专利名称：水泥立窑烟气脱硫除尘环保型旋流水膜布袋收尘器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于水泥立窑烟气脱硫除尘环保型旋流水膜布袋收尘器，也适用于冶金等其他行业类似水泥立窑烟气介质的工业窑炉的烟气脱硫、除尘。
在我国采用立窑水泥生产工艺生产的水泥约占总产量的80％，但因其排放的窑炉烟气含尘浓度达10g/m3以上(烟尘颗度0.1-100μm)，其中还含有SO2、HF等有害气体，严重污染周围大气环境，因此，立窑烟气能否达标排放是国内采用立窑工艺生产水泥厂家生存和发展的关键。
目前，国内采用立窑工艺生产水泥的厂家主要采用重力和惯性收尘器、水收尘器、高压静电收尘器、玻璃纤维布袋收尘器等收尘设备净化烟气，以实现达标排放。现有水泥立窑净化烟气采用的水收尘器主要为低能耗的喷淋、喷雾水收尘器、中等能耗的喷淋、喷雾加填料塔式水收尘器，但因难以实现烟(粉)尘粒与水充分接触而达不到排放标准，高能耗的文氏管水收尘器收尘效果较好，但因能耗过高国内立窑水泥行业尚无使用者；高压静电收尘器收尘效果较好，但因水泥立窑烟(粉)尘的比电阻变化大，不能持续达标排放，而且投资高，体积大；大型玻璃纤维布袋收尘器收尘效果较好，可滤除1μm以下的烟尘，可实现达标排放，但因水泥立窑烟气温度变化大(30-300℃)，湿度高(含水量可高达30mg/m3(标)，相对湿度达80-90％)，露点高(40-45℃)，烟尘亲水性强，因而存在易烧袋和糊袋的弊端，严重时采用机械清灰和压差清灰都不能消除糊袋状况，造成滤袋过滤阻力随时间延续而持续增高，当过滤阻力高于离心式引风机的最高压力时，使窑面可进入袋收尘器的烟气流量趋近于零，窑面严重返烟，只好采取放空排烟措施，等待糊袋状况在高温烟气到来时逐渐减轻，但已不可能复原，如此往复恶性循环。目前，只能采用明火煅烧工艺(使立窑烟气温度低于280℃，高于80℃)来维持布袋运行，但导致能耗高，产量低，质量差的恶果，许多企业在经济利益的驱动下，对达标排放采取阳奉阴违的态度，环保部门检查时采用收尘器收尘达标排放，不检查时任其放烟。因而，必须研制一种成本低，节能，并能切实可行的适用于水泥立窑烟气达标排放的烟气净化收尘器。ZL 99221695.8实用新型专利公开了一种用于水泥立窑烟气的节能型旋流袋式二级收尘器(
图1)，它由低阻旋流器2和设有旋流段的下进上出反吹风负压圆筒形玻璃纤维袋式收尘器4组合而成，在低阻旋流器2上设有放空阀3和锁风卸灰阀7，在袋式收尘器4的下端设有锁风卸灰阀6。由于该实用新型采用二次旋流收尘，烟气中的明火颗粒和80-90％的较粗颗粒被脱除，有效地减少了烧袋现象和布袋的过滤负荷，延长了布袋的使用寿命，还具有结构紧凑、烟气流程短、节能、投资少等优点。但在使用过程中仍会出现布袋收尘器采用干法清灰出现高湿度、高露点的烟尘糊袋造成烟气从窑面溢出严重污染环境的弊端。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种既能消烟又能除尘达标并兼有脱硫，减少形成酸雨酸雾有害气体(SO2、HF)排放的水泥立窑烟气脱硫除尘环保型旋流水膜布袋收尘器，并可有效地克服现有布袋收尘器采用干法清灰出现高湿度、高露点烟尘糊袋造成烟气从窑面溢出严重污染环境的弊端。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现本实用新型(图2、图3)是水泥立窑烟气脱硫除尘环保型旋流水膜布袋收尘器，它由低阻旋流器和布袋收尘器组合而成，而布袋收尘器由负压圆筒形布袋、固定布袋的上花板、下花板、净化烟气通道、立窑烟气入口、净化烟气出口、引风机等组成，其特征是(1)布袋收尘器是一种水膜布袋收尘器，它由设在箱体16上、下部的脱硫除尘段Ⅰ和水处理段Ⅱ组成，并在Ⅰ、Ⅱ段设有检修门23、24、25、26、27,(2)水膜布袋收尘器的脱硫除尘段Ⅰ由喷头28、负压圆筒形脱硫除尘布袋36、净化烟气通道51、净化烟气出口37、立窑烟气入口22、引风机15等组成，在线连续或脉冲喷出水流的喷头28设在负压圆筒形脱硫除尘布袋36的内顶端，各负压圆筒形脱硫除尘布袋36的间隙为净化烟气通道51，负压圆筒形脱硫除尘布袋36的顶、底端分别固定在上、下花板34、38的布袋支撑管35、29上，其底端与含尘浑水汇集池50相通，立窑烟气入口22与低阻旋流器10的烟气出口11相通，净化烟气出口37设在净化烟气通道51的底部与引风机15相接，(3)水膜布袋收尘器的水处理段Ⅱ由上、中、下三部分组成，水处理段Ⅱ的上部设有含尘浑水汇集池50，其顶端是负压圆筒形脱硫除尘布袋36的下花板38，底端是含尘浑水过滤布袋42的上花板49，侧部按装一液位计39，水处理段Ⅱ的中部设有含尘浑水过滤布袋42、滤出清水通道31、滤出清水出口43和循环耗水补充口40，含尘浑水过滤布袋42的顶、底端分别固定在上、下花板49、44的布袋支撑管30、32上，并与含尘浑水汇集池50、浓缩含尘浑水汇集池33相通，各含尘浑水过滤布袋42的间隙为滤出清水通道31，在其中部设循环耗水补充口40，与液位计39，循环耗水自控阀41相接，并与循环耗水清水补充管即自来水管47接通，其下部设滤出清水出口43，与清水泵19相接通往喷头28循环使用，水处理段Ⅱ的下部为浓缩含尘浑汇集池33，其底部设有检修旋塞17，侧底部设有浓缩含尘浑水出口45，与浑水泵18相接通往水泥立窑生料搅拌机20回收利用。
本实用新型的水膜布袋收尘器集水膜、布袋收尘机理于一体，当水泥立窑烟气进入负压圆筒形脱硫除尘布袋36时，在喷头28喷出的水流喷淋、喷雾作用下，较大颗粒和被水雾润湿的细粉尘沉降下落并与水汇流入含尘浑水汇集池50内，与此同时，水泥立窑烟气在引风机15的吸力作用下，负压圆筒形脱硫除尘布袋36过滤烟气，净化烟气进入净化烟气通道51，烟尘被吸附在布袋内表，并由喷头28喷出的水膜不断冲洗落下，与水流汇集进入含尘浑水汇集池50内，水泥立窑烟气进入本实用新型的水膜布袋收尘器内经水膜、布袋双重量收尘，立窑烟气被消烟、除尘、净化，有效克服了现有技术中布袋收尘器易烧袋、糊袋的缺陷，也有效避免了现有布袋收尘器因严重糊袋而出现烟气从窑面溢出污染环境的局面，并可采用暗火煅烧工艺操作，能耗低，并可提高产品的质量和产品。
本实用新型的水膜布袋收尘器的水处理段设计新颖独特，是一种理想的环保型水处理系统，从含尘浑水过滤布袋42滤出的清水接往喷头28进行循环回收利用，布袋内浓缩含尘浑水进入浓缩含尘浑水汇集池33后由浑水泵18抽往水泥立窑生料搅拌机内进行回收利用，不往外界排污水，不二次污染环境。
由于本实用新型的水膜布袋收尘器具有水膜、布袋双重收尘作用，又因水泥立窑烟尘中含有约30％0.1-100μm的CaO，当立窑烟气进入水膜布袋收尘器36后，烟尘中CaO形成雾滴，与烟气中SO2反应，另一方面吸附在布袋内表的含CaO的湿粉尘和雾滴与通过布袋的含SO2烟气反应，生成CaSO3和CaSO4，脱除立窑烟气中SO2，同时烟气中的CaO遇水反应生成Ca(OH)2，可与烟气中的HF中和，在水处理段的滤出清水为含有Ca(OH)2的碱性溶液，抽回喷头28喷入脱硫除尘段循环使用，也可脱除烟气中的SO2和HF，因此，本实用新型的水膜布袋收尘器可脱除水泥立窑烟气中的可形成大气酸雨雾的有害气体SO2和HF，是一种理想的环保型水泥立窑烟气净化除尘设备。
综上所述，本实用新型是集水膜、布袋双重收尘机理于一体的创新设计，它与现有技术相比，具有不烧袋、不糊袋、窑面不返烟等优点；采用暗火煅烧工艺操作，能耗低，成本低，并可提高产品的产量和质量；本实用新型滤出清水循环使用，滤出浓缩含尘浑水送至水泥立窑生料搅拌系统回收利用，不往外界排污水，不二次污染环境，烟尘中CaO和滤出清水中含有Ca(OH)2通往喷头28循环使用，可脱除水泥立窑烟气中使大气形成酸雨酸雾的有害气体SO2、HF等，是一种低能耗、低成本的环保型水泥立窑烟气净化收尘的理想设备。
本实用新型附图的图面说明如下
图1现有技术一种用于水泥立窑烟气的节能型旋流袋式二级收尘器。
图中1-水泥立窑烟气出口、2-低阻旋流收尘器、3-放空阀、4-设有旋流段的下进上出反吹风负压圆筒形玻璃纤维袋式收尘器、5-引风机、6-布袋收尘器锁风卸灰阀、7-低阻旋流器锁风卸灰阀。
图2本实用新型水泥立窑烟气脱除尘环保型旋流水膜布袋收尘器。
图中8-水泥立窑烟气出口、9-低阻旋流器放空阀、10-低阻旋流器、11-低阻旋流器烟气出口、12-低阻旋流器锁风卸灰阀13-水膜布袋收尘器、14-水膜布袋收尘器净化烟气出口、15-引风机、16-水膜布袋收尘器箱体、17-检修旋塞、18-浑水泵、19-清水泵、20-水泥立窑生料搅拌机、21-水泥立窑生球输送机。
图3本实用新型水膜布袋收尘器正视剖面图。
图中Ⅰ-本实用新型水膜布袋收尘器的脱硫除尘段、Ⅱ-本实用新型水膜布袋收尘器的水处理段、22-立窑烟气入口、23、24、-脱硫除尘段Ⅰ的检修门、25、26、27-水处理段Ⅱ的检修门、28-喷头、29-布袋支撑管、30-布袋支撑管、31-滤出清水通道、32-布袋支撑管、33-浓缩含尘浑水汇集池、34-上花板、35-布袋支撑管、36-负压圆筒形脱硫除尘布袋、37-净化烟气出口、38-下花板、39-液位计、40-循环耗水补充口、41-循环耗水补充自控阀、42-含尘浑水过滤布袋、43-滤出清水出口、44-下花板、45-浓缩含尘浑水出口、46-滤出清水循环水管、47-循环耗水清水补充管即自来水管、48-含尘浓缩浑水输送管、49-上花板、50-含尘浑水汇集池、51-净化烟气通道。
图4本实用新型水膜布袋收尘器俯视剖面图。
图5本实用新型水膜布袋收尘器A、B剖面局部正视图。
图中52-负压圆筒形除尘布袋固定绳。
图6和7本实用新型实施例固定负压圆筒形脱硫除尘布袋和含尘浑水过滤布袋上、下花板的俯视图和正视图。
下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述
实施例将本实用新型(图2-7)用于立窑水泥厂直径3米、高11米、熟料台时产量12吨，水泥年产量10万吨、水泥烟气处理量每小时8万立方米的盘塔式机械传动立窑，水泥立窑两条烟囱各自从切线方向进入一台低阻旋流器10，以去除立窑烟尘中粗颗粒尘，并在第二段收尘器检修时通过无动力放空阀暂时排空，不影响立窑正常运转，进入低阻旋流器的干灰定时经锁风卸灰阀排出(经拌水后送入窑内再烧结)，经粗收尘处理的烟气进入本实用新型的水膜布袋收尘器的脱硫除段Ⅰ在水膜、布袋两种收尘机理的作用，进行水膜、布袋收尘，净化烟气由引风机15吸入净化烟气通道51，含尘浑水进入本实用新型水膜布袋收尘器的水处理段Ⅱ，经实验证明，除尘布袋阻力不随时间延续持续增高，不糊袋，不烧袋并可采用暗火煅烧工艺操作，收尘效果理想，排入大气净化烟气含烟尘浓度≤100mg/Nm3，进入水处理段的含尘浑水经含尘浑水过滤袋42过滤，滤出清水进入喷头28循环使用，浓缩含尘浑水由浑水泵抽至水泥立窑生料搅拌机回收利用，本实用新型水膜布袋收尘器建立了滤出清水循环使用系统，滤出浓缩含尘浑水再生利用系统，循环耗水自动补充系统，滤出浓缩含尘浑水再生利用系统通过浑水泵18的电机由交流变频电源控制转数进行自动计量，循环耗水自动补充系统由循环耗水自动补充控制阀依据液位计39测出的液位高低进行自动补充，使含尘浑水汇集水池50的液位高度达到标定值。因此本实用新型水膜布袋收尘器无须设置污水再处理系统，不产生二次污染。含碱滤出清水进入喷头28循环使用，使本实用新型水膜布袋收尘器具有脱除水泥立窑烟气中所含SO2、HF等形成大气酸雨酸雾等有害气体。
本实用新型实施例固定负压圆筒形除尘布袋36和含尘浑水过滤袋42的上、下花板(见图6-7)，可按装212条、袋径180mm，高度由处理风量确定，负压圆筒形脱硫除尘布袋36、含尘浑水过滤袋42皆采用玻璃纤维布袋、箱体16断面3.28×3.28米，材质采用普碳钢板，引风机选用4-72NO16B，风量81110m/时，风压1950Pa、电机功率75KW、喷头28选用3/8BD-2型空心喷型喷咀，每只水量1.1升/分，清水泵19选用IS 50-32-160 3KW、供水量15t/时，浑水泵18选用3/2PW30 2.2KW，输送能力3t/时，系统电机总装机容量80KW，电耗平均约每处理1立方米立窑烟气消耗0.8瓦以下。
经实验证明本实用新型与现有技术相比，布袋使用寿命可提高4倍，无糊袋和烧袋现象出现，电耗与现有节能型旋流布袋二级收尘器等同，排出净化烟气中SO2和HF等形成大气酸雨酸雾的有害气体减少，滤出清水循环使用，排出浓缩含尘浑水回收利用，不对外排污，无二次污染，是一种用于水泥立窑烟气净化收尘达标排放的环保型、节能型收尘器。
权利要求1.一种水泥立窑烟气脱硫除尘环保型旋流水膜布袋收尘器，它由低阻旋流器和布袋收尘器组合而成，布袋收尘器由负压圆筒形布袋、固定布袋的上花板、下花板、净化烟气通道、立窑烟气入口、净化烟气出口、引风机等组成；其特征在于1.1布袋收尘器是一种水膜布袋收尘器，它由设在箱体(16)上、下部的脱硫除尘段Ⅰ和水处理段Ⅱ组成，并在Ⅰ、Ⅱ段设有检修门(23)、(24)、(25)、(26)、(27)，1.2水膜布袋收尘器的脱硫除尘段由喷头(28)，负压圆筒形脱硫除尘布袋(36)、净化烟气通道(51)、净化烟气出口(37)、立窑烟气入口(22)、引风机(15)等组成，在线连续或脉冲喷出水流的喷头(28)设在负压圆筒形脱硫除尘布袋(36)的内顶端，各负压圆筒形脱硫除尘布袋(36)的间隙为净化烟气通道(51)，负压圆筒形脱硫除尘布袋(36)的顶、底端分别固定在上、下花板(34)、(38)的布袋支撑管(35)、(29)上，其底端与含尘浑水汇集池(50)相通，立窑烟气入口(22)与低阻旋流器(10)的烟气出口(11)相通，净化烟气出口(37)设在净化烟气通道(51)的底部与引风机(15)相接，1.3水膜布袋收尘器的水处理段Ⅱ由上、中、下三部分组成，水处理段Ⅱ的上部设有含尘浑水汇集池(50)，其顶端是负压圆筒形脱硫除尘布袋(36)的下花板(38)，底端是含尘浑水过滤布袋(42)的上花板(49)，侧部按装一液位计(39)，水处理段Ⅱ的中部设有含尘浑水过滤布袋(42)和滤出清水通道(31)、滤出清水出口(43)、循环耗水补充口(40)，含尘浑水过滤布袋(42)的顶、底端分别固定在上、下花板(49)、(44)的布袋支撑管(30)、(32)上，并与含尘浑水汇集池(50)和浓缩含尘浑水汇集池(33)相通，各含尘浑水过滤布袋(42)的间隙为滤出清水通道(31)，在其中部设一循环耗水补充口(40)，与液位计(39)、循环耗水补充自控阀(41)相接，并与循环耗水清水补充管即自来水管(47)接通，其下部设滤出清水出口(43)，与清水泵(19)相接通往喷头(28)循环使用，水处理段Ⅱ的下部为浓缩含尘浑水汇集池(33)，其底部设有检修旋塞(17)，侧底部设有浓缩含尘浑水出口(45)，与浑水泵(18)相接通往水泥立窑生料搅拌机(20)回收利用。
专利摘要本实用新型涉及水泥立窑烟气脱硫除尘环保型旋流水膜布袋收尘器,由低阻旋流收尘器和设有脱硫除尘段、水处理段的水膜布袋收尘器组合而成,在脱硫除尘布袋内顶端设有喷头,它集水膜、布袋双重收尘作用于一体,有效克服了现有布袋收尘器易烧袋、糊袋等弊端,并采用暗火煅烧工艺提高产品质量、产量,还可脱除烟气中SO
文档编号B01D50/00GK2456819SQ00256869
公开日2001年10月31日 申请日期2000年12月4日 优先权日2000年12月4日
发明者王正俊 申请人:王正俊