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立窯水泥企業(yè)的環(huán)保形象很不好，主要是粉塵污染嚴(yán)重。毋庸置疑，多數(shù)立窯水泥企業(yè)的粉塵排放濃度不達(dá)標(biāo)，甚至是嚴(yán)重超標(biāo)，其帶來的環(huán)境污染是非常驚人的。究其原因，既有工藝設(shè)計(jì)問題，也有很多廠家不重視治理污染等因素，其中除塵設(shè)計(jì)不合理應(yīng)該是導(dǎo)致水泥企業(yè)環(huán)境污染的關(guān)鍵所在。筆者經(jīng)常去水泥企業(yè)，在認(rèn)真分析多家水泥廠的環(huán)保設(shè)計(jì)與設(shè)備后發(fā)現(xiàn)，立窯水泥廠在環(huán)保設(shè)計(jì)上存在的問題是除塵設(shè)備太多，其中最多的一條立窯水泥工藝線除塵設(shè)備多達(dá)60多臺(tái)（套）。除塵設(shè)備如此之多，怎么會(huì)污染嚴(yán)重呢？主要是實(shí)際使用的除塵設(shè)備沒有幾臺(tái)，而且應(yīng)用效果非常差。為什么會(huì)是這樣？近幾年立窯水泥污染嚴(yán)重與企業(yè)所有制改革有著千絲萬縷的聯(lián)系。企業(yè)改制、“國退民進(jìn)”，使得全國立窯水泥企業(yè)幾乎是全部實(shí)現(xiàn)了民營化。在市場經(jīng)濟(jì)條件下，企業(yè)老板追求利益最大化，在花錢上能省則省。“以最小的投入換取最大的回報(bào)”本無可厚非，這幾年水泥生產(chǎn)成本一路飆升，水泥售價(jià)一路下跌，逼得老板們不得不精打細(xì)算，但“君子愛財(cái)、取之有道”：為了省電、降消耗，一些立窯水泥廠的收塵設(shè)備就是專門用來應(yīng)付環(huán)保部門檢查的，上面來檢查時(shí)就開機(jī)，不檢查時(shí)就關(guān)機(jī)，企業(yè)與地方環(huán)保部門玩起了“捉迷藏”游戲，環(huán)保設(shè)備成了“擺設(shè)”，除塵工藝就是“給外人做做樣子”。這樣的后果是既增加了投資，又沒有收到理想的收塵效果。還有，當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門存在“重收費(fèi)、輕監(jiān)控”現(xiàn)象，對(duì)污染企業(yè)“睜一只眼、閉一只眼”，只要你把排污費(fèi)交上來，再進(jìn)行污染就是“正常消費(fèi)”了，實(shí)際上這是在縱容企業(yè)污染環(huán)境，環(huán)保部門如果與水泥廠彼此有著這種“心領(lǐng)神會(huì)”，再好的除塵設(shè)備也不好使。最讓人難以置信的是，有的地方環(huán)保部門幫助除塵器生產(chǎn)廠家推銷質(zhì)次價(jià)高的除塵設(shè)備，立窯企業(yè)買回來的除塵器要么不好用，要么用不了幾天就壞了，弄得企業(yè)怨聲載道，客觀上助長了企業(yè)的對(duì)立情緒，以致偷逃稅款、投機(jī)取巧、借故大肆污染環(huán)境現(xiàn)象屢有發(fā)生。

由此可見，粉塵污染問題不是立窯水泥企業(yè)的“不治之癥”，而是多種因素共同作用的結(jié)果，如除塵工藝設(shè)計(jì)不合理、企業(yè)老板對(duì)環(huán)保不重視、環(huán)保投資不到位、環(huán)保部門“重收費(fèi)、輕監(jiān)控”縱容企業(yè)污染環(huán)境等等。只要“對(duì)癥下藥”，“各個(gè)擊破”，就能徹底治理好立窯水泥的環(huán)境污染問題。

立窯水泥環(huán)境污染的治理

立窯水泥企業(yè)的大氣污染源主要集中在立窯煙塵，下面就此進(jìn)行分析。

2.2.1立窯煙塵的特點(diǎn)

立窯煙塵主要表現(xiàn)為以下4個(gè)特點(diǎn)：

    (1)優(yōu)秀的立窯水泥企業(yè)，絕大部分時(shí)間處于淺暗火或暗火操作的正常狀態(tài)。此時(shí)立窯的煙氣工況比較穩(wěn)定，煙氣條件能適應(yīng)除塵器的需要。

    (2)有的企業(yè)由于入窯生料的合格率、操作工穩(wěn)定底火的水平及交接班時(shí)大量卸窯等問題的存在，立窯操作有時(shí)存在明火操作、半明火操作或深暗火操作狀態(tài)，屬不正常操作，其煙氣溫度過高或過低，不適應(yīng)除塵器除塵，甚至損壞除塵設(shè)備。

    (3)由于立窯粉塵濃度波動(dòng)大、粒度小，采用低效除塵器(沉降室和旋風(fēng)除塵器)是無法使粉塵達(dá)標(biāo)排放的。由于細(xì)粉塵的附著性強(qiáng)，尤其是立窯煙氣中含有粘性物質(zhì)時(shí)，粉塵的粘附性更強(qiáng)，在使用除塵器時(shí)要防止管道和濾袋堵塞問題。

    (4)立窯煙氣中含有大量的水氣(15～30g／m3煙氣)，其露點(diǎn)為40～45℃，如果實(shí)行閉門操作，其煙氣的溫度更低(<60℃)，易于結(jié)露，腐蝕除塵設(shè)備。有螢石(CaF2)作礦化劑配料的，其銹蝕程度將進(jìn)一步加快。煙氣中的SO2含量愈高，其露點(diǎn)溫度將升高，粉塵更易在管道和除塵器的內(nèi)壁結(jié)露粘結(jié)，導(dǎo)致除塵失敗。

2.2.2立窯煙塵處理技術(shù)分析

關(guān)于立窯的除塵問題，多數(shù)專家認(rèn)為是可以解決的，而國內(nèi)大多數(shù)立窯水泥廠的除塵狀況卻不盡人意。產(chǎn)生如此差異的原因究竟在哪里呢？

(1)除塵技術(shù)已經(jīng)成熟

    經(jīng)過技術(shù)引進(jìn)和廣大環(huán)�？萍脊ぷ髡邤�(shù)十年的努力，立窯除塵技術(shù)已經(jīng)成熟，基本能滿足水泥廠的除塵要求。電除塵器和袋除塵器已被當(dāng)今世界公認(rèn)為高效除塵器，兩者各有特點(diǎn)和不足。電除塵器在運(yùn)行阻力損失和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用方面優(yōu)于袋除塵器；而袋除塵器對(duì)于處理高含塵濃度和高比電阻煙氣又優(yōu)于電除塵器。隨著粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，袋除塵器應(yīng)用有上升的趨勢。

(2)適合立窯的除塵技術(shù)

    目前用于立窯除塵的主要有袋除塵器、電除塵器和水除塵器三類。對(duì)于立窯除塵問題，當(dāng)其工況穩(wěn)定時(shí)(60～200℃)，只要除塵工藝設(shè)計(jì)合理，其粉塵是能夠達(dá)標(biāo)排放的。但因各立窯水泥廠的操作和管理水平有差異，大多數(shù)立窯的生產(chǎn)工況波動(dòng)很大，造成煙氣溫度變化較大(45～450℃)，給除塵工作帶來了一定的困難。

①水除塵器

    水除塵設(shè)施與袋除塵器和電除塵器相比有結(jié)構(gòu)簡單和投資少的優(yōu)點(diǎn)，但是根據(jù)裝有水除塵設(shè)施廠家的測試結(jié)果，粉塵排放濃度很不穩(wěn)定，難以達(dá)到100mg/m3，要達(dá)到50 mg/m3更是比登天還難。水除塵器工作時(shí)，其內(nèi)的風(fēng)速一般為5m/s，在立窯生產(chǎn)正常狀況下，或窯面明火狀況下，立窯水除塵器出口粉塵是難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的。在實(shí)際生產(chǎn)中，為應(yīng)付環(huán)保測定，在測定時(shí)常常人為加厚立窯窯面的料層和減少用風(fēng)，以降低入水除塵器的煙氣量、煙氣溫度和含塵濃度，暫時(shí)使水除塵器出口粉塵排放達(dá)標(biāo)。從實(shí)際操作看，使用水除塵器時(shí)適用暗火和深暗火操作，因?yàn)檫@時(shí)的粉塵濃度較低，廢氣濕度大。如果要長期控制在暗火和深暗火狀態(tài)，對(duì)立窯操作來說是十分困難的，同時(shí)也存在電化學(xué)銹蝕方面的防腐問題。存在問題主要是除塵效率低和水的二次污染。此外，水除塵的致命弱點(diǎn)就是只能除塵不能消煙。如陜西省銅川地區(qū)的立窯廠都燒含硫量較高的煙煤，有的廠裝有不同形式的水除塵裝置，雖然粉塵排放得到一定的控制，但從煙筒仍排出滾滾黃煙，據(jù)分析排出的黃煙不是氣體，而是燃煤中揮發(fā)分燃燒生成的粒徑小于5μm的煙霧，實(shí)質(zhì)上還是屬于塵的范疇。這些微細(xì)的煙霧，采用噴淋或噴霧水除塵是無能為力的。

②電除塵器

    在立窯正常運(yùn)行的情況下，使用電除塵器除塵時(shí)，其粉塵是能夠達(dá)標(biāo)排放的。但是由于采取預(yù)加水成球的淺暗火和暗火操作時(shí)的煙氣溫度較低、濕度大，雖然不會(huì)出現(xiàn)處理風(fēng)量下降問題，但電除塵器的電場因結(jié)露而無法供電(或電流電壓低)，除塵效率大幅下降，出口粉塵超標(biāo)排放。又因電除塵器的配件長期處在低溫(接近露點(diǎn)或露點(diǎn)以下)高濕的廢氣中運(yùn)行，勢必結(jié)露而銹蝕。由于立窯的廢氣溫度與露點(diǎn)溫度差距甚小，時(shí)常出現(xiàn)廢氣溫度低于露點(diǎn)溫度(冬季更加嚴(yán)重)；當(dāng)廢氣溫度降至露點(diǎn)溫度或低于露點(diǎn)溫度時(shí)，則廢氣和粉塵間會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成鹽，遇水形成堿金屬鹽類水溶液(堿金屬硫酸鹽等)，對(duì)電除塵器的配件產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。當(dāng)立窯處于暗火和深暗火操作時(shí)，對(duì)電除塵器的配件產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕更甚，同時(shí)也影響電除塵器的送電，除塵效率下降。當(dāng)立窯窯面出現(xiàn)明火時(shí)，入除塵器的煙氣溫度較高(>200℃)，粉塵濃度增大，粉塵比電阻也較大(1011～1012Ω·cm)，煙氣直接進(jìn)入電除塵器進(jìn)行除塵，因比電阻高，電場內(nèi)頻繁出現(xiàn)火花，導(dǎo)致電除塵器性能惡化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀極板，此時(shí)的電除塵器是無法達(dá)標(biāo)排放的。當(dāng)前用于立窯除塵的電除塵器的風(fēng)速為0.6～1.2m/s，其結(jié)構(gòu)應(yīng)采用防腐配件。為降低成本，大多數(shù)企業(yè)除塵器的本體采用碳鋼，陰極采用不銹鋼，陽極采用滲鋁件或鋁合金件，大多采用自然通風(fēng)。因企業(yè)不愿增大對(duì)環(huán)保投資，其配件往往質(zhì)量較差，大多不銹鋼件不是合格的1Cr18Ni9Ti材料，不耐腐蝕，使用壽命短，造成電除塵器不能長期穩(wěn)定運(yùn)行。因此在解決立窯電除塵器防腐蝕的同時(shí)，還要考慮極板防超高溫被燒毀的問題。

針對(duì)上述問題，合肥院和天津院進(jìn)行了大量的研究和開發(fā)工作，立窯電除塵技術(shù)有所突破，如天津院研制的新型CDYL立窯電除塵器，先后用在蘇州陽澄和天津水泥廠的立窯上，不僅粉塵排放達(dá)標(biāo)，同時(shí)也解決了立窯燒煙煤冒黃煙的問題，解除了人們認(rèn)為電除塵器只能除塵而不能消煙的疑慮。合肥院研究的JYC型電除塵器在1998年通過技術(shù)鑒定后，先后用于拉薩和陜西歧星水泥廠，都取得良好的預(yù)期效果。這兩家水泥研究設(shè)計(jì)院開發(fā)的產(chǎn)品，使立窯電除塵器存在的腐蝕、超溫、結(jié)露、爆炸等問題基本得到解決。

③袋式除塵器

    在立窯正常運(yùn)行的情況下，使用袋除塵器時(shí)，其粉塵是能夠達(dá)標(biāo)排放的。但是，當(dāng)立窯窯面料層較厚時(shí)(暗火和深暗火操作)，由于煙氣的溫度較低(<60℃)，含濕量較大，袋除塵器會(huì)結(jié)露、糊袋(嚴(yán)重時(shí)除塵器內(nèi)出現(xiàn)淋水現(xiàn)象)，除塵器阻力增大，處理風(fēng)量下降，影響立窯窯面作業(yè)；嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)窯面倒煙，造成看火工中毒。當(dāng)立窯窯面出現(xiàn)明火時(shí)，入除塵器的煙氣溫度較高(>200℃)，使用袋除塵器有燒袋的危險(xiǎn)(立窯袋除塵器燒袋現(xiàn)象目前較普遍)。因此，使用袋除塵器時(shí)必須要解決煙氣溫度過高和過低問題。據(jù)報(bào)載，合肥水泥院制造的SKB-400大布袋除塵器從技術(shù)上徹底解決了立窯無煙排放問題。