我国水泥工业即将实施**严格的大气污染排放标准，对此，水泥厂的主要粉尘排放点如窑头、窑尾等，如果继续采用电除尘器已经较难达到排放要求。随着新型生产工艺%设备及耐高温滤料的不断推出，袋除尘器以其除尘效率高、运行故障率低的优势成为水泥工业生产线的**除尘设备。
1、袋除尘系统处理窑头废气的方案选择
针对窑头废气温度高和袋除尘器抗高温性能差的矛盾，通常**在进入袋除尘器之前对废气采取降温措施。目前，国内外窑头废气处理采用的袋除尘器主要有**脉冲袋除尘器和反吹风玻纤袋除尘器，主要的热交换设备有强制冷却热交换器和自然冷却热交换器（如多管冷却器）。表1是（以2500t/d?新型干法水泥厂为例）2种方案的比较。
表1 窑头篦冷机废气处理方案比较
| 项目 |
方案1 |
方案2 |
| 自然冷却：热交换器+反吹风玻纤袋除尘器 |
强制冷却：热交换器+**脉冲袋除尘器 |
| 冷却器 |
出口温度/℃ |
180（正常）
260（瞬间） |
130（正常）
180（瞬间） |
| 设备总重/t |
50 |
120 |
| 设备造价/万元 |
60 |
200 |
| |
处理风量/(m3/h) |
190000(标况)
315000(工况) |
190000(标况)
280000(工况) |
| |
过滤面积/m2 |
12000 |
4500 |
| |
过滤风速/(m/min) |
0.44～0.5 |
1～1.13 |
| |
清灰方式 |
反吹风 |
脉冲 |
| |
滤袋使用寿命/月 |
12～16 |
≥24 |
| |
标况排放浓度/(mg/m3) |
50 |
30 |
| |
设备造价/万元 |
340 |
230 |
| |
**换一次滤袋费用/万元 |
60 |
70 |
| |
设备总重/t |
290 |
85 |
| |
占地面积/m2 |
510 |
150 |
| 土建费用/万元 |
69 |
41 |
| 系统总投资/万元 |
469 |
471 |
从表1可以看出，方案1中自然冷却热交换器的冷却效率不及强制冷却热交换器；另外，由于熟料粉尘磨蚀性强，玻纤袋抗磨蚀性差，抗折性差，其寿命通常仅1年，使用费用高。方案2尽管设备投资要略高一点，但其滤袋使用寿命长，占地面积小，对粉尘处理能力强，能适应大规模生产，系统运行参数优于方案1。因此，我们推荐方案2为优选方案。
2、方案2主要设备
2.1 方案工艺流程
出篦冷机的高温废气经热交换器降温处理后，废气温度由250℃降至130℃（异常时，废气温度可由450℃降至180℃）再进入袋除尘器进行收尘处理。同时，热交换器还可以起到沉降室的作用，预收下部分粉尘。其工艺流程见图1。
2.2 **强制冷却热交换器
2.2.1 结构及工作原理
热交换器由热交换器本体、风机、进气口、灰斗、螺旋输送机和卸灰阀等构成。高温废气（250～450℃）首先进入热交换器。热交换器结构为列管式，排出废气和冷却空气在其中的热交换为非接触式。轴流风机产生的交叉气流使列管内外的冷热气体强制对流，通过冷却风机的单独或成组启动，可以将含尘废气冷却到指定的温度。
热交换器本体采用模块式设计。由1组列管和框架构成，由于废气中含有磨蚀性粉尘，列管的进气口设置了可**换的耐磨插管。风机和电动机通过V型皮带连接。列管布置平面图见图3。高温气流从列管内部通过，轴流风机产生的强制冷却风从列管外部吹过，从而通过列管表面传热进行强制热交换。为了控制含尘气体进入列管的流速，并且使气体均布在列管过流面积上，进气口设有均布装置。气体的出口处有一个积灰斗，积灰通过螺旋输送机排出。灰斗的结构有利于积灰的排出，同时**大限度地减少含尘气体对钢板的冲刷和磨蚀。
螺旋输送机中间不加吊轴承，且设计中考虑了在操作温度下的热膨胀，螺旋输送机的下料口设有锁风效果良好的卸灰阀。
2.2.2 主要工艺参数
进气温度：250℃（正常工况），450℃（异常工况）；
出气温度：130℃（正常工况），180℃（异常工况）；
废气含尘浓度（**高）：50g/m3；
冷却空气温度（**高）：34℃；
热交换效率：50%～70%
进出口压差：600～800Pa
列管使用寿命：≥5年。
2.3 **脉冲袋除尘器
2.3.1 结构及工作原理
该除尘器由进出口烟道、除尘室、净气室、清灰系统及灰斗等组成（见图4）。工作时废气温度降为130℃，瞬间可达180℃的含尘气体由布袋除尘器中下部的进口烟道分配后进入各室的灰斗，烟气由于折流和速度降低等原因使得比较粗、比较重的粉尘颗粒得以沉降，达到预分离的目的。细粉尘随气流转折向上进入除尘室，由于滤袋的过滤作用，粉尘被阻留在滤袋的外表面，过滤后净气体由滤袋内部进入各单元的净气室，并汇合于出口烟道"经引风机后通过烟囱排入大气。
随着时间推移，粉尘不断地附着在滤袋上，使滤袋内外压差增大，增大到设定值时，PLC控制系统发出信号，执行机构开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲清灰，以上的各项动作均由PLC可编程控制仪控制。
2.3.2 特点
1）气流涡旋打散及均布装置
气流在进入除尘器后，由于截面突变会产生较强的涡旋，涡旋气流会使刚收下来的粉尘再次以较高速度上扬，这样不仅增加了滤袋负，同时也会冲刷滤袋并降低滤袋使用寿命。加入气流涡旋打散及均布装置后，可很大程度上减少涡旋对滤袋的冲刷，避免袋底相碰，延长滤袋使用寿命。
2）独立模块设计
普通的脉冲袋除尘器所有除尘室共用1个或2个灰斗，当某个室检修时，有大量的冷空气通过共用的灰斗进入收尘系统，使风机负荷大大增加以至造成风机电动机停机（也就是除尘器停机），进而影响整个烧成系统生产。
而该除尘器的每一个除尘室在操作上相对独立，在每一个除尘室的进、出口烟道上都设有阀门，使其如同一个独立的小除尘器，可以将某个除尘室从运行中独立出来，如同彼此独立的几台小除尘器的并联，因此可以实现真正意义上的离线清灰，在线维修，使水泥厂能在不停窑的基础上维修袋除尘器。
3）独特的清灰系统
该除尘器采用逐行喷吹的方式，可通过喷吹管上开孔孔径的变化，合理调节压缩空气喷吹到袋底的压力，使其既能清灰彻底，又不损伤滤袋。
4）自带旁路系统
该除尘器在设计中考虑了系统试生产时工况不稳定、上游设备（热交换器）出现故障时，入口温度将会超过滤袋的允许使用温度，为了保护滤袋，在进出口烟道中增设了旁路系统，当出现异常高温时，进气阀自动关闭，旁路阀打开，所有超高温气体从旁路风道通过，从而可以保护滤袋不被烧损。
5）采用耐高温滤料
根据窑头烟气的特点，滤袋**采用耐温超过180℃耐磨蚀性好、抗氧化性能好的滤料。实践证明，采用经过特殊工艺处理的耐高温滤料，滤料裁剪采用激光切割，成型好，质量高，其使用效果好、使用寿命长。
6）袋笼
袋笼的所有筋线都采用自动点焊而成，横筋的焊点位于立筋的内表面，并去除毛刺，避免滤袋的损伤。
2.3.3 主要工艺参数
入口温度：130℃（正常工况），180℃（异常工况）；
入口浓度（标况）：＜30g/m3；
出口浓度（标况）：＜30g/m3；
过滤风速：≤1.2m/min
阻力:1200～1500Pa
除尘效率：99.97%
滤袋使用寿命：：≥24个月
脉冲阀使用寿命：≥100万次喷吹（或使用5年）。