《大气污染控制工程》课程设计学院：化工与制药学院专业：环境监测与治理班级：学号：姓名：指导教师：2010年6月水泥厂熟料破除尘系统设计一、水泥厂除尘概述（一）、水泥的概念水泥，粉状水硬性无机胶凝材料。

加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，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。

（二）、水泥的生产工艺1.生产方法硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性，是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。

水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法(包括半干法)与湿法（包括半湿法）两种。

2. 生产工序水泥的生产，一般可分生料制备、熟料煅烧和水泥制成等三个工序。

(1) 生料磨制分干法和湿法两种。

干法一般采用闭路操作系统，即原料经磨机磨细后，进入选粉机分选，粗粉回流入磨再行粉磨的操作，并且多数采用物料在磨机内同时烘干并粉磨的工艺，所用设备有管磨、中卸磨及辊式磨等。

湿法通常采用管磨、棒球磨等一次通过磨机不再回流的开路系统，但也有采用带分级机或弧形筛的闭路系统的。

(2) 煅烧煅烧熟料的设备主要有立窑和回转窑两类，立窑适用于生产规模较小的工厂，大、中型厂宜采用回转窑。

a.干法窑干法窑又可分为中空式窑、余热锅炉窑、悬浮预热器窑和悬浮分解炉窑。

70年代前后，发展了一种可大幅度提高回转窑产量的煅烧工艺──窑外分解技术。

其特点是采用了预分解窑，它以悬浮预热器窑为基础，在预热器与窑之间增设了分解炉。

在分解炉中加入占总燃料用量50～60％的燃料，使燃料燃烧过程与生料的预热和碳酸盐分解过程，从窑内传热效率较低的地带移到分解炉中进行，生料在悬浮状态或沸腾状态下与热气流进行热交换，从而提高传热效率，使生料在入窑前的碳酸钙分解率达80％以上，达到减轻窑的热负荷，延长窑衬使用寿命和窑的运转周期，在保持窑的发热能力的情况下，大幅度提高产量的目的。

b.湿法窑用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑，湿法生产是将生料制成含水为32% ~40%的料浆。

由于制备成具有流动性的泥浆，所以各原料之间混合好，生料成分均匀，使烧成的熟料质量高，这是湿法生产的主要优点。

湿法窑可分为湿法长窑和带料浆蒸发机的湿法短窑，长窑使用广泛，短窑目前已很少采用。

为了降低湿法长窑热耗，窑内装设有各种型式的热交换器，如链条、料浆过滤预热器、金属或陶瓷热交换器。

(3) 粉磨水泥熟料的细磨通常采用圈流粉磨工艺（即闭路操作系统）。

为了防止生产中的粉尘飞扬，水泥厂均装有收尘设备。

电收尘器、袋式收尘器和旋风收尘器等是水泥厂常用的收尘设备。

近年来，由于在原料预均化、生料粉的均化输送和收尘等方面采用了新技术和新设备，尤其是窑外分解技术的出现，一种干法生产新工艺随之产生。

采用这种新工艺使干法生产的熟料质量不亚于湿法生产，电耗也有所降低，已成为各国水泥工业发展的趋势。

3.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。

4.水泥企业除尘现状（1) 除尘设备配备基本齐全（2）除尘设备老化（3）监管不够（4）管理使用技术不高（5）电除尘和袋式除尘是设备主流（三）、粉尘的介绍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。

有资料表明，目前我国大气粉尘污染主要源自于水泥、火电和冶金三大行业，其中水泥行业的排放量跃居首位。

据专家保守估计，我国水泥工业每年排放的粉尘总量超过1200万吨，约占水泥年产量的2.5%，而德国、美国日本等先进国家，其水泥工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本来就高出先进国家1-2倍，然而先进国家却能做到达标排放，反而我们能够做到达标排放的水泥厂仅仅是凤毛麟角而已，绝大多数在标排放，且排放浓度动辄超过标准数十倍，甚至上百倍，这不能不令人深思、忧虑。

每年所排放的一千余万吨粉尘，不仅造成环境的严重污染，同时造成了资源的巨大浪费。

（四）主要产尘源粉尘污染源主要来自破碎机、烘干机、生料磨机立窑、水泥磨、包装机以及料库提升机、输送机等设备。

其中烘干机和机立窑属于热力生产设备，其它均属机械通风生产设备。

就收尘技术而言，热力生产设备的粉尘污染源治理难度大，尤其是机立窑烟尘，因治理技术、资金等方面的原因，长期以来得不到有效治理，是水泥企业粉尘污染治理的难点。

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（五）、水泥厂粉尘污染治理的现状发展经济的目的是为了提高人民群众的生活质量，实施可持续发展战略不能只是一句口号，我们切不可走“先污染，后治理”的道路，水泥工业的污染再也不能任其自由泛滥下去了，当然我国水泥工业的污染虽然严重但绝非不治之症，结合我国国情，就水泥工业污染之重症，我国水泥工业粉尘治理的对策主要有转变陈旧的观念；普及环保知识，扫除“环保盲”；加大污染治理力度；改变现行的管理体制，使环保法规不再是一纸空文；加强社会舆论监督。

（六）、颚式破碎机的介绍颚式破碎机由动鄂和静颚两块颚板组成破碎腔，模拟动物的两颚运动而完成物料破碎作业的破碎机。

广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化工等行业中各种矿石与大块物料的中等粒度破碎。

破碎物料的最高抗压强度为320Mpa。

颚式破碎机在矿山、建材、基建等部门主要用作粗碎机和中碎机。

按照进料口宽度大小来分为大、中、小型三种，进料口宽度大于600MM的为大型机器，进料口宽度在300-600MM的为中型机，进料口宽度小于300M M的为小型机。

颚式破碎机的工作部分是两块颚板，一是固定颚板（定颚），垂直（或上端略外倾）固定在机体前壁上，另一是活动颚板（动颚），位置倾斜，与固定颚板形成上大下小的破碎腔(工作腔)。

活动颚板对着固定颚板做周期性的往复运动，时而分开，时而靠近。

分开时，物料进入破碎腔，成品从下部卸出；靠近时，使装在两块颚板之间的物料受到挤压，弯折和劈裂作用而破碎。

颚式破碎机按照活动颚板的摆动方式不同，可以分为简单摆动式颚式破碎机(简摆颚式破碎机)。

复杂摆动式颚式破碎机(复摆颚式破碎机)和综合摆动式颚式破碎机三种。

二、设计点情况分析1、污染源分析电除尘器的除尘效率受粉尘物理性质影响很大，特别是粉尘的比电阻的影响更为突出。

电除尘器最适宜捕集比电阻为104 ～1010·cm的粉尘粒子，当净化比电阻小于104·或大于1010·cm的粉尘粒子时，除尘效率是很低的；因为产生负电晕的电压比正电晕的低，并且电晕电流大，所以工业用的电除尘器，均采用负电晕放电的形式；在电除尘器进口处的气体流速，一般为10-15m/s，而在除尘器内部则只有0.5-2 m/s。

若不采取必要的分布措施，气体在除尘器内会很不均匀，中心部分流速将大大超过设计标准，气体在除尘器内的停留时间大大缩短，被捕集到的再飞扬也会被高速气体所带走。

同时气流分布不均匀会使电晕极产生晃动，引起供电电压的波动，从而使实际除尘效率降低。

严重时会造成电除尘器不能正常操作。

为此，可通过加设气流分布装置加以解决。

水泥业发展迅猛造成水泥粉尘污染急剧上升，严重污染环境，影响人民生活。

据专家透露，目前全国每年水泥粉尘排放量达1000 多万吨，构成工业粉尘排放量的大头，是重要的空气污染源，治理水泥粉尘污染已刻不容缓。

粉尘是水泥工业的主要污染物。

粉尘对人体的危害，根据其理化性质、进入人体的量的不同，可引起不同的病变。

如呼吸性系统疾病、局部作用、中毒作用等。

将尘源有效的封闭，是防止粉尘外逸的一项有效的技术措施. 磨尾卸料口和除尘器出灰口，必须装锁风装置。

物料输送应尽可能选用密闭性能好的输送设备，如斗式提升机、螺旋输送机等。

水泥生料靠用球磨机磨细，磨机出料时扬尘较多，加之生产上需要抽风引导物料流动，生料磨尾必然产生大量含尘废气，需要除尘器净化后排放。

不是设计点的无规律的含尘气体，采用可靠的除尘设备加以处理净化后的废气即可通过排气管道排人车间外大气中。

2.生产设备简介本设计选取的设备为PE60×100鄂式破碎机。

PE60×100鄂式破碎机主要用于水泥厂化验室对水泥熟料破碎,也可用于破碎抗压强度不超过250Mpa的矿石、淘瓷或岩石试样。

毛重/净重/160kg ；包装尺寸850×500×650mm ；电压功率380V/1.1KW ；进料口尺寸(宽×长) 60×100mm ；进料粒度≤45mm；出料粒度3～10mm(可调) ；生产率0.2～0.6m3/h。

3、设计参数确定水泥厂熟料破碎使用的是60×100的颚式破碎机，其产生废气量为104.5t/h。

最大进料块为360mm，下部排风量为3000m3/h 温度160℃。

4、除尘要点分析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。