Меню

Отходящие газы цементного производства



Контроль выбросов при производстве цемента

Эффективность применяемых методов очистки выбросов проверяется по содержанию вредных (загрязняющих) веществ в атмосферном воздухе.
В отношении контролируемых веществ, характеризующих применяемые технологии и особенности производственного процесса на объекте, оказывающем негативное влияние на окружающую среду, применяется термин «маркерные вещества». Под маркером понимается наиболее значимый представитель группы веществ, внутри которой наблюдается тесная корреляционная взаимосвязь. Особенностью маркерного вещества является то, что по его значению можно оценить значения всех веществ, входящих в группу [1, 2].
При осуществлении производственного экологического контроля выбросов проводится контроль маркерных загрязняющих веществ. При экологических и гигиенических оценках значение имеют маркеры качества окружающей среды и технологические маркеры.
В качестве маркеров веществ, возникающих при производстве цемента и наносящих вред окружающей среде и здоровью человека, в справочнике НДТ [3] используются следующие: пыль, оксиды азота (NOx), диоксид серы (SO2), оксид углерода (CO), металлы и их соединения (см. таблицу).

Маркерные вещества, выделяемые в окружающую среду на цементных производствах

Пояснения Пыль Выбросы пыли возникают в процессе дробления,транспортировки, складирования сырьевых материалов, при помоле и обжиге сырьевой смеси, охлаждении и складировании портландцементного клинкера, при помоле, транспортировке и отгрузке цемента, при хранении и подготовке твёрдого топлива или топливных отходов. Химический состав пыли может изменяться в широких пределах. Для цементных заводов рассматривают выбросы пыли с содержанием SiO2 до 20 масс. % и с содержанием SiO2 от 20 до 70 масс. %. Важное значение имеют выбросы пыли с размером частиц менее 10 мкм (РМ 10) и тонкодисперсной пыли с размером частиц менее 2,5 мкм (РМ 2,5). Тонкодисперсная пыль очень медленно оседает. Нахождение в верхних слоях атмосферы тонкодисперсной пыли в большой концентрации снижает уровень инсоляции земной поверхности, что может привести к заметному понижению средней годовой температуры.
В пылевых выбросах цементных заводов после обеспыливания газов в современных рукавных и электрофильтрах количество частиц фракции РМ 10 может достигать 85-90%, а частиц РМ 2,5 — 50% от массы частиц, уносимых с безвозвратным пылеуносом Оксиды азота

Ключевые загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу при производстве цемента. Состоят из смеси монооксида азота NO (95%) и диоксида азота NO2 (5%).
NO — это бесцветный, без запаха, плохо растворимый в воде газ. При концентрации до 50 ppm он не проявляет токсических или раздражающих свойств. NO2 — это газ, который заметен даже при небольшой концентрации: он имеет коричневато-красноватый цвет и особый острый запах. NO, который присутствует в городском воздухе, может самопроизвольно переходить в NO2 при фотохимическом окислении с формированием смога

Диоксид серы SO2 — бесцветный газ с раздражающим запахом, токсичен. Выбросы диоксида серы (SO2) зависят прежде всего от концентрации летучих соединений серы в сырьевых материалах и топливе, а также от способа производства цемента и внутренней циркуляции летучих сернистых соединений в печи. Диоксид серы может выбрасываться в атмосферу в виде SO2, а также в виде различных сернистых соединений с пылью или клинкером. Оксид углерода Оксид углерода (CO) — бесцветный ядовитый газ без запаха. В дымовых газах клинкерообжигательных печей может появиться двумя путями. Первый путь связан с неполным сгоранием технологического топлива при недостаточном количестве кислорода в воздухе или недостаточном количестве воздуха, подаваемого во вращающуюся печь или в декарбонизатор вращающейся печи. Второй путь связан с присутствием различных органических соединений, содержащих углерод, в сырьевых материалах. В газовой среде, содержащей до 3 об.% кислорода, 80-95% органического углерода окисляются до CO2, а 5-20% образуют CO.

Металлы и их соединения

Тугоплавкие нелетучие вещества Ва, Ве, Cr, As, Ni, Al, Ca, Fe, Mn, Cu и Ag. В процессе обжига эти металлы полностью адсорбируются клинкером и выводятся из печи вместе с ним. В отходящих газах они могут присутствовать только в виде пыли, а уровень их эмиссии в атмосферу зависит только от эффективности работы пылеулавливающего оборудования Частично летучие металлы Sb, Cd, Pb, Se, Zn, K и Na. В виде сульфатов или хлоридов эти металлы способны возгоняться в интервале температур 1000-1300°C и конденсироваться при 700-900°C, что приводит к явлению внутренней рециркуляции и их накоплению в нижних ступенях циклонного теплообменника и в зоне твердофазовых реакций. Они также практически полностью выводятся из печи с клинкером, а уровень их эмиссии в атмосферу зависит от эффективности работы пылеулавливающего оборудования Высоко летучие соединения Таллий (Tl). Конденсация TlCl происходит в температурном интервале 450-550°C, т.е. в верхних ступенях циклонного теплообменника, что приводит к накоплению и постепенному росту его концентрации в составе пыли Крайне летучие соединения Ртуть (Hg) почти полностью удаляется из печи с отходящими газами и лишь незначительная её часть адсорбируется пылью с последующим осаждением в пылеулавливающих установках

Металлы и их соединения поступают в печь для обжига клинкера с сырьевыми материалами и с технологическим топливом. Их концентрация может изменяться в широких пределах. Уровень эмиссии металлов в атмосферу определяется сложными механизмами. В соответствии с гигиеническими нормативами металлами или их соединениями, относящимися к I классу опасности, являются Ba, Be, V, Hg, Cd, Ni, Pb, Tl, Te и Se. Среди этих металлов частичной и высокой летучестью обладают Hg, Cd, Tl и Pb.
Поведение и уровень эмиссии отдельных металлов зависит от их летучести, способа ввода в печь, концентрации металла в сырьевых материалах и топливе или топливосодержащих отходах, от возникновения явления рециркуляции и аккумулирования металлов и от эффективности осаждения пыли в пылеосадительной системе.
Нелетучие металлы почти полностью выходят из печи с портландцементным клинкером. Концентрация этих металлов в пыли, выбрасываемой в атмосферу после очистки газов в пылеосадительных установках, незначительна. Многолетними исследованиями установлено, что с портландцементным клинкером выносятся следующие тяжёлые элементы: As (≈92%), Ni (≈97%), Zn (≈88%), Be (≈96%).
Частично летучие и высоколетучие металлы и их соединения имеют тенденцию к организации кругооборота (рецикла) внутри печной системы и циклонного теплообмен-ника. В процессе кругооборота их концентрация в определённых зонах печи и теплообменника постепенно увеличивается, что приводит к некоторому повышению эмиссии данных металлов и их соединений в атмосферу вместе с пылью. Большая часть Cd (≈88%) и Pb (≈77%) удаляется вместе с безвозвратным пылеуносом. Одновременно увеличивается их вынос из печи вместе с портландцементным клинкером.
Особое положение среди металлов благодаря своей высокой летучести занимает ртуть. В интервале температур, соответствующих температуре отходящих из печи газов, почти вся ртуть находится в газообразном состоянии и полностью выносится из печи в атмосферу. Лишь незначительная часть ртути при резком снижении температуры отходящих газов может конденсироваться на частицах пыли и за счёт этого улавливаться в системе пылеосаждения. Высоколетучие Hg (≈98%) и Tl (≈42%) удаляются из вращающейся печи с отходящими газами. Токсичные свойства тяжёлых металлов проявляются при вдыхании их паров или при контакте с кожей человека.
В странах Европы допустимые выбросы тяжёлых металлов регламентируются Шведским (LRV) и Германским (TA-Luft) международными соглашениями о чистоте воздуха. В соответствии с этими соглашениями тяжёлые металлы разделены на классы по токсичности.
Наибольшую опасность представляют Cd, Hg, Tl, которые отнесены к I классу по токсичности. Максимальная допустимая концентрация этих металлов в газовых выбросах в сумме не должна превышать 0,20 мг/нм 3 .
II класс — это As, Co, Ni, Se, Те с максимальной допустимой концентрацией 1,00 мг/нм 3 , III класс — Cr, Cu, Pb, Pd, Pt, Rh, Sb, Sn, V с максимально допустимой концентрацией в газовых выбросах 5,00 мг/нм 3 .

Читайте также:  Как отмыть акриловую ванну от цемента

Контроль за выбросами вредных (загрязняющих) веществ в окружающую среду в целях обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения осуществляется как в период проведения натурных исследований для подтверждения расчётных границ санитарно-защитной зоны (СЗЗ), так и в последующий период.
Для проведения оценки риска здоровью населения, возникающего в результате выброса, используется понятие «приоритетные вещества».

Выбор приоритетных веществ осуществляется с учётом следующих критериев:
• превышение средней концентрации вредного вещества, соответствующей ПДК в атмосферном воздухе;
• содержание вещества на уровне соответствующей ПДК более чем в одном компоненте окружающей среды;
• высокий ранг приоритетности соотношения выброс/ПДК;
• высокий индекс опасности неканцерогеных эффектов при предварительном расчёте риска;
• высокий ранг канцерогенного риска при предварительном расчёте;
• вещество входит в список приоритетных веществ Комиссии ЕС;
• вещество принадлежит к короткому списку основных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе Российской Федерации;
• вещество принадлежит к короткому списку основных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе по классификации Агентства по охране окружающей среды США (U.S. EPA);
• особо неблагоприятный характер предполагаемого эффекта (канцерогенность, влияние на потомство, влияние на нервную систему и пр.).

В целях выявления химических соединений, представляющих повышенную опасность для населения при хроническом ингаляционном воздействии, проводится ранжирование выбросов предприятий по влиянию на здоровье населения [4].
На этапе предварительного ранжирования потенциальных канцерогенов учитывается величина суммарной годовой эмиссии загрязняющего вещества и весовой коэффициент канцерогенного эффекта, устанавливаемого в зависимости от значений фактора канцерогенного потенциала и группы канцерогенности по классификации МАИР или соответствующие им группы по классификации U.S. EPA. Для предварительного ранжирования веществ, не обладающих канцерогенным риском (системные токсиканты), используется метод, аналогичный указанному. При этом применяются весовые коэффициенты, основанные на безопасных дозах или концентрациях.
При выполнении программы натурных исследований и проведении санитарно-гигиенических оценок в период после установления СЗЗ в соответствии с СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 [5] выявляется отсутствие требований, касающихся выбора загрязняющих веществ, подлежащих контролю, для подтверждения расчётного размера СЗЗ.
На территории некоторых субъектов Российской Федерации в качестве данного критерия используется величина 0,1 ПДК, фигурирующая в санитарных правилах и нормах как критерий для определения источника воздействия на среду обитания и здоровье человека. При таком подходе предлагается контролировать все вещества, которые рассматриваются при определении расчётной СЗЗ (если все вещества на границе территории предприятия менее 0,1 ПДК, то СЗЗ не требуется).
С точки зрения устранения избыточных требований при установлении размеров СЗЗ представляется целесообразным контролировать только основные загрязняющие вещества. В письме Роспотребнадзора [6] предлагается критерий выбора приоритетных веществ, расчётная концентрация которых составляет 0,7 ПДК и более. Такой подход представляется логичным, хотя в настоящее время данные рекомендации не отражены в методических или нормативных документах. Кроме того, анализ целесообразности включения загрязняющих веществ в программу контроля осуществляется в том числе с учётом результатов оценки рисков для здоровья населения. Очень часто с этой точки зрения приоритетными оказываются далеко не те вещества, которые формируют максимальные концентрации при расчётах рассеивания. Важным является тот факт, что в справочнике НДТ [3] проименованы маркерные вещества, в том числе подлежащие производственному контролю в рамках обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения, что позволит на практике обеспечить эффективность лабораторного контроля за выбросами вредных загрязняющих веществ и оценку их влияния на окружающую среду и здоровье населения.

Литература
1. Сивков С.П., Потапова Е.Н. Критерии выбора маркеров в справочном документе по НДТ при производстве цемента // Наилучшие доступные технологии. Определение маркерных веществ в различных отраслях промышленности. Сб. статей 3. М.: Издательство «Перо», 2015.
2. Скобелев Д.О., Гревцов О.В., Збитнева Е.В. Модель государственного регулирования обращения химических веществ и продукции и внедрение НДТ в Российской Федерации // Наилучшие доступные технологии. Применение в различных отраслях промышленности. Сб. статей 2. М.: Издательство «Перо», 2015.
3. ИТС 6-2015. Информационно-технический справочник по наилучшим доступным технологиям. Москва. Бюро НДТ. 2015 г. С.
4. P 2.1.10.1920-04. Руководство по оценке риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду.
5. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов».
6. Письмо Роспотребнадзора от 22.11.2010 № 01/16400-0-32 «О разъяснении изменений № 3 в СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03».

Источник

Обеспыливание газов в цементной промышленности

Обеспыливание газов в цементной промышленности

Все сырьевые материалы, применяемые дли изготовления цемента, после добычи в карьерах и доставки на завод подсушивают, дробят и измельчают (при сухом способе производства цемента до пылевидного состояния), чтобы увеличить их реакционную поверхность. Полученную сырьевую шихту (после усреднения ее состава в силосах) обжигают при высокой температуре в клинкерообжигательных вращающихся или шахтных печах, затем охлаждают в холодильниках. После этого она поступает в промежуточный склад. Продукт обжига клинкера с гипсом и другими добавками измельчают в мельницах; полученный при этом цемент транспортируется на склад, откуда он в специальной таре отправляется потребителю.

Обеспыливание газов в цементной промышленности являются печи для обжига клинкера мокрого и сухого способов производ ства. При мокром способе производства на каждую тонну обжигаемого клинкера из вращающихся печей выносится с запыленными газами 5,3 — 7,3 т пыли с температурой 140-400 °С, содержащих (даже при хороших внутрипечных пылеподавляющих устройствах — гирляндных цепных завесах) от 80 до 250 кг полуобожженной сырьевой шихты в виде дисперсной пыли.

Читайте также:  Проливка щебня цементным раствором марка

При сухом способе производства количество сухих запыленных газов, выносимых из современных печей, на 25-45 % меньше, однако температура их достигает 350-400 °С, а масса тон ко дне пер ной пыли составляет 50-120 кг на тонну клинкера.

Кроме того, из колосниковых холодильников клинкера, устанавливаемых у всех мощных современных печей, выбрасывается на каждую тонну клинкера 1,1-1,8 т сухого горячего воздуха (с температурой 150-290°С), содержащего 7-10 кг клинкерных частиц.

Обеспыливание газов в цементной промышленности запыленного аспирационного воздуха, содержащего в среднем 500 кг пыли на 1 т клинкера из сырьевой и цементной мелышц, составляет примерно 25 % от массы отходящих газов печи мо крого способа.

Физико-химические свойства пылей цементного производства пылей цементного производства по своим свойствам разделяются на следующие группы:

1. Пыли, образующиеся при дроблении и транспортировке сырьевых материалов; имеют грубодисперсный состав (около 70 % частиц крупнее 5 мкм), а температуру и влажность окружающей среды.

2. Пыли сушильных барабанов сырья и добавок характеризуются повышенным влагосодержанием (температура точки росы 40-60 °С) широким диапазоном колебаний концентрации аэрозоля (15-70 г/м 3 )

3. Пыли сырьевых мельниц; характеризуются высокой концентрацией (до 500 г/м 3 ) и большим количеством частиц тонких фракций 5 мкм до 65 %)

4. Пыли вращающихся печей мокрого способа производства имеют высокое влагосодержание (температура точки росы 58-75 °С) и высокую температуру, изменяющуюся для различных типоразмеров печей от 170 до 380 °С.

5. Пыли вращающихся печей сухого способа производства (с циклонными или шахтно-циклоиными теплообменниками); характеризуются тонким дисперсным составом (частицы размером ниже 5 мкм до 75 %) высоким удельным электрическим сопротивлением (УДС = 1,0 109 Ом-м) и низким влагосодержанием (температура точки росы 29 — 44С).

6. Пыли вращающихся печей с конвейерными кальцинаторами: имеряют низкое влагосодержание (температура точки росы 32 — 48 °С) и содержат грубодисперсные частицы (80 % частиц размером свыше 5 мкм).

7. Пыли клинкерных холодильников; характеризуются низким содержанием влаги (температура точки росы до 30 °С), широким диапазоном колебания температуры (90-290 °С) и содержанием грубодисперсных частиц (80 % частиц размером свыше 5 мкм).

8. Пыли цементных мельниц; имеют высокую входную концентрацию (достигающую величины 960 г/м 3 ), влагосодержание колеблется в широких пределах (температура точки росы 22-60 °С)
Более 80 % пыли, выбрасываемой в атмосферу, выделяется вращающимися печами, а остальное количество пыли — цементными и сырьевыми мельницами (сухого помола), дробильно-сушильными установками, а также силосами хранения сырьевых материалов, добавок, клинка и цемента.

В табл. 7.1 приведены характеристики пылей цементного производства.

Таблица 7.1. Характеристика пылей цементного производства.

Установки обеспыливания газов, отходящих из клинкерообжигателы печей. Для обеспыливания газов печей мокрого способа производства применяют в основном многопольные электрофильтры типа УГ и ЭГА. Электрофильтры размещают снаружи здания под шатром между пылеосадительной камерой печи и дымовой трубой (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Установка электрофильтра за вращающейся печью.

1 — печь; 2 — пылеосадительная камера; 3 — шламопитатель; 4 — электрофильтр; 5 — дымосос; 6 — дымовая труба; 7 — пневмовинтовой насос.

Пыль, уловленная электрофильтром, системой шнеков из бункеров подается в пневмовинтовой насос, с помощью которого по трубопроводу она возвращается в цепную завесу печи Иногда осажденную пыль этим же насосом подают в специальный силос, откуда спецтранспортом направляют потребителям. Если температура газов, отходящих от печи, по каким — либо причинам стабильно превышает допустимую для электрофильтров, то для ее снижения принимают меры по усовершенствованию цепной завесы печи либо решается вопрос возможности применения высокотемпературных электрофильтров, допускающих нормальную эксплуатацию при температуре газов до 400 °С. При выборе электрофильтра исходят из того, что скорость газов в нем не должна превышать 1,2 м/с, а их время пребывания в активной зоне электрофильтра быть не менее 8 с.

Следует учитывать неизбежное увеличение объема газов (до 20 %) при отклонениях от оптимального режима работы печи. Эффективность рассмотренной схемы при запыленности газов на входе в электрофильтр 10 — 20 г/м 3 составляет 98-99 %, что определяет вынос пыли в пределах 0,10 — 0,5 г/м 3 . Подобная эффективность обеспыливания недостаточна, здесь не учтено, что надежность, а следовательно, и коэффициент использования по сравнению с вращающимися печами и колосниковыми холодильниками у электрофильтров ниже, а это приводит к снижению эффективности пылеулавливания. Поэтому рекомендуется применят двухступенчатую систему очистки, используя в качестве первой ступени циклоны с эффективностью улавливания крупной пыли (свыше 20 мкм) до 80 %, а в качестве второй ступени — новые, более совершенные элект. рофнльтры типа ЭГА, допускающие работу при температуре газов по 330 °С.

Обеспыливание газов в цементной промышленности сухого способа производства. К категории печей сухого способа производства относятся короткие или длинные полые вращающиеся печи без внутрипечных или запечных теплообменников и короткие полые вращающиеся печи с запечными циклонами или циклонно-шахтными теплообменниками. Наиболее распространенными н экономичными для обжига клинкера являются высокопроизводительные короткие полые вращающиеся печи с запечными теплообменниками. Отходящие газы этих печей обеспыливают в двухступенчатых пылеулавливающих установках, в которых первой ступенью служат циклоны, а второй либо электрофильтры, либо рукавные фильтры с рукавами из гидрофобизированной и графнтизированной стеклоткани.

Удельное электрическое сопротивление тонкодисперсиой пыли, улавливаемой из газов печей сухого способа производства, выше предельного значения, при котором обеспечивается работа электрофильтра без образования обратной короны. Поэтому их эффективность в названных условиях составляет 75-80 %, что вынуждает увлажнять газы после циклонов перед подачей их в электрофильтры. Увлажняют и охлаждают газы различными способами. Применяют специальные полые скрубберы — стабилизаторы, в которых при входе устанавливают газораспределительные устройства и группу форсунок, распыляющих воду в потоке запыленных газов под давлением 2-3 МПа. Во избежание отложений в бункере и иа стенках скруббера диаметр его с учетом угла раскрытия факела принимают таким (5-7 м), чтобы неиспарившиеся капли влаги не попадали на стенки, а высота (25-35 м) определяется необходимостью полного испарения капель до выхода газов из скруббера. Такие установки для увлажнения и охлаждения печных газов сооружают как в нашей стране, так и за рубежом (рис. 7.2). Для печей сухого способа производства ряда цементных заводов Гипроцементом и НИПИОТстромом разработана и внедрена установка испарительного охлаждения печных газов перед электрофильтрами в вертикальном газоходе (рис. 7.3).

Частичное увлажнение и охлаждение газов, отходящих от современных печей сухого способа производства, а также из колосниковых холодильников, в последнее время осуществляют в сушильно-дробильных или в сушильно-помольных установках (рис. 7.4), используя тепло газов для подсушки влажных сырьевых материалов. Если влагосодержание и температура газов не достигают требуемых значений, газы предварительно увлажняют в кондиционере перед сырьевой мельницеи (рис. 7.5).

Читайте также:  Как перемешивать цемент с песком

По подобной схеме осуществляют обеспыливание газов мощных печей для обжига клинкера сухого способа производительностью свыше 3000 т/сут, а также работающих в одной линии сырьевых сушильно-помольных установок (валковых или шаровых мельниц либо сушильных барабанов).

В схему входит двухступенчатая пылеулавливающая установка в составе: кондиционер и двух- или трехпольный электрофильтр со встроенными жалюзийными или прямоточно-циклонными элементами, осаждающими 80 % поступающей пыли. Подобная схема позволяет очшцат газы до конечной концентрации порядка 75 кг/м 3 . Однако по условия компоновки сырьевых мельниц и печей приведенный способ не всегда можно использовать на действующих заводах. В этом случае целесообразна установка водных форсунок у входа в четвертую ступень циклонного теплообменника.

Диспергирование воды при кондиционировании отходящих газов обычно осуществляют с помощью специальных форсунок при давлении 0,5-1 МПа. Однако с учетом того, что скорость испарения капли про порциональна квадрату ее размера, диспергирование воды в кондиционирующих установках печей сухого способа производства рационально осуществлять под давлением не менее 2 МПа.

Рис 7.2. Обеспыливающая установка за печью сухого способа производства цемента.

1 — печь; 2 — циклоны; 3 — скруббер-стабилизатор; 4 — электрофильтр.

Рис. 7.3. Установка для испарительного охлаждения газов, отходящих из вращающейся печи сухого способа производства.

1 — насос; 2 — форсунка; 3 — насосы.

Скорость очищаемых газов в активной зоне электрофильтра должна находиться в пределах 0,8-1 м/с.

Рис. 7.4. Схема обеспыливания технологической линии сухого способа производства с одним электрофильтром (стрелками указано направление движения газов).

1 — печь; 2 — колосниковый холодильник; 3 — угольная мельница; 4 — сырьевая мельница; 7 — электрофильтр.

Рис. 7.5. Схема обеспыливания газов мощной вращающейся печи сухого способа производства, колосникового холодильника и сырьевой мельницы.

1 — рукавный фильтр; 2 — колосниковый холодильник; 3 — вращающаяся печь; 4 — декарбонизатор; 5 — циклонные теплообменники; 6 — кондиционер; 7 — дымосос печи; 8 — сырьевая мельиица (валковая); 9 — электрофильтр; 10 — дымовая труба; 11 — вентилятор мельницы.

При условии снижения УЭС кондиционированием и рекомендуемой скорости газов эффективность обеспыливания в электрофильтрах может достигать 99 %.

Обеспыливание газов цементной промышленности в колосниковых холодильников клинкера. Для обеспыливания избыточного воздуха клинкерных холодильников применяют электрофильтры, рукавные или зернистые фильтры. На первых этапах применения электрофильтров эффективность их работы была низкая и составляла 70-75 %, что объяснялось в первую очередь высоким удельным сопротивлением пыли, приводящим к возникновение в электрофильтре обратной короны. Для снижения УЭС величины (108 Ом-м) применяют метод увлажнения газов перед электрофильтром.

Этот процесс осуществляют, применяя различные способы и устройства: в специальном иолом скруббере, оснащенном распыливающими форсунками под давлением до 2,1 МПа и устанавливаемом перед электрофильтром; направляя избыточный воздух колосникового холодильника в сушильно-дробильную или сушильно помольную установку для подсушки сырья или угля и одновременного увлажнения и охлаждения; распыляя воду под давлением примерно 0,5 МПа непосредственно в колосниковом холодильнике (в более холодной части) над клинкером (рис. 7.6).

Рис. 7.6. Схема увлажнения избыточного воздуха колосникового холодильника печи перед электрофильтром.

1 — электрофильтр; 2 — подача воды; 3 — холодильник; 4 — печь; 5 — острое дутье; 6 — общее дутье.

В этом случае применяют центробежные механические форсунки с винтовыми завихрителями, введенные в холодильник сверху через отверстия в его своде. Форсунки защищены металлическим чехлом от контакта с горячим воздухом в этот чехол подается воздух от вентилятора острого или общего дутья. Диаметр выходных отверстий форсунок около 6 мм, что позволяет использовать техническую воду.

Установка оснащена системой автоматической блокировки и регулирования подачн в зависимости от температуры избыточного воздуха ка выходе из холодильника. Подача воды в холодильник прекращается при остановке печи или холодильника либо при снижении температуры воздуха, отходящего из холодильника, ниже определенного значения.

В результате использования такой автоматической установки для регулирования подачи и распыливания воды (примерно 50-90 г на кг клинкера) в холодильнике с увлажнением избыточного воздуха до нчагосодержания 60-65 г/м 3 (точка росы 40-45 °С) эффективность трсхнольного электрофильтра типа УГ (при скорости в активной зоне до 15 м/с) составила 98,5-99,5 %. Это обеспечило принятую норму запыленности очищенночищенного воздуха (ниже 100 мг/м 3 ); входная запыленность достигла 10 г/м 3 , а температура избыточного воздуха при входе электрофильтр не превышала 180 °С.

При подаче воды в холодильник может нарушаться технологический Режим электрофильтра при колебаниях параметров пылегазового потока. Поэтому для обеспыливании избыточного воздуха колосниковых холодильников наряду с электрофильтрами применяются рукавные и зернистые фильтры, так как их эффективность не зависит от величины УЭС пыли.

Обеспыливание газов цементных мельниц. Высокая концентрация пыли (до 500 г/м 3 ), повышенное значение УЭС и относительно низкое влагосодержание пылегазового потока создают определенные трудности.

Рис. 7.7. Обеспыливание газов в цементной промышленности. Установка.

1 — сушильный барабан; 2 — топка; 3 — течка; 4 — питатель; 5 — бункер; 6 — конвейер; 7 — зонт; 8 – циклоны для применения сухих электрофильтров.

Поэтому распространение получили схемы с применением высокопроизводительных рукавных фильтров с рукавами из гидрофобизированного и графитизированного фильтровального материала. Обеспыливание газов в цементной промышленности сушильных барабанов. В сушильных барабанах создается непосредственный контакт высушиваемого материала с горячими газами твердого топлива, сжигаемого в виде угольной пыли либо мазута и природного газа, сжигаемых в выносных топках или непосредственно в барабане. У разгрузочной части сушильного барабан газы отсасываются из бункера и мест пересыпки на конвейер.

Обычно аспирационно-обеспыливающая система сушильного бар бана состоит из двухступенчатой пылеулавливающей установки. Первоступенью является циклон, эффективность которого составляет в качестве второй ступени применяют многопольные электрофильтры, а прн низкой температуре газов и высокой точке росы — ротоклоны.

При эксплуатации электрофильтров иногда возникают трудности в связи с широким диапазоном колебаний запыленности газов и высоким значением УЭС пыли, что влечет за собой возникновение обратной короны, а иногда залнпание электродов при частых понижениях температуры до точки росы, связанных с остановками сушильного барабана. Во избежание залипания электродов электрофильтры перед включением питателей сушильных устройств прогревают незапыленными газами. Для эффективной работы электрофильтров стабилизируют режим работы сушильного барабана (ликвидируют подсосы по тракту, уплотняют места выгрузки пыли из бункеров циклонов и электрофильтров). При скорости газа в активной зоне электрофильтра 0,8 м/с эффективность аппарата составляет 95-98 % .

На рис. 7.7 приведена схема аспирационно — обеспыливающей системы прямоточного сушильного барабана.

Источник