1 窑头电除尘设备及环保情况概述
根据GB 4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》要求，2015年7月1日起，现有水泥窑及窑尾余热利用系统颗粒物排放浓度≤30mg/Nm3 ，重点区域颗粒物排放浓度≤20mg/Nm3。 根据《京津冀大气污染联防联控规划》，郑州已被列为大气污染重点区域。 郑州市环保局要求我公司执行GB 4915-2013标准中重点区域规定的20mg/Nm3限量。 我公司生产线窑头采用双室八电场静电除尘器，型号2*32/15/4*7/0.45，采用8路工频电源，除尘器出口颗粒排放设计限值除尘器为50mg/Nm3，实际排放浓度在50mg/Nm3以上，不符合环保要求，必须升级改造。
2 水泥行业窑头静电除尘器改造方案与实际运行对比
目前窑头电除尘器改造方案主要有电改布袋、电改布袋、电改电三种。 三种修改方式各有以下优点和缺点。
2.1 电袋或电袋复合模式
电袋复合除尘器特点：（1）可捕集高比电阻粉尘，除尘效率高效稳定； （2）运行阻力比常规袋式除尘器低，风机能耗小，前级电除尘面积收尘效率可达80%~90%； (3)滤袋含尘量小，清灰周期长，气源能耗小； (4)烟雾中的粗颗粒被前级电场收集，避免过滤器损坏。 滤袋的磨损有效延长滤袋的使用寿命； (5)电袋复合除尘器过滤风速高、运行阻力低、清灰周期长，可大大减少布袋系统配置和耗气量，从而降低运行成本； (6)袋式除尘器基本上每运行3～4年才更换滤袋一次。 如果滤袋在运行过程中损坏，可以在线处理。 因此，粉尘出口浓度始终能保持满足国家环保要求。
该模式的改造方案技术相对成熟，应用广泛。 日常运行平稳。 可在不停机的情况下进行维护和在线更换滤袋。 出口粉尘可满足国家环保规定小于20mg/Nm3，但改造成本高，改造周期长（改造费用约8至1000万元，改造周期约20天） ）。 据了解，相关改造厂家和天瑞集团内部企业均采用了这一改造方案。 改造后颗粒物排放浓度低于20mg/Nm3； 海螺公司目前万吨级在线窑头除尘器全部采用布袋除尘器或电除尘器。 包包改装计划。
2.2 电改电方案
本计划是将静电除尘器现有的高压工频电源更换为临界脉冲电源。 该改造方案的优点是：改造成本低（改造费用约600万元）、改造周期短、随时进行的窑内均可正常运行。 缺点是：电除尘器一旦受到高温气体的冲洗，很容易造成电极丝板严重变形，导致电场无法正常使用，导致出口粉尘浓度较高。 现场处理必须停机才能进行； 改造后的电除尘器具有较高的频率脉冲电源后期维护和更换相关费用； 电除尘器基本上每年需要定期维护，并部分更换极线、极板和振打装置。
但由于该方案仅在水泥企业使用了很短一段时间（2年左右），并未大规模推广，因此改造后其可靠性有待进一步观察。 是否能持续稳定达到20mg/Nm3以下还需进一步验证。 虽然已在枣庄中联水泥、中材湘潭水泥、临朐山水水泥、长兴南方水泥等企业得到应用，但改造效果和稳定性有待观察，排放浓度提升空间有待进一步论证。 其中，国内某知名水泥企业5000t/d熟料线窑头电除尘器采用了电改电方案。 改造后出现了高频脉冲电源稳定性差等不成功的情况。
我公司距郑州仅35公里。 郑州已被列入大气污染防治重点地区。 我公司污染物排放必须符合重点区域规定的限值，即颗粒物排放不得超过20mg/Nm3，标准要求较高。 根据实际情况，综合比较窑头电除尘器改造的几种方案，公司决定采用电改电袋复合除尘器改造方案，并于6月份开始实施该方案2017年。
3 具体实施方案
3.1 基本改造内容
原电除尘器共有8个电场。 保留原进风口1#、5#电场板及配套变压器、控制系统、振动清理系统。 原来的2#、3#、4#被去掉。 、6#、7#、8#电场板及配套变压器、控制系统、振动清灰系统设备更换为12个洁净风室的布袋除尘器系统。 同时，为了保证滤袋在运行时的安全，在主进风管道上安装冷风阀，在篦冷机顶部安装喷淋系统，并增设储气罐。 窑头风机系统和灰斗卸料装置不变。 改造前后窑头除尘器布置图如图1所示。
3.2 改造后窑头除尘器主要配置及相关参数
3.2.1预留1#、5#电场区
保留高压硅整流变压器及控制柜2套，保留放电极振打装置4套，保留沉降极振打装置2套，保留前端配电板振打装置2套。
3.2.2 添加滤袋区域
（1）除尘室共12个。 前4室花板孔数量为442个，后8室花板孔数量为520个。
(2)每个收尘室平均脉冲阀数量为19个，共有228个脉冲阀。 规格为3.5"浸没式，压缩空气压力0.2~0.35 MPa。
(3)滤袋规格为Φ160 mm×8 000 mm，材质为Nomex+超细纤维（劳伦滤袋）。 共有 5 728 件行李。 单个滤袋重量为2 360 g。
（4）袋笼5728个，材质为Q235，表面喷硅胶处理。 型式为两节，纵筋数量为16根。
(5)其他：提升阀24个，每个袋室2个； 24个气缸； 电磁换向阀压力：0.15~0.8MPa，共12个气囊，每个收尘室1个。
3.2.3 冷风阀
安装在除尘器主进风管道上，规格Φ1 800mm电动蝶阀（含执行机构）MA+Rs250/F60ZT，1套。
3.2.4篦冷机加湿喷水系统
（1）3立方米调节式储气罐，设计压力0.88MPa，试验压力1.1MPa，最高允许工作压力0.8MPa，设计温度150℃，容器净重508kg，主体材质Q345R。
（2）现场组装40立方米水箱1个。
（3）轻型立式多级离心泵两台，型号CDL65-40-，流量65 m3/h，扬程73 m，功率22 kW，258 kg，效率72.3%，转速2 900 r/min。
(4) 喷枪18支，型号-20，工作压力0.4~0.55 MPa，压缩空气要求0.6 MPa。
改造前后窑头电袋复合除尘器主要设备技术性能参数对比见表1。
4 施工过程及改造效果
4.1 施工主要节点流程
(1)使用75t吊车，利用辅助杆将板材一张一张地拆除，如图2所示。
(2)拆除板、梁后，保留内部支撑及1#、5#电场。
(3)新主梁安装完毕后，焊接花板支架并铺设花板，见图3。
(4)花板安装完毕并检查花板焊缝后，开始安装洁净空气室侧板和洁净空气室上盖。
(5)出风口增设垂直烟道，见图4。
1 窑头电除尘设备及环保情况概述
根据GB 4915-2013《水泥工业大气污染物排放标准》要求，2015年7月1日起，现有水泥窑及窑尾余热利用系统颗粒物排放浓度≤30mg/Nm3 ，重点区域颗粒物排放浓度≤20mg/Nm3。 根据《京津冀大气污染联防联控规划》，郑州已被列为大气污染重点区域。 郑州市环保局要求我公司执行GB 4915-2013标准中重点区域规定的20mg/Nm3限量。 我公司生产线窑头采用双室八电场静电除尘器，型号2*32/15/4*7/0.45，采用8路工频电源，除尘器出口颗粒排放设计限值除尘器为50mg/Nm3，实际排放浓度在50mg/Nm3以上，不符合环保要求，必须升级改造。
2 水泥行业窑头静电除尘器改造方案与实际运行对比
目前窑头电除尘器改造方案主要有电改布袋、电改布袋、电改电三种。 三种修改方式各有以下优点和缺点。
2.1 电袋或电袋复合模式
电袋复合除尘器特点：（1）可捕集高比电阻粉尘，除尘效率高效稳定； （2）运行阻力比常规袋式除尘器低，风机能耗小，前级电除尘面积收尘效率可达80%~90%； (3)滤袋含尘量小，清灰周期长，气源能耗小； (4)烟雾中的粗颗粒被前级电场收集，避免过滤器损坏。 滤袋的磨损有效延长滤袋的使用寿命； (5)电袋复合除尘器过滤风速高、运行阻力低、清灰周期长，可大大减少布袋系统配置和耗气量，从而降低运行成本； (6)袋式除尘器基本上每运行3～4年才更换滤袋一次。 如果滤袋在运行过程中损坏，可以在线处理。 因此，粉尘出口浓度始终能保持满足国家环保要求。
该模式的改造方案技术相对成熟，应用广泛。 日常运行平稳。 可在不停机的情况下进行维护和在线更换滤袋。 出口粉尘可满足国家环保规定小于20mg/Nm3，但改造成本高，改造周期长（改造费用约8至1000万元，改造周期约20天） ）。 据了解，相关改造厂家和天瑞集团内部企业均采用了这一改造方案。 改造后颗粒物排放浓度低于20mg/Nm3； 海螺公司目前万吨级在线窑头除尘器全部采用布袋除尘器或电除尘器。 包包改装计划。
2.2 电改电方案
本计划是将静电除尘器现有的高压工频电源更换为临界脉冲电源。 该改造方案的优点是：改造成本低（改造费用约600万元）、改造周期短、随时进行的窑内均可正常运行。 缺点是：电除尘器一旦被高温气体冲刷，很容易造成电极丝板严重变形，导致电场无法正常使用，造成出口粉尘浓度较高。 现场处理必须停止； 改造后的电除尘器具有较高的频率脉冲电源后期维护和更换相关费用； 电除尘器基本上每年需要定期维护，并部分更换极线、极板和振打装置。
但由于该方案仅在水泥企业使用了较短的时间（2年左右），并未大规模推广，因此改造后其可靠性有待进一步观察。 是否能持续稳定达到20mg/Nm3以下还需进一步验证。 虽然已在枣庄中联水泥、中材湘潭水泥、临朐山水水泥、长兴南方水泥等企业得到应用，但改造效果和稳定性有待观察，排放浓度提升空间有待进一步论证。 其中，国内某知名水泥企业5000t/d熟料线窑头电除尘器采用了电改电方案。 改造后出现了高频脉冲电源稳定性差等不成功的情况。
我公司距郑州仅35公里。 郑州已被列入大气污染防治重点地区。 我公司污染物排放必须符合重点区域规定的限值，即颗粒物排放不得超过20mg/Nm3，标准要求较高。 根据实际情况，综合比较窑头电除尘器改造的几种方案，公司决定采用电改电袋复合除尘器改造方案，并于6月份开始实施该方案2017年。
3 具体实施方案
3.1 基本改造内容
原电除尘器共有8个电场。 保留原进风口1#、5#电场板及配套变压器、控制系统、振动清理系统。 原来的2#、3#、4#被去掉。 、6#、7#、8#电场板及配套变压器、控制系统、振动清灰系统设备更换为12个洁净风室的布袋除尘器系统。 同时，为了保证滤袋在运行时的安全，在主进风管道上安装冷风阀，在篦冷机顶部安装喷淋系统，并增设储气罐。 窑头风机系统和灰斗卸料装置不变。 改造前后窑头除尘器布置图如图1所示。
3.2 改造后窑头除尘器主要配置及相关参数
3.2.1预留1#、5#电场区
保留高压硅整流变压器及控制柜2套，保留放电极振打装置4套，保留沉降极振打装置2套，保留前端配电板振打装置2套。
3.2.2 添加滤袋区域
（1）除尘室共12个。 前4室花板孔数量为442个，后8室花板孔数量为520个。
(2)每个收尘室平均脉冲阀数量为19个，共有228个脉冲阀。 规格为3.5"浸没式，压缩空气压力0.2~0.35 MPa。
(3)滤袋规格为Φ160 mm×8 000 mm，材质为Nomex+超细纤维（劳伦滤袋）。 共有 5 728 件行李。 单个滤袋重量为2 360 g。
（4）袋笼5728个，材质为Q235，表面喷硅胶处理。 型式为两节，纵筋数量为16根。
(5)其他：提升阀24个，每个袋室2个； 24个气缸； 电磁换向阀压力：0.15~0.8MPa，共12个气囊，每个收尘室1个。
3.2.3 冷风阀
安装在除尘器主进风管道上，规格Φ1 800mm电动蝶阀（含执行器）MA+Rs250/F60ZT，1套。
3.2.4篦冷机加湿喷水系统
（1）3立方米调节式储气罐，设计压力0.88MPa，试验压力1.1MPa，最高允许工作压力0.8MPa，设计温度150℃，容器净重508kg，主体材质Q345R。
（2）现场组装40立方米水箱1个。
（3）轻型立式多级离心泵两台，型号CDL65-40-，流量65 m3/h，扬程73 m，功率22 kW，258 kg，效率72.3%，转速2 900 r/min。
(4) 喷枪18支，型号-20，工作压力0.4~0.55 MPa，压缩空气要求0.6 MPa。
改造前后窑头电袋复合除尘器主要设备技术性能参数对比见表1。
4 施工过程及改造效果
4.1 施工主要节点流程
(1)使用75t吊车，利用辅助杆将板材一张一张地拆除，如图2所示。
(2)拆除板、梁后，保留内部支撑及1#、5#电场。
(3)新主梁安装完毕后，焊接花板支架并铺设花板，见图3。
(4)花板安装完毕并检查花板焊缝后，开始安装洁净空气室侧板和洁净空气室上盖。
(5)出风口增设垂直烟道，见图4。
(6)安装上部水平出风烟道，并排列成梯形，见图5。
(7)洁净空气室花板检查校正后，清理杂物，安装滤袋、袋笼，如图6所示。
(8)顶部安装喷涂装置，共有14支喷枪，如图7所示。
(9)为保证气缸、电磁阀等设备正常工作，延长其使用寿命，顶部增设防雨设施，见图8。
4.2 改造前后运行参数对比
改造完成后，窑头电袋复合除尘器投入使用一年多，运行良好。 窑头烟尘排放浓度在线监测平均值为12.2 mg/Nm3，满足合同要求的排放浓度≤15 mg/Nm3，满足≤20 mg/Nm3的排放浓度值郑州地区要求。 窑头电袋复合除尘器排放浓度监测参数见表2。
表2 窑头电袋复合除尘器排放浓度监测参数 注：改造后的排放浓度数据以我公司在线窑头粉尘检测设备检测的数据为准（检测设备由经国家环保局认证的企业提供）郑州市环境保护局）。 检测日期为窑头除尘器投入运行后1个月，2017年7月的平均值。
窑头除尘器改造时的5个注意事项
(1)如果花板上的孔比较粗糙，表面有未清理干净的加工毛刺，安装时很容易划伤滤袋。 安装前必须用粗砂布和锉刀打磨，消除隐患。
(2)安装滤袋时，其接缝应位于背风侧。 安装行李架时要小心。 不允许袋笼自由落入到位，这会对滤袋造成冲击，导致滤袋脱落。 袋笼安装完毕后，必须安排人员对所有滤袋进行检查，确保无滤袋脱落。
(3)由于有的花板预留了滤袋孔，而预留的未开孔在吹气管的第一、二个喷嘴处(从脉冲阀气囊侧算起)，见图9。吹气时，反作用力压缩气体喷到花板上导致吹气弯头脱落，因此吹气弯头与密封板孔座完全焊接，如图10所示，弯头不再脱落。 ，建议当花板有预留孔时，应堵住吹管上的喷嘴或将花板调整到安装位置。
(4)与原壳体焊接时，焊缝必须焊牢，外部防雨彩钢瓦必须设有雨水排水设施，防止积水，防止雨水渗入除尘器内部。
6 效益分析
窑头除尘器原运行电场8个，单台变压器功率143.64 kW，8台变压器1 149.12 kW。 改造后仅投产2个电场，功率287.28千瓦，减少电耗861.84千瓦。 加上附设的6台阳极振打装置（总功率1.08 kW）、12台阴极振打装置（总功率2.16 kW），全部拆除不再使用，每台共节电865.08 kW、20 761.92 kWh。天。
据统计，2013年至2015年三年零配件及在线维护费用为78.274万元，年均维护费用为26.09万元。 改造后，除保留电场外，三年内布袋除尘器的维护成本非常高。 低的。 投入运行一年多以来，仅更换了3个电磁阀、3个脉冲阀膜片和3个气囊上的压力表。 每次停机检查滤袋，均未发现损坏。
最重要的是，改造后，窑头除尘器的排放浓度满足环保部门的要求，保证了我公司生产线的长期稳定运行。
作者单位：天瑞集团郑州水泥有限公司