水泥厂除尘概述
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《大气污染控制工程》
课程设计
学院： 制药学院
专业：环境监测与治理
班级：
学号：
姓名：
指导教师
2011年6月 姓名 班级 学号 分项评分
设计过程介绍及自我评价：
项目 应得分 实得分
除尘概述 15
设计点分析 15
除尘器选型 15
设计计算 20
设计说明 15
图纸 20
总分 100
水泥厂石灰石一破除尘系统设计
一、水泥厂除尘概述
水泥是粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中或水中硬化，并能把砂、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，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。
水泥的生产工艺，以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，喂入水泥窑中煅烧成熟料，加入适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。
（一）、水泥熟料成分：
3 CaO. SiO2 2 CaO. SiO2 3CaO.Al2O3 4 CaO. Al2O3. Fe2O3
即：CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3
（二）、原料
1、石灰石：CaO
2、粘土：SiO2、Al2O3、Fe2O3
3、校正原料：
缺SiO2：河沙、沙岩等
缺Al2O3：炉渣、煤矸石等
缺Fe2O3：铁粉、铁矿石等
4、矿化剂：萤石
5、缓凝剂：石膏
6、混合材：偏沸石
（三）、工艺主要产尘源
1、石灰石破碎：一破、二破
2、原料烘干（粘土、煤、铁粉等）：回转式、自然晒干
3、库底配料（将原料按一定的比例配料）
4、生料球磨机（磨细成生料） 破碎
烘干 配料 球磨 煅烧 破碎
球磨 包装 配料 5、煅烧（在窑炉中生料煅烧成熟料）：烧成废气
6、熟料破碎（将烧结成块的熟料破碎）
7、熟料配料（根据熟料性能添加石膏、混合材等）
8、球磨（磨细成粉状）
9、包装
石灰石、页岩、砂岩和其它体积较大的原材料均需破碎。破碎时产生粉尘。破碎后的石灰石转运至预均化堆场，然后输送到原料调配站与其它转运来的原料按比例混合，送至原料磨进行粉磨。在转运和粉磨的过程中，不断有粉尘产生。粉磨后的原料混合物称作生料。生料在生料库中均化后，送入窑中煅烧。生料的转运过程同样产生粉尘污染。从窑尾排出的气体含粉尘、SO2、NOX等污染物。生料在窑中煅烧成熟料，经冷却和储存，送至水泥磨与石膏等添加剂一起粉磨形成水泥。熟料冷却和转运、添加剂破碎与转运、水泥磨以及水泥选粉机等环节均排放粉尘。水泥转运、包装和散装时也存在粉尘排放问题。总之，物料的破碎、粉磨、堆放、转运、煅烧、冷却、包装和散装等过程是粉尘的排放源，另外，窑尾气体中还含有SO2、NOX等气态污染物
（四）、粉尘污染控制措施
1、破碎
a、用一级破碎机取代二级，以减少产尘点
b、进出口采用密闭装置，减少粉尘飞扬
c、出料口连同输送设备设吸尘罩，用袋式除尘器、电除尘器或水膜除尘器
2、粉磨
a、生料磨、水泥磨选择一级或二级除尘，一级用电除尘器或袋式除尘器，二级加旋风除尘器
b、采取有效结露点
3、烘干
a、一级或二级除尘，一级用电除尘器或袋式除尘器，二级加旋风除尘器
b、防止结露，防腐
4、煅烘
采用袋式除尘器或电除尘器；保证窑面有一定的负压，避免倒烟 5、物料输送
a、降低物料落差
b、选用密闭性能好的如斗式提升机、螺旋输送机
6、物料储存
下料口安装吸尘罩，采用袋式除尘器或高压静电除尘器，进行净化处理
（五）、水泥企业除尘现状
1、除尘设备配套基本齐全：“三同时” ；物料回收比较方便，回收价值高
2、除尘设备老化：老设备更新换代难；中小企业总是不够
3、监管不够：排污收费力度不够；环保部门监管不够；按产量收费
4、管理使用技术不高：企业环保管理未到位；使用技术培训不够
5、电除尘和袋式除尘是设备主流：电除尘器流行；环保部门推荐使用袋式除尘器
（六）、水泥厂粉尘污染特点
粉尘是水泥工业的主要污染物。在水泥生产过程中，需要经过矿山开采、原料破碎、黏土烘干、生料粉磨、熟料煅烧、熟料冷却、水泥粉磨及成品包装等多道工序，每道工序都存在不同程度的粉尘外溢，其中烘干及煅烧发生的粉尘排放最为严重，约占水泥厂粉尘总排放量的70%以上，而很多水泥厂在建厂之初根本就没有考虑其窑炉或烘干机的除尘工艺，建成投产后甚至连一个简易的沉降室都没有，有少数厂虽然安装了除尘设施，却形同虚设，要么就是疏于管理而不能正常运行，要么就是白天运行晚上关闭，要么干脆就是一套应付检查的摆设而已，粉尘大多处于直接排放状态。粉尘有很多特殊的属性，其中与除尘工程密切相关的有悬浮特性、扩散特性、附着特性、吸附特性、燃烧和爆炸特性、荷电特性、流动特性等。
（七）、我国水泥厂粉尘排放现状
1、排放仍很严重
我国水泥工业每年向大气排放的粉尘、烟尘在1000万吨以上，成为我国粉尘污染的大户。
2、乱排、偷排现象依然严重 我国水泥厂规模一般较小但数量多这样就使管理有了很大的麻烦，为此有很多企业不管政府有关规定偷排、乱排对地方环境造成严重的破坏。
3、排放粉尘浓度高
水泥厂排放的粉尘中固体颗粒占到97％以上，其中有较大一部分是成品水泥灰。
（八）、除尘
1、常用除尘器：
旋风除尘器、袋式除尘器、电除尘器
2、除尘难点
烘干废气：采用水除尘
立窑废气：预加水成球
（九）、排放标准
二、设计点情况分析
1、污染源分析
颚式破碎机介绍:
颚式破碎机是工矿生产中最常用的破碎设备之一，主要用于抗压强度不超过320兆帕的各种物料的中碎、粗碎作业，具有破碎比大、产量高、产品粒度均匀、结构简单、工作可靠、维修简便、运营费用经济等特点。
颚式破碎机的用途:
该破碎机已广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利等部门。
颚式破碎机工作原理：
该系列破碎机工作方式为曲动挤压型，其工作原理是：电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴使动颚上下运动，当动颚上升时肘板与动颚间夹角变大，从而推动动颚板向固定颚板接近，与其同时物料被压碎或劈碎，达到破碎的目的；当动颚下行时，肘板与动颚夹角变小，动颚板在拉杆，弹簧的作用下，离开固定颚板，此时已破碎物料从破碎腔下口排出。随着电动机连续转动而破碎机动颚作周期运动压碎和排泄物料，实现批量生产。
颚式破碎机结构组成：
颚破的结构主要有机架、偏心轴、大皮带轮、飞轮、动颚、侧护板、肘板、 肘板后座、调隙螺杆、复位弹簧、固定颚板与活动颚板等组成，其中肘板还起到保险作用。
颚式破碎机性能特点：
结构简单、维修使用方便；性能稳定，运营成本低；破碎比大。
1.破碎腔深而且无死区，提高了进料能力与产量；
2.其破碎比大，产品粒度均匀；
3.垫片式排料口调整装置，可靠方便，调节范围大，增加了设备的灵活性；
4.润滑系统安全可靠，部件更换方便，保养工作量小；
5.结构简单，工作可靠，运营费用低。
6.设备节能：单机节能15%～30%，系统节能一倍以上；
7.排料口调整范围大，可满足不同用户的要求；
8.噪音低，粉尘少。
颚式破碎机结构特点：
采用高强度锰钢，一次成型铸造，具有耐磨、抗压、寿命长等优点。主要适用破碎大、中、小型石块和相应的物体。
废气收集和排放
在石灰石破碎阶段，破碎机的投料口、出料口、振动筛上部及带式输送机转运点等部分有废气排放。用集气罩收集，经除尘器达到标准再排放。
2、设计参数确定：废气量：2000m3/h
粉尘浓度：10g/m3
温度湿度：不确定
产生废气量为104.5t/h
最大进料块为360mm
下部排风量为3000m3/h
3、除尘要点分析
难点：袋式除尘器下料口易堵塞
技术要点：袋式除尘器的运转可分为试运转与日常运转。首先，进行试运转时，必须对系统的单一部件进行检查，然后做适应性运转，并要作部分性能试验。在新的袋式除尘器试运行时，应特别检查风机的旋、转速、轴承振动和温度；处理风量和各测试点压力与温度是否与设计相符；清灰周期及清灰时间的调整，这项工作是左右捕尘性能和运转状况的重要因素。清灰时间过长，将使附着粉尘层被清落掉，成为滤袋泄露和破损的原因。如果清灰时间过短，滤袋上的粉尘尚未清落掉，就恢复过滤作业，将使阻力很快地恢复并逐渐的增高起来，最终影响其使用效果。两次清灰时间间隔称清灰周期，一般希望清灰周期尽可能的长一些，使除尘器能在经济的阻力条件下运转。因此，必须对粉尘性质、含尘浓度等进行慎重地研究，并根据不同的清灰方法来决定清灰周期和时间，并在试运转中进行调整达到较佳的清灰参数。在日常运转中，仍应进行必要的检查，特别是对袋式除尘器的性能的检查。要注意主机设备负荷的变化会对除尘器性能产生的影响。在机器开动之后，应密切注意袋式除尘器的工作状态，做好有关记录。在袋式除尘器的日常运行中，由于运行条件会发生某些改变，或者出现某些故障，都将影响设备的正常运转转况和工作性能，要定期的检查和适当的调节，目的是延长滤袋的寿命，降低动力消耗及回收有用的物料。
三、除尘设备选型:
1、选定除尘设备的型号规格
MC系列脉冲袋式除尘器：MC36方形
选定除尘设备的规格型号：
脉冲袋式除尘器
技术性能型号 MC24 MC36 MC48 MC60 MC72 MC84 MC96 MC120
过滤面积(m2) 18 27 36 45 54 63 72 90
滤袋数量 24 36 48 60 72 84 96 120
过滤风速(m/s) 2-4 2-4 2-4 2-4 2-4 2-4 2-4 2-4
处理风量(m3/h) 2160-4300 3250-6480 4320-8630 5400-10800 6450-12900 7550-15100 8650-17300 10800-20800
最大外形尺寸(mm) 长
宽
高 1025 1425 1820 2225 2625 3025 3585 4385
宽1678高3660
