水泥厂配料车间粉尘污染治理工程（课程）设计水泥厂除尘概述（一）水泥的概念水泥是粉状水硬性无机胶凝材料，与水混合后形成浆料。 它在空气或水中能硬化，能将沙、石等材料牢固地胶结在一起。 水泥是重要的建筑材料。 用水泥制成的砂浆或混凝土坚固耐用，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。 （二）水泥粉尘污染特点 我省水泥工业具有以下两个特点： （一）规模小、技术落后、市场竞争力差。 我省现有水泥企业生产线大多规模较小，设备技术落后。 消除应该是有限的。 全省机械立窑生产线中，设计年生产规模8.8万吨（含8.8万吨）及以下生产线有417条，占总数的96%。 其中，设计年生产规模为4.4万吨及以下。 生产线227条，产能4.4万吨，占总数的52%。 由于规模小、工艺设备落后、能源、物耗高，水泥成本增加，也限制了产品质量的提高。 与省外、包括省内大中型水泥企业相比，在市场竞争中处于相对劣势。 经不起市场变化的考验。 近年来，由于水泥市场相对趋紧，省外水泥大量涌入，我省水泥企业受到较大冲击。 （二）环境保护防治措施滞后，污染严重。 我省水泥企业起步早，且大多是老企业。 他们在环保史上负有沉重的债务。 此外，过去几年还建立了一大批小型水泥企业。 由于一些地方领导和企业领导对环境保护的重视，对环境影响评价重视不够，“三同时”制度执行不严格，造成布局不当、污染治理设施不完善或不完善。 绝大多数水泥企业都存在不同程度的粉尘排放超标现象。
粉尘污染困扰多地居民，工厂间纠纷凸显。 据统计，全省水泥企业实际安装各类除尘设施2000套，占应安装数量的50%。 安装的除尘设备粉尘排放达标率仅为50%。 这说明我省水泥企业约有75%的粉尘点不符合排放标准。 从布局来看，有80多家水泥企业分布在城区、郊区、中心集镇或其他敏感区域。 可见，布局不当的问题也相当突出。 1、排放依然十分严重。 我国水泥工业每年向大气排放粉尘和烟气超过1000万吨。 这已经成为我们国家的一个问题。 1）除尘设备基本齐全。 2）除尘设备老化。 b. 物料回收更方便，回收价值高。 b. 旧设备更换困难。 3）监管力度不够。 4）管理和使用技术不高。 A。 排污收费力度不够，形式不科学。 A。 企业环境管理不达标，按产量收费。 收费等 b． 环保部门监管力度不够 B． 使用技术培训不足 5）静电除尘器、布袋除尘器为主流设备静电除尘器很受欢迎 b． 环保部门推荐使用袋式除尘器。 当前水泥行业污染治理形势仍然存在不少问题，主要表现在以下三点：一是由于大部分水泥厂采用立窑生产线，生产技术相对落后，生产管理和维护工作存在问题。污染治理设施不够完善。 因此，一些水泥厂粉尘、废气跑、冒、滴、漏以及粉尘无组织排放的现象依然突出。 二是大多数企业的污染治理设施经过多年运行，已经损坏、老化。 此外，由于一些企业污染治理设施启动仓促，处理设施选型不合理、质量不达标、运行维护困难。 另外，企业自身技术条件由于污染治理设施的限制，故障频发，有效运行率逐年下降，污染治理效果不断下降。 企业难以保证污染物长期稳定达标排放，一定程度出现污染反弹现象。
三是2000年限期取得初步成效后，多数企业满足于现状，对存在的各种问题认识不足，缺乏主动提高污染治理水平的意识和决心。 当污染治理设施出现问题时，不及时报告、不及时修复，有的企业甚至可能出现治理设施运行异常的情况。 （4）粉尘简介 粉尘是水泥行业的主要污染物。 在水泥生产过程中，需要经过开采、原料破碎、粘土干燥、生料粉磨、熟料煅烧、熟料冷却、水泥粉磨和成品包装等多道工序。 每个过程都存在不同程度的问题。 粉尘外溢，其中干燥和煅烧粉尘排放最为严重，占水泥厂粉尘排放总量的70%以上。 然而，许多水泥厂在建设之初并没有考虑窑炉或烘干机的除尘问题。 该工艺完成并投入生产后，连一个简单的沉降室都没有。 虽然有少数工厂安装了除尘设施，但徒劳无功。 它们要么被忽视而无法正常运转，要么白天运转，晚上关闭，要么只是一套应对机制。 只是一个检查用的显示器，大部分灰尘都是直接散发出来的。 数据显示，我国目前大气粉尘污染主要来源于水泥、火电、冶金三大行业，其中水泥行业排放量居首位。 据专家保守估计，我国水泥行业每年排放粉尘超过1200万吨，约占水泥年产量的2.5%。 但在德国、美国、日本等先进国家，水泥行业粉尘排放量仅占产量的0.01%左右。 ，两者相差200多倍。
我国相关标准规定的水泥厂允许排放浓度比先进国家高1-2倍。 然而，先进国家可以达到排放标准。 相反，我们能达到排放标准的水泥厂屈指可数。 其中绝大多数都是达标排放，排放浓度往往超标数十倍甚至数百倍，这不能不引起人们的深思和担忧。 每年排放的粉尘超过1000万吨，不仅造成严重的环境污染，而且造成巨大的资源浪费。 （5）主要粉尘来源 粉尘污染源主要来自破碎机、烘干机、生料磨竖窑、水泥磨、包装机械、仓库电梯和输送机等设备。 其中烘干机、机械立窑为热力生产设备，其他为机械通风生产设备。 就除尘技术而言，火力生产设备的粉尘污染源，特别是机械立窑的烟尘治理难度较大。 由于技术和资金原因，长期以来未能得到有效控制，是水泥企业扬尘污染治理的难点。 。 石灰石、页岩、砂岩等大块原料需要破碎。 破碎时会产生粉尘。 破碎后的石灰石输送至预均化场，然后输送至原料配混站与其他输送原料按比例混合后送至原料磨粉机进行粉磨。 在运输和研磨过程中，不断产生粉尘。 磨碎后的原料混合物称为生料。 原料在原料仓均化后，送入窑炉进行煅烧。 原材料的运输过程也会产生粉尘污染。 窑尾排出的气体含有粉尘、SO2、NOX等污染物。 原料在窑内煅烧成熟料，冷却储存，然后送入水泥磨与石膏等添加剂一起粉磨，形成水泥。
熟料冷却及转运、添加剂破碎及转运、水泥磨、水泥分离器等处产生粉尘。 水泥在运输、包装、散装过程中也存在粉尘排放问题。 总之，物料的破碎、研磨、堆放、转运、煅烧、冷却、包装、散装等环节都是粉尘排放源。 此外，窑炉尾气中还含有SO2、NOX等气态污染物。 （六）球磨机简介 球磨机是我国水泥生产企业粉磨水泥的主要设备。 该机运转平稳、工作可靠、工艺简单、易于操作、管理和维护。 球磨机为卧式圆筒形旋转装置，外齿轮传动，两室，格子型球磨机。 物料由进料装置经进料空心轴均匀、螺旋地进入磨机第一仓。 腔室内有阶梯衬板或波纹衬板，内装有不同规格的钢球。 圆筒的旋转产生离心力，将钢球带到一定的高度。 然后落下，对物料产生强烈的冲击和研磨作用。 物料在第一仓达到粗磨后，经单层隔仓板进入第二仓。 该室配有平衬板，并装有钢球，用于进一步研磨材料。 粉状物质通过卸料篦板排出，完成粉磨作业。 目前，水泥行业污染治理还存在不少问题，主要体现在以下三点：一是由于大部分水泥厂都是立窑生产线，生产工艺相对落后，管理维护力度不够。生产和污染治理设施方面，部分水泥厂粉尘、废气跑、滴、漏、粉尘无组织排放现象仍然突出。 二是大多数企业的污染治理设施经过多年运行，已经损坏、老化。 此外，由于一些企业污染治理设施启动仓促，处理设施选型不合理、质量不达标、运行维护困难。 另外，企业自身技术条件由于污染治理设施的限制，故障频发，有效运行率逐年下降，污染治理效果不断下降。 企业难以保证污染物长期稳定达标排放，一定程度出现污染反弹现象。
三是2000年限期取得初步成效后，多数企业满足于现状，对存在的各种问题认识不足，缺乏主动提高污染治理水平的意识和决心。 当污染治理设施出现问题时，不及时报告、不及时修复，有的企业甚至可能出现治理设施运行异常的情况。 ？ 二、设计点情况分析 1、设计基本数据 测量皮带宽度：450mm 配料皮带宽度：700mm 皮带换算间隙：500mm 假设收尘后粉尘浓度为/m3，粉尘粒径分布为如下。 粒径区间/μm40质量频率/%。 设计要求排放浓度小于50mg/m3。 设计两级除尘系统。 第一级为旋风除尘器，第二级为静电除尘器或布袋除尘器。 计算旋风除尘器的分级除尘效率。 以及除尘系统的总效率。 选择风机和电机，绘制除尘系统平面图，绘制除尘器本体结构图，编制设计说明书。 1、污染源分析电除尘器的除尘效率受粉尘物理性质的影响较大，特别是粉尘比电阻的影响更为突出。 静电除尘器最适合捕集比电阻为104～1010·cm的尘粒。 净化比电阻小于104·cm或大于1010·cm的尘粒时，除尘效率很低； 由于产生负电晕的电压比正电晕低，电晕电流大，所以工业静电除尘器均采用负电晕放电形式； 静电除尘器入口处的气体流速一般为10-15m/s，而在除尘器内部，只有0.5-2m/s。
如果不采取必要的分配措施，除尘器内气体会很不均匀，中心部分的流量会大大超过设计标准。 气体在除尘器内的停留时间会大大缩短，被捕获的气体也会被高速气体吹走。 带走了。 同时，气流分布不均匀会导致电晕电极晃动，引起电源电压波动，从而降低实际除尘效率。 严重时，静电除尘器可能无法正常工作。 这可以通过增加气流分配装置来解决。 水泥工业的快速发展，导致水泥粉尘污染急剧增加，严重污染环境，影响人民生活。 据专家介绍，目前全国水泥粉尘年排放量达1000万吨以上，构成工业粉尘排放的大头，也是大气污染的重要来源。 控制水泥粉尘污染刻不容缓。 粉尘对人体的危害，根据其物理化学性质和进入人体的粉尘量的不同，可引起不同的病理变化。 如呼吸道疾病、局部影响、中毒影响等。有效密封尘源是防止粉尘外逸的有效技术措施。 不规则含尘气体应采用可靠的除尘设备进行处理。 净化后的废气可通过排气管排入车间外大气。 [1]。 2.2 旋风除尘器的特点 现有的旋风除尘器结构简单，结构简单。 应用范围广； 分离效率高，有效去除颗粒； 气体处理量大、阻力低； 适用于高温、腐蚀性气体； 且运营成本低[2]。 2.3 运行参数的选择与设计 根据有关数据和实际运行工况，本设计取烟气入口流速。
根据国家相关法规和标准，精确灰风的最高允许排放浓度为[3]。 那么本设备要求的除尘效率为： (2-1) 2.4 影响净化效率的因素 2.4.1 旋风除尘器结构尺寸对净化效率的影响。 旋风除尘器结构尺寸的主要影响因素有：除尘器外筒直径、高度、进排气管形状和尺寸。 这些组件通常具有更合适的尺寸和组合。 太大或太小都会降低设备的效率。 2.4.2 工况对旋风除尘器性能的影响 应将工况控制在较合适的范围内。 如果运行条件太高，设备的效率会降低，如果运行条件太低，则会增加阻力损失。 这两种情况都不利于设备的高效运行。 3、设备结构设计与计算 3.1 进风口设计计算 根据现有经验和实际运行情况，确定本设计烟气入口流速为：。 考虑到设备漏风和安全运行等因素，假设实际进入设备的烟气量为1.2Q。 那么进风部分的面积为： （3-1）现有旋风除尘器的进风口有直切向进入式、蜗壳切向进入式、轴向进入反向式三种（见图3-1） ）。 直进式、切线式、蜗壳式、切线式、轴向式、反向式 图3-1 现有进风管的几种类型。 本设计采用蜗壳切向入口，可以减少进气系统对筒内气流的影响。 且干扰少，处理能力大，压力损失小。 其尺寸一般是高宽比在2~3之间。由此设计选择。 则入口的宽度为： (3-2) 入口的高度为： (3-3) 则实际长宽比为： (2 和 3 之间) (3-4) 实际入口面积为： (3 -5) 实际入口速度为： (3-6) 3.2 旋风除尘器外筒直径的设计计算。 对于一般旋风除尘器，入口高度和宽度分别为旋风除尘器外筒直径的0.4至0.75倍和0.2至0.250.2倍。 倍，高度应取0.428倍，则旋风除尘器外筒直径为：（3-7）1~21~3~，圆锥部分高度取1.4倍和2分别乘以旋风除尘器外筒直径。 次。
则： (3-8) (3-9) 旋风除尘器总高度为： (3-10) 3.4 旋风除尘器排气管道设计计算。 现有的排气管有底部收缩式和直通式两种。 管式（见图3-2）。 直管底伸缩式 图3-2 排气管类型 无论哪种类型的排气管，其管径一般为旋风除尘器外筒直径的0.3～0.5。 若排气管直径为：（3-11）排气管插入旋风除尘器外筒的深度一般与进气管下缘齐平或略低于进气管下缘。 本设计中，为了避免气体短路，延长长度取为 。 现在。 3.5排灰管道设计计算及排灰装置的选择。 旋风除尘器的排灰管直径一般取外筒直径的0.25倍，即。 根据实际情况采取。 实际底锥角为：（20°~（3-14）时） 式中：——烟气密度，近似；——除尘器内含尘气体流量，——流体阻力系数，无因次；式中： （3-15）式中：——旋风除尘器入口截面积；——排气管直径，带入相关数值，可得（3-16）所以，（在500pa ~由于烟囱有一定的高度，烟囱炉内的热气受大气浮力的影响，具有一定的几何压头，造成烟囱底部的负压——“牵引力”。如果这样拉拔力正好能克服窑内气体流动的各种阻力，就能使窑内的热气体能量源源不断地流入烟囱底部，并通过烟囱排入大气。直径可为按下列公式计算： (4-1) 式中： ——烟气流量，； ——烟气流量，； 1.2——修正系统。 所以烟囱的直径为： (4-2) 如果是 高度为： (4-3) 式中： ——烟气放热量， ——区域环境温度， ——烟气释放速率， ——大气压力， - 温差，代入相关值：由于