效率的高低，重要因素是取決于除塵電源的技術和先進性。原有的工頻電源，采用簡單的是直流波形輸出，且運行電壓偏低，粉塵荷電效率不高，無法有效解決窯頭的高比電阻粉塵及應對反電暈工況。所以，必須將原有工頻電源更換成“智能脈沖除塵電源”，脈沖電源技術主要是針對高比電阻粉塵，能有效消除反電暈現象，智能控制技術通過自動調整輸出脈寬、脈幅、脈沖重復頻率，改變電流密度，使粉塵層的比電阻與電流密度和乘積小于粉塵層的擊穿電壓，讓帶負電的粉塵到達陽極后緩慢中和變成中性粉塵，有利于粉塵經振打剝離落入灰斗，進而避免粉塵層擊穿出現反電暈現象，大幅提高電除塵效果。

??2、對本體進行技術改造和合理調整振打系統

??本體是除塵效果的重要基礎。國內現有的電除塵器原設計標準和配置，已無法滿足國家現有的水泥行業(yè)顆粒物排放標準，加之許多水泥企業(yè)除塵器本體使用年久，內部結構老化，極板腐蝕和極線的斷裂變形，導致二次電壓不高，頻閃嚴重，二次電流偏小，難以對粉塵進行有效荷電，部分企業(yè)在后期生產工藝改進過程中，管道工藝布置的不科學合理，電收塵器的進風不均，導致收塵效果不佳。有些因窯頭后期增加的余熱發(fā)電后，使粉塵的比電阻偏高，原使用的工頻電源，無法適應反電暈工況，振打系統失效或振打能力弱等，均是造成粉塵排放超標的主要因素。

??鑒于上述問題，江蘇一品環(huán)保，通過實踐和摸索，對除塵器本體實施了科學合理的技術改造，即對一二電場和末尾電場的陰極線，應用不同型號的陰極線，分別進行更換。

??在第一、二電場，由于含塵量較高，采用電暈電流大陰極線，其芒刺附近電風強烈，所以可有效的防止第一、二電場的電暈封閉現象，其余電場則采用電流密度均勻性程度極好的加強極線，防止高比電阻狀況下的反電暈或局部反電暈現象的發(fā)生，也不會因過大的電暈電流而使振打清灰更為困難，通過對本體內部技術改造，不僅提高了收塵效果，同時，由于電流密度加大,也相當于增加了收塵面積。合理改造振打系統，提高清灰效果，保證電暈極持續(xù)高效釋放電暈電流,提高對粉塵的荷電效率。增

??3、預裝煙氣調質裝置

??由于水泥行業(yè)生產工藝的可變性，有時會出現入口溫度過高，或在季節(jié)性氣候變化至氣溫低于-4℃時及因空氣干燥等因素,均可導致粉塵比電阻過高，這些因素導致電除塵器的除塵效率大打折扣。

??窯頭粉塵比電阻曲線

??因此，我們建議采用從余熱鍋爐引出飽和蒸汽到電除塵器入口，在出現上述工況時開啟，對電除塵器入口粉塵進行煙氣調質，此裝置僅是備用，無需長期使用，故對余熱發(fā)電造成的影響微乎其微。

??目前，江蘇一品環(huán)保已成功為中國建材南方水泥、西南水泥、浙能集團長廣水泥、兆山水泥、重慶國貿水泥、安徽珍珠水泥、蘇州東吳水泥、寧波科環(huán)水泥、蒙古巴彥淖爾中聯水泥、河南新能等60余條水泥生產線進行了達標和超低排放改造，眾多的業(yè)績案例，使江蘇一品積累了豐富的改造經驗和成熟的改造方案！

??江蘇一品在水泥行業(yè)電改電超低排放典型案例：

??不停窯除塵改造典型案例-- 湖州煤山南方水泥

??不停窯除塵改造典型案例--浙能集團長廣水泥

??不停窯除塵改造典型案例--槐坎南方水泥

??除塵改造典型案例--兆山諸暨水泥