JLDC立窑袋式除尘器的开发与应用
1、机立窑烟气的特性
机立窑烟气的特性与其煅烧操作密切相关，煅烧过程中间或出现的各种不正常窑况，给收尘器的正常运行造成了很大的障碍，立窑烟气的特性主要有：
1.1 粉尘波动大
由于各厂的烧成工艺不同，导致粉尘浓度的波动相当大，一般厂家仅为5-15g/Nm3，若料球塑性差，明火操作，烟尘中的粉尘浓度往往超过30g/Nm3。随着工况不同，粉尘的粒度、比电阻等也有很大变化。
1.2 烟气含湿量大，露点温度高
立窑煅烧时，须经过加水成球，煅烧时料球中的水分被蒸发，随烟气一起排出，因而立窑烟气的湿含量很大，一般在8%-20%之间波动。湿度大导致了烟气露点很高，通常在45℃-55℃左右。当煤中含硫高或使用含硫矿化剂时，其露点还会升高。由于烟气中含有SO2、HF、CO2等成分，一旦冷凝结露，就会生成酸，对金属的腐蚀很大。
1.3 烟气温度波动大
立窑烟气的温度波动很大，通常在45℃-250℃之间波动，当遇到提火、明火等不正常窑况时，温度会迅速提高到400℃左右。
2、常用的机立窑除尘设备
2.1 湿法除尘器的应用
湿法除尘器对立窑煅烧的适应性强，造价与运行费用低，但从实际运行效果来看，真正能达标的几乎没有。究其原因，主要为：①立窑烟气中含有不少疏水性粉尘，不易被水滴捕集，极易被烟气带出；②由于微小颗粒的表面张力大，表面吸咐有一层气膜，液滴很难突破气膜，使颗粒吸水而互相凝结。湿法除尘器对5μm以下的粉尘，其收集效果很差；③除尘器烟气排出的同时也带出了大量的含尘液滴。此外通风不均匀、壳体易腐蚀、喷嘴易堵塞、二次污染等也一直是影响除尘器效果，阻碍湿法除尘器推广的原因之一。
2.2 静电除尘器
静电除尘器是高效除尘器的一种，但一直以来总是无法在立窑除尘方面取得令人满意的效果。主要是因为：①立窑烟气的温度和湿度变化大，粉尘比电阻变化很大，经常超出除尘器的允许范围，造成事故排放；②气体中酸的结露对电收尘的腐蚀明显，直接影响到设备的正常运行；③高温时，极板易变形，影响收尘效果；④湿度大，低温时易出现绝缘子结露爬电，影响运行。虽然针对立窑，各生产厂家先后推出了集约场立式、立管式、无动力、湿式等各种电除尘器，但真正能长期使用达标排放的很少。
2.3 袋式除尘器
袋式除尘器的最大优点是除尘效率高，适应粉尘浓度范围宽，且不受粉尘比电阻的影响，机立窑烟气治理采用袋式除尘器，只要设计选型合理，制作无缺陷，都能达到＜100mg/Nm3的排放标准。目前使用较多的有LFEF上进风反吹、SKB下进风反吹及喷吹脉冲除尘器等，但都存在投资大，故障点多，滤袋寿命短等缺陷。
JLDC圆筒型立窑袋式除尘器的研制成功，解决了现有袋除尘器中存在的结构不合理、投资大、运行费用高，滤袋密封差，寿命短、“糊袋”、“烧袋”，气流不均等问题，具有很好的效果。
3、JLDC圆筒型袋式除尘器的开发研究
JLDC袋式除尘器是在传统的反吹风除尘器基础上，根据立窑烟气特点，大胆创新，研究设计的一种新型袋式除尘器。该除尘器开发的宗旨有四：①结构要紧凑，努力缩小设备重量，降低除尘器的造价；②设计要合理，充分考虑检修，安装等问题；③使用效果要好，尽量延长滤袋的使用寿命；④操作要简单，尽量减少运动部件，降低故障率。为此笔者在JLDC设计过程中主要考虑了以下几点：
3. 1 工艺系统的设计
为了减少系统漏风，降低阻力，在工艺设计方面，该除尘器采用一级收尘，风机尽量布置在窑房顶部。
3.2 工作温度的选择
由于立窑正常工作时烟气温度一般在45-250℃之间，故设计除尘器的最大工作温度≤200℃，如遇到不正常窑况，温度过高时，可采用在进风口掺冷风的办法，进行温度调节。
3.3 结构设计
由于立窑出风点位置较高，在设计时JLDC除尘器采用顶部进风，由中心风管导入下部，取消传统的上花板，使设备重心下移，此外结构设计还考虑了补偿热变形，防腐蚀等一系列措施，特别是采用圆筒形结构，使设备占地面积大大缩小，适宜场地狭窄的老线改造。
3.4 滤料选择
目前能耐高温的滤料有玻纤滤料，复合滤料，金属滤料等，复合滤料、金属滤料价格昂贵，一般中小型企业无法承受，玻纤滤料又有连续玻纤平幅布、玻纤膨体纱、玻纤针刺毡三种，其中连续玻纤平幅布价格较低，但除尘效率低，风速低，排放浓度高，适用于要求不高的场合；玻纤膨体纱收集细小粉尘能力强，除尘效率高，价格适中，适用于反吹风清灰除尘器；玻纤针刺毡收尘效率高，透气性好，允许过滤风速较高，但价格较高，一般用于脉冲式除尘器回收高附加值的粉尘。
EWF550-RH玻纤膨体纱滤料采用RH配方，利用非有机硅类憎水剂把憎水、耐磨、耐折、防腐等性能通过特定的工艺有机地统一在一起，具有耐高温、耐腐蚀、抗结露、易清灰、尺寸稳定、强度大等优点，可在280℃下长期使用，瞬时高温可达300℃，是立窑除尘器的理想滤料。
3.5 选择合理的风速
过滤风速不仅决定了除尘器的体积大小，而且对设备的除尘效率、阻力、清灰效果、寿命等都有着决定性的影响，玻纤膨体纱的允许过滤风速为0.6m/min，为了保证除尘器长期稳定高效低阻运行，JLDC除尘器的过滤风速确定为0.5m/min。
3.6 改进滤袋固定方式
采用卡箍代替扎绳，滤袋固定更牢固，密封效果更好，从而减少了掉袋故障，也提高了收尘效率，弹性吊挂装置的使用，可以很好地维持滤袋形状，减少滤袋的磨损，延长滤袋的使用寿命。
3.7 抗结露设计
由于立窑烟气露点较高，在除尘器进气管道、壳体、灰斗等部位均采用保温措施，以减少壳体的散热，提高设备的蓄热能力。此外还使用了洁气反吹，减少反吹时因内外温差形成的结露。
3.8 微机控制系统
控制机构的优劣，对设备的正常运行影响极大，JLDC的微机控制系统采用西门子公司的PLC可编程控制器，按预定程序进行反吹与工作的控制。该控制系统还增加了超温声控系统，出现反常的烟气温度时及时提醒操作工进行调整。
4、JLDC立窑袋式除尘器的特点和要求
4.1 JLDC立窑袋式除尘器的特点
4.1.1 JLDC立窑袋式除尘器采用圆筒形分室结构，顶部进风，在灰斗部位折流向上，从而使大颗粒火星等因离心作用直接落入灰斗，避免了烧袋的发生。
4.1.2 气流均布装置的应用，使气流均匀进入各袋室，杜绝了因风速不均而出现的局部滤袋磨损现象。
4.1.3 EWF550-RH玻纤膨体纱滤料的使用，及滤料弹性吊挂、卡箍等的应用，使得滤袋的使用周期大大延长。
4.1.4 多种抗结露措施，灰斗辅助清灰设备的使用，有效提高了灰斗的粉尘温度，防止了灰斗内粉尘潮解，结拱的发生，也杜绝了糊袋现象。
4.1.5 专利型提升切换阀的应用，大大简化了清灰程序，降低了故障率。
4.1.6 设备检修简单，工作环境好。
4.2 生产工艺要求
为了使立窑收尘器能够长期高效运行，在生产过程中还应注意采用以下措施：
4.2.1 采用小料球浅暗火连续操作煅烧，做到加料、上火、卸料三平衡，窑内湿料层厚度应适宜（40cm左右），从而使烟气温度保持在70-100℃之间，始终高于露点，禁用暗火，明火或明、暗间或操作。
4.2.2 对于超温报警信号，处理窑况要及时。
4.2.3 尽量实现闭门操作，减少漏风量，提高烟气温度、降低设备能耗。
4.2.4 结合采用新型窑体隔热保温技术，减少立窑热耗，降低中边部温差，提高产量，减少窑况波动，提高设备寿命。
五、设备应用举例
JLDC立窑袋式除尘器研制成功后，由于其与众不同的优点，很快得到了用户的认可，产品已在江苏、广东、河北、贵州、四川、重庆、江西、山东、宁夏等地得到应用，均取得了良好的效果。
广州某水泥厂φ3.0×11机立窑原来采用了LFEF立窑除尘器，由于设计不合理，该除尘器自投产以来，效果一直不好，滤袋仅两个多月就更换一次，粉尘排放经常超标。该厂于2002年2月份拆除原除尘器，将之更换为JLDC-3.0型除尘器，投运后，一直随主机同步运行，经环保部门检测，其粉尘排放浓度仅 47mg/Nm3。经多次检查，一直未发现滤料的糊袋，烧袋或破损现象。对该厂进行经济分析如下：
⑴系统装机容量83KW，实际耗用约65KW，一年按300天生产计算，电费按0.4元/度计算，全年增加电耗18.72万元。
⑵滤袋寿命一般在二年左右，按1.5年换一次袋计算，每年滤袋费用3.5万元。
⑶设备总投资约50万元，按10年折旧，年折旧费5万元。
⑷回收粉尘：入口浓度按10 g/Nm3，出口按100mg/Nm3，年回收量：（10000—100）×70000×300×24×10－9=4990t
按每吨粉尘70元计，增加效益4990×70=34.93万元。
⑸增加人员工资按1.5万元/年计。
⑹全年经济增减34.93－18.72－3.5－5－1.5=6.21万元。
这样增加JLDC立窑除尘器后，扣除一切费用，还可增收6.21万元。
六、结束语
JLDC立窑除尘器在立窑上使用，使立窑排烟由自然拔风改为机械强制排烟，窑面基本处于负压状态，可大大改善窑工的操作环境，对提高立窑产量有益，JLDC立窑除尘独特的结构设计，使得进风管道大大缩短，热损失减少，对于立窑的节能降耗也有一定好处。
只要严格按设备的操作规程进行操作，在设备管理上下功夫，JLDC立窑袋除尘器完全能够长期有效地运行，使用立窑除尘器也有着可观的经济效益，节能降耗与环保达标完全可以同时实现。
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