隨著國家環(huán)保政策對水泥生產(chǎn)線煙塵排放要求 的提高，目前水泥窯使用的電除塵器很難達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。因此，多數(shù)水泥企業(yè)已開始將電除塵器改為除塵 效率更高的袋除塵器或電袋復(fù)合除塵器。由于改造 后，系統(tǒng)阻力和風(fēng)量都有相應(yīng)的變化，原有的風(fēng)機已不能滿足系統(tǒng)要求，需要作適當(dāng)改造。我公司先后完 成了多個水泥窯電除塵器改為袋除塵器項目，本文介紹改造時除塵風(fēng)機方案的確定。

1各參數(shù)的確定

1.1除塵器處理風(fēng)量

根據(jù)窯的實際產(chǎn)量、廢氣溫度和原有風(fēng)機的實際運行情況綜合確定除塵器的處理風(fēng)量。

通常標(biāo)態(tài)下單位熟料預(yù)熱器產(chǎn)生的廢氣為1.4~ 2.5m7kg,窯頭篦冷機產(chǎn)生余風(fēng)量為1.2~1.6m7kg,其 風(fēng)量的大小，不僅與熱耗和煤質(zhì)等有關(guān)，還與系統(tǒng)漏 人的氣體量有較大關(guān)系，其中窯尾的漏風(fēng)系數(shù)高達(dá) 0.6-0.75o通常除塵器處理風(fēng)量按窯尾2.5m7kg,窯頭 1.5m3/kg設(shè)計?，F(xiàn)窯頭或窯尾大多數(shù)已配套余熱發(fā)電系統(tǒng)，出余熱鍋爐后廢氣溫度通常在110~180^C,因 此，要根據(jù)運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，確定正常運行時的溫度值，根據(jù)溫度換算關(guān)系，計算出除塵器處理風(fēng)量。同時，還要對原除塵器正常工況處理風(fēng)量進(jìn)行測定，如果測定風(fēng)量大于計算風(fēng)量，則可能系統(tǒng)漏風(fēng)量大于設(shè)計計算值，除塵器處理風(fēng)量需要按測定風(fēng)量選??；如果測定風(fēng)量比計算值小得較多，則可能是漏風(fēng)較小， 除塵器處理風(fēng)量可按略小于計算風(fēng)量選取。

1.2風(fēng)機風(fēng)量

風(fēng)機風(fēng)量按除塵器處理風(fēng)量的1.15倍確定。

1.3風(fēng)機全壓的確定

風(fēng)機全壓取決于系統(tǒng)阻力的大小，按系統(tǒng)全阻力 的1.2倍確定。系統(tǒng)全阻力是管網(wǎng)阻力和設(shè)備阻力的總和，通常電改袋時，系統(tǒng)管網(wǎng)不改動，或改動很少， 管網(wǎng)阻力幾乎不增加，只需考慮設(shè)備阻力的增加，此 時設(shè)備阻力通常增加1000Pao測定原除塵器處理風(fēng) 量時，測得的風(fēng)機進(jìn)風(fēng)口處靜壓即為系統(tǒng)全阻力，將 此值加上1000Pa后乘以1.2即為風(fēng)機的全壓。

2風(fēng)機改造方案

風(fēng)機風(fēng)量和全壓確定后，根據(jù)正常使用的工況溫度，即可確定風(fēng)機改造方案，通常有3種方式。

2.1原風(fēng)機設(shè)計值余量大，風(fēng)機不改變

如果原設(shè)計中所選風(fēng)機在正常工況下所產(chǎn)生的 全壓和風(fēng)量能達(dá)到改造后的要求，即可不改變風(fēng)機。 此種情況通常是，原風(fēng)機實際運行時，風(fēng)機閥門（或變 頻器工作頻率）使用較少，風(fēng)機運行電流比額定電流低得較多。如河北承德某廠實際熟料產(chǎn)量為3 560t/d, 原窯頭電除塵器人口溫度為120℃，出口溫度為 118^,測得標(biāo)態(tài)下風(fēng)量為237532m7h,風(fēng)機閥門進(jìn)口 前靜壓為780Pa,風(fēng)閥后靜壓為1420Pa (風(fēng)閥開60%)。風(fēng)機運行電流為41A,額定電流為79.5A,液力 耦合器調(diào)速后工作轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的65%。因此按上述計算，我們選用的風(fēng)機參數(shù)為:風(fēng)量400000m3/h,全 壓2200Pa,溫度120℃。

風(fēng)量、風(fēng)壓和軸功率的計算如下:

工況處理風(fēng)量與標(biāo)況風(fēng)量換算:

Q:=237 532x<(273+ 120)/273=341 942(m2/h)

風(fēng)機風(fēng)量的選取:Q=1.15Q1=393 233 (m/h) ,取400 000m2/h

風(fēng)機全壓的選取:P=(780+1 00)x1.2=2 136(Pa),取2200Pa

風(fēng)機軸功率的選取:風(fēng)機所需軸功率與風(fēng)量和全壓成正比,經(jīng)驗估算公式為N=3.7x 10-7PQ(kW)

原風(fēng)機設(shè)計介質(zhì)溫度為250℃,全壓為2063Pa時， 流量為687222m3/h?？梢娫L(fēng)機富余量較大，根據(jù)溫 度換算關(guān)系，溫度為120℃,全壓為2745Pa。當(dāng)轉(zhuǎn)速降 為65%,溫度為120℃時，理論計算全壓為1159Pa,風(fēng) 量為4466943m3/h,o由于風(fēng)閥調(diào)節(jié)，阻力增加，風(fēng)量小 于理論計算風(fēng)量?？梢姶藴y量值與風(fēng)機性能參數(shù)接 近。原風(fēng)機如果增大風(fēng)閥開度，提高工作轉(zhuǎn)速,風(fēng)量風(fēng) 壓可滿足電改袋后的使用。由于溫度降低，風(fēng)機所需 軸功率要大于設(shè)計值，但由于實際風(fēng)量風(fēng)壓小于額定 值，風(fēng)機運行時，實際轉(zhuǎn)速要低于額定轉(zhuǎn)速，功率可滿 足要求。根據(jù)經(jīng)驗公式，改造后電動機所需功率為 325kW,原電動機功率為630kW,滿足使用且富余較 大。實際除塵器改造后，風(fēng)閥全開，轉(zhuǎn)速僅上升到額定 值的75%,就滿足了使用。風(fēng)機運行電流為47A,仍小于額定電流較多。

2.2原風(fēng)機設(shè)計值余量不多，可改用大功率電動機， 增加轉(zhuǎn)速

如風(fēng)機風(fēng)量和全壓確定后比原風(fēng)機性能參數(shù)略 小，且原風(fēng)機工作時閥門開度75%左右(或變頻使用 頻率低于額定90%大于80%),可改用大功率電動機， 增加工作轉(zhuǎn)速。如江蘇宜興某廠，原電除塵器風(fēng)機為 Y4-2x73No25F,轉(zhuǎn)速 580r/min,電動機功率 400kW, 風(fēng)機進(jìn)風(fēng)口溫度為170℃左右，風(fēng)閥開度80%,運行 電流23A,額定電流28A(10kV),風(fēng)機原性能參數(shù)為： 全壓1413Pa,流量617 147m7h,溫度250℃，查風(fēng)機 性能曲線中最大全壓為1780Pa,風(fēng)量375480m7ho根 據(jù)現(xiàn)場測定和計算，除塵器改造后，需用風(fēng)機風(fēng)量為 580000m3/h,全壓為2120Pao在風(fēng)機性能曲線中，根 據(jù)換算，溫度為170℃、全壓為1 898Pa時，風(fēng)量僅為 536434m7h,且此時軸功率大于400kWo根據(jù)此情況， 采用將原電動機更換為額定轉(zhuǎn)速730r/min、功率 500kW的變頻電動機，并且使用變頻器控制轉(zhuǎn)速。由 于變頻器可安全方便地將電動機工作轉(zhuǎn)速控制調(diào)節(jié)， 根據(jù)轉(zhuǎn)速與風(fēng)量和風(fēng)壓的換算關(guān)系，工作時風(fēng)機轉(zhuǎn)速 大于630r/min時，即可滿足全壓大于2 120Pa、風(fēng)量大 于580000m7h的要求。實際使用時，風(fēng)機轉(zhuǎn)速僅為 610r/min,只略大于原額定的580r/mino。

需要特別注意的是，考慮轉(zhuǎn)速增加時，需要和原風(fēng)機廠家了解風(fēng)機部件的設(shè)計強度和極限轉(zhuǎn)速，如增 加轉(zhuǎn)速后核算強度仍小于設(shè)計強度，且在極限轉(zhuǎn)速內(nèi) 方可采用此方法。有一個廠家，在風(fēng)機提速改造時，未 進(jìn)行強度校核，結(jié)果運行時間不長后，風(fēng)機軸彎曲變形，不能使用。

類似此種原風(fēng)機設(shè)計值余量不大的情況，改造時也可采用不改變轉(zhuǎn)速而增大葉輪直徑的方法增加風(fēng)量和全壓。此方法同樣也需要注意核算部件的強度。 

2.3原風(fēng)機設(shè)計值余量很小，需改變風(fēng)機的型號

當(dāng)原系統(tǒng)中風(fēng)機使用已接近滿負(fù)荷運行時，改造 后，由于全壓增加較多，已不能通過增加轉(zhuǎn)速或加大 葉輪直徑的方法來達(dá)到要求，只能重新選擇風(fēng)機。如 江蘇深陽某廠，原風(fēng)機為Y4-73N025.2D,轉(zhuǎn)速580 r/min,風(fēng)量 380 OOOm'/h,全壓 1450Pa,溫度 200℃,電 動機功率280kWo由于原設(shè)計生產(chǎn)能力為2500t/d,小 于實際生產(chǎn)能力2800-2900t/d,系統(tǒng)管網(wǎng)阻力比較 大，進(jìn)除塵器溫度也較高，達(dá)170~180℃，原風(fēng)機已基 本無富余，風(fēng)閥開度在90%左右。根據(jù)理論計算和現(xiàn) 場風(fēng)機標(biāo)定情況，確定風(fēng)機風(fēng)量400 000m3/h,全壓 2 100Pa,溫度180℃,選用風(fēng)機為Y4-2x73No21F，轉(zhuǎn) 速730r/min,電動機功率400kWo改造使用后,風(fēng)閥開 度在85%左右，風(fēng)機選用較適合。

有的企業(yè)在選擇風(fēng)機時，不進(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)定和理論 計算，往往直接選擇較大規(guī)格的風(fēng)機替換原風(fēng)機，使用后造成投資和運行費用的增加。

分級燃燒改造前后的氨水使用量及噸熟料成本的對比見表6。

表6改造前后氨水使用量及噸熟料成本對比

3調(diào)試結(jié)論

1）分級燃燒技術(shù)改造，對窯尾煙氣的脫硝效果明顯，從表5看，分級燃燒的脫硝效率在37%,生產(chǎn)中平 均在35%左右。

2）技術(shù)改造后，燒成系統(tǒng)在中控操作上有很大的不同，主要運行參數(shù)也有明顯變化，高溫風(fēng)機轉(zhuǎn)速下 降30r/min,預(yù)熱器出口溫度下降8℃,G出口負(fù)壓降低了 400Pa,熟料熱耗下降了 16.7~46.0kJ/kg,由于高 溫風(fēng)機轉(zhuǎn)速下降，系統(tǒng)用風(fēng)減少，熟料電耗也降低 0.4kWh/t 左右。

3）窯尾煙室上升煙道以及分解爐下錐體的耐火材料改造效果較好，不易產(chǎn)生塌料現(xiàn)象，窯內(nèi)通風(fēng)更 易于穩(wěn)定，窯尾負(fù)壓降低且波動幅度縮小，熟料產(chǎn)質(zhì) 量指標(biāo)不受影響，未發(fā)現(xiàn)窯尾煙室和分解爐等部位有 結(jié)皮現(xiàn)象，系統(tǒng)運行正常穩(wěn)定。

4結(jié)束語

電除塵器改袋除塵器后，由于系統(tǒng)阻力的增加， 原除塵器風(fēng)機如何調(diào)整，需要科學(xué)分析，結(jié)合實際情 況,選擇科學(xué)合理的方案，確保經(jīng)濟可行，避免造成投 資增加和運行費用的增加。