環保治理中除塵器選用的節能考慮
問題的提出
在空氣污染的環保治理中，脈沖袋除塵器(包括氣箱式、管噴式)已得到廣泛應用。特別是近五年來，隨著濾袋、電磁脈沖閥以及PLC控制性能的提高，使脈沖袋除塵器具有長久、穩定的低排放達標的優點，廢氣治理領域幾乎都使用的是脈沖袋除塵器。
脈沖袋除塵器是依靠壓縮空氣來清灰的，所以，它必須配套壓縮空氣的氣站或空壓機。以建設一座 BLT-75A型(20m3/min)氣站為例，它的投資為40萬元，年耗電量39.6萬kWh(以10m3/min 氣站耗電55kW，每年工作300d，每日工作24h計)。這是除塵器及配套風機以外的投資，以及除塵器風機電動機以外的年耗電，況且20m3/min 氣站是按用一備一的原則建設的，實際運行只有10m3/min，它所能供應的壓縮空氣使脈沖袋除塵器使用的臺數也是有限的。大型企業的氣站200m3/min或更大的并不罕見。所以壓縮空氣氣站的投資和年耗電及年運行費用都是一個不小的數字。
曾學敏等人根據近幾年調研的不同規模生產線和相關資料中水泥企業年度運行指標計算確定，不同規模水泥生產線主要工序電耗指標中，廢氣處理的電耗指標達到3～4kWh/t熟料，其中1000～4000t/d為4kWh/t熟料，4000t/d以上為 3kWh/t熟料。文章統計的不同規模水泥生產線的十個主要工序中，廢氣處理的電耗指標均排為第5名，它比原料破碎(1.5kWh/t原料)、原料預均化 (1.0 kWh/t原料)、生料均化(0.4-0.5kWh/t生料)、水泥袋裝和(或)散裝及輸送(1.8-2.0kWh/t水泥)，其他生產電耗 (3.0～3.5kWh/t水泥)都要高。根據上述電耗指標，4000t/d生產線年廢氣處理電耗為4 000t/d*4kWh/t *300d=480萬kWh；5 000t/d生產線年廢氣處理電耗為450萬kWh。筆者認為：廢氣處理的電耗指標達到3.0-4.0kWh/t熟料是偏保守的。但是，其讓人們注意到廢氣處理的電耗問題，思考廢氣處理如何節能。
2 環保治理中除塵器選用的節能考慮
廢氣處理的電耗主要是由兩大部分構成的。其一是廢氣處理的除塵器的配套風機電動機的電耗；其二是廢氣處理的配套壓縮空氣氣站的電耗。無論使用何種性能的除塵器，配套風機電動機的電耗是省不下來的。在風機電動機的節能方面只有采用變頻技術改造的方法。本文考慮的只是節省氣站投資和節省供氣量以及降低氣站的電耗和運轉費用的問題。
眾所周知，除了必須使用壓縮空氣的脈沖袋除塵器外，還有其他類型的除塵器，目前市場上還有：電除塵器、回轉反吹袋除塵器(即FD系列吹振式扁袋除塵器)、長袋反吹袋除塵器、傻瓜式袋除塵器(即不用壓縮空氣、反吹風機、回轉電動機的除塵器)等。這些除塵器也都能達到目前國家對排放濃度的環保要求。
對于使用除塵器的業主來說，他們對除塵器的要求是很清楚的，即：①能夠長久、穩定的達標排放；②除塵器結構簡單、使用方便、維修量小；⑧節能；④價格相對便宜。
脈沖袋除塵器除了第一條具有優勢外，其它三條并不占有優勢。它結構相對復雜，備品備件多，除共性的箱體、灰斗、濾袋、風機外，構成脈沖袋除塵器的還有電磁脈沖閥、提升閥(氣缸加閥)、二位五通及氣管、噴管、噴嘴、文氏管、袋籠、油水分離器、氣包及儲氣罐、控制柜、降壓閥、壓力表，以及配套用的氣站空壓機及壓縮空氣管道，無論哪一個部件發生故障，都直接影響到除塵器的正常運行，所以對它的管理和維護，工作量很大。僅對于壓縮空氣氣站的維護和保養而言，氣站的每臺空氣壓縮機正常運行每l00d左右就要維護一次，即一年要保養三次。而且要有銷售壓縮機廠家的專業人員來維護，需要更換油的濾芯、空氣濾芯和油分，而且要更換空氣壓縮機的保養專用油，用量不少，費用不菲。對于一些大型企業而言，除塵器遍布廠區各地，有的除塵器位于數十米高度的位置，有的除塵器遠離氣站數公里，為此鋪設壓縮空氣管線，沿途壓縮空氣的壓力和氣量必然會有損失。北方地區的冬季，壓縮空氣的管線還必須外保溫，五六十臺脈沖除塵器的管理、備品備件以及方方面面的維護維修的工作量是很大的。對于一些中小企業、粉磨站，還有一些暫時無條件上壓縮空氣氣站的企業，為了使用脈沖袋除塵器，必須使用多種氣量的空壓機？諌簷C長達數月連續24h運行，故障多，維修工作量大。維修期如無備用空壓機則生產直接受到影響，且廠區的環境質量大打折扣。特別是在我國北方地區的冬季，空壓機輸出壓縮空氣，因含有水汽受凍結冰，尤其是油水分離器長期使用后效果不佳或失效時更甚，導致空壓機無法正常工作的情況時有發生，這是北方地區沒有氣站的企業叫苦不迭的事情。至于脈沖袋除塵器在節能和價格方面就更不占優勢了。
3 建議
鑒于節能和選用除塵器的要求的通盤考慮，筆者建議：
1)在新型干法水泥生產線和粉磨站建設中，沒有必要千篇一律全線全部選用脈沖袋除塵器；
2)在關鍵部位，如窯尾、窯頭、煤磨、水泥磨、包裝機，可以選用脈沖袋除塵器，也可以選擇其它類型的除塵器；
3)全線除關鍵部位的除塵器外，處理風量在2萬m3/h左右或以下的除塵器的選用，可以采取不用壓縮空氣、反吹風機、回轉電動機的“傻瓜式除塵器”或其他類型的除塵器。
4 一條1200t/d生產線的實例
1)窯頭、窯尾采用18/7.5/3*9/0.4(BS930)和25/10/3x9 /0.4(BS930)電除塵器；
2)煤磨采用防爆型氣箱式脈沖袋除塵器；
3)水泥磨和包裝機采用管噴脈沖袋除塵器；
4)除上述部位外的除塵器全部采用傻瓜式除塵器，處理包括生料破碎、碎石庫庫頂、生料均化庫頂、配料、配料庫頂、熟料破碎、熟料庫頂、熟料庫底、粉煤灰庫頂、散裝庫庫頂、水泥配料、水泥庫頂等處的揚塵，共近20臺除塵器。
這條生產線由于只有3臺設備使用壓縮空氣，就沒有新建壓縮空氣氣站，僅僅是使用原老線氣站富余的壓縮空氣就足夠了，節省了建設投資。由于傻瓜式除塵器結構簡單，備品備件少，維修和管理的工作量大為減少，價格比脈沖袋除塵器低，所以整線除塵器方面的投資也節省了不少。2005年投運后至今效果良好。經省級環保部門檢測，排放濃度連年保持25mg/m3以內。
5 結束語
1)在建材行業，不同規模的水泥生產線的十個主要工序中，廢氣處理的電耗排名第5，其節能問題應引起量視。
2)廢氣處理節能問題的解決，有賴于廢氣處理配套的除塵器的風機變頻改造和廢氣處理配套的壓縮空氣氣站的節能思考。
3)在建材行業，新型干法水泥生產線和粉磨站的建設中，沒有必要千篇一律地全線全部選用脈沖袋除塵器，應該有目的選用。在達到國家排放標準的前提下，應當采用一些相對節能、維修工作少和結構簡單的除塵器。
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