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 進入２１世紀，隨著水泥工業的結構調整，大型干法生產線正以每年新增生產能力１０００萬ｔ的速度擴張。新建、擴建的生產線具有：單機設備大型化、流程簡單、環保要求更加嚴格等特點。就環保而言隨著性能優越的新型濾料的不斷出現，脈沖閥、氣缸等配件壽命的延長以及ＰＬＣ控制技術的發展等，袋式除塵器的應用越來越多。本文就袋式除塵技術的發展及其應用趨勢作一探討。

１ 袋式除塵器的應用現狀

袋除塵器品種多、技術全面、可靠，能滿足水泥生產線上任何排放點和揚塵點的除塵要求。目前在新建、擴建的１０００ｔ/ｄ以上干法生產線上，除在窯頭、窯尾大多仍采用電除塵器外，從原料破碎到包裝出廠的整個生產線則采用袋除塵器較多。而那些建在風景區、城市邊上的水泥廠，由于對粉塵排放要求較高，因此窯頭、窯尾也采用袋式除塵器。如北京昌平水泥廠２０００ｔ/ｄ、南京青龍山水泥廠１０００ｔ/ｄ、山西潞城水泥廠２０００ｔ/ｄ等新型干法生產線，其窯頭、窯尾、煤磨、水泥磨等主要排放點和輸送轉運點均采用了袋式除塵器，經多年運行，效果很好。尚在建設中的四川都江堰３０００ｔ/ｄ、峨眉山１５００ｔ/ｄ等生產線，也全部采用了袋式除塵器。袋式除塵器的應用范圍在逐步擴大。這主要得益于袋式除塵器所具有的優點及其技術的不斷進步。下面分別介紹用于不同揚塵點的袋式除塵器的特點。

１．１ 煤磨除塵系統

為了降低能耗、簡化流程、提高安全性，煤粉制備系統開始推廣短流程工藝，系統由原雙風機改為單風機，省去了細粉分離器，但廢氣的含塵量（標況，下同）可達５００ｇ/ｍ ３ ∽８００ｇ/ｍ ３ ，屬于強爆炸性氣體。因此其除塵設備兼有產品回收功能。故過去使用的ＭＤＣ 低濃度袋除塵器和電除塵器已不能滿足該工藝條件的要求，逐步由高濃度、防爆型袋除塵器取代。表１是部分水泥廠煤磨系統使用袋式除塵器的實例。
此外，哈爾濱、海螺縱陽、陜西漢江等２０００ｔ/ｄ～２５００ｔ/ｄ生產線，也全部用高濃度、防爆型袋收塵器。

１．２ 水泥磨Ｏ－ｓｅｐａ高效選粉機系統

目前新建的干法生產線基本上都采用Ｏ－ｓｅｐａ高效選粉機，其系統特點是空氣含塵濃度高（９００ｇ/ｍ ３ ～１３００ ｇ/ｍ ３ ）、粉塵細（比表面積一般為２８０ｍ ２ /ｋｇ～６５０ｍ ２ /ｋｇ）。當要求短流程、單風機系統時，所有粉料產品全由一級除塵器回收，除塵器屬主要工藝設備。顯然，一般的反吹風袋除塵器和電除塵器不能滿足該工況特點要求。為此，引進和開發了高濃度、高效率氣箱脈沖袋除塵器，現已大量推廣應用。

１．３ 烘干機除塵系統

烘干機煙氣的含塵濃度較高，可達１００ｇ/ｍ ３ ；煙氣溫度一般在１５０℃～２００℃，含濕量可達２０％～２５％；露點也在６０℃以上。有時需烘干硫鐵礦時煙氣中的Ｓ０ ２ 將會對設備造成強烈腐蝕。一段時間以來，ＬＦＥＦ防結露袋除塵器和電收除器都有使用。其中采用電除塵器時需二級除塵，且原來管式和組合式電除塵器振打時易產生二次飛揚，板、線結灰，使用１～２年效果就下降。而袋除塵器一般采用一級即可達標排放，且在烘干不同物料時不受工況條件變化的影響。所以近年來在烘干機除塵系統中，袋除塵器的應用超過了電除塵器。

１．４ 混合流程除塵系統

(１) 窯磨混合系統。大型干法生產線，為充分利用余熱，一般都把窯尾廢氣熱風引至生料磨烘干生料。過去，熱風經過烘干磨后，首先經過旋風除塵器進行預除塵至含塵濃度為１００ｇ/ｍ ３ 左右，再經窯尾電除塵器處理即可。現在，為了充分利用熱能、簡化流程、降低系統阻力，一般不再設旋風除塵器。這樣，從烘干磨出來的廢氣含塵濃度可達８００ｇ/ｍ ３ 。與窯尾廢氣混合后其溫度低于２００℃，但含塵濃度較高，直接入窯尾除塵器除塵。同時，在窯磨混合系統中，磨機的運轉率低于窯系統。當停磨時，全部窯尾廢氣將直接進窯尾除塵器，廢氣含塵濃度在８０ｇ/ｍ ３ 左右，但氣體溫度可達３５０℃，需將氣溫降至２５０℃以下。所以，窯磨混合系統選用袋式除塵器時，宜采用能滿足上述兩種工況條件的高溫、高效袋除塵器。現在國際上也在開發組合式高效電除塵器。
（２） 烘干兼粉磨（高濃度）系統。目前國內許多行業大量采用烘干兼粉磨系統，如在非礦行業的硅粉磨系統、石膏粉磨系統；其廢氣溫度高達２００℃以上，含塵濃度在８００ｇ/ｍ ３ 左右，水份也達５％；且業主一般要求短流程。這樣電除塵器和一般袋除塵器（如反吹風式）顯然不能滿足要求，而使用高濃度、高效率、防結露袋除塵器能滿足除塵要求。例如，山東泰安石膏制品廠立磨粉磨兼烘干系統，廢氣溫度為２００℃，含塵濃度為８００ ｇ/ｍ ３ ，水分５％～１０％。該系統配套了１臺高濃度、高溫、防結露的袋式除塵器，現已運行２年，排放濃度為４６ ｍｇ/ｍ ３ 。

１．５ 回轉窯窯尾除塵系統

這里主要是指１０００ｔ／ｄ以上預分解窯生產線的窯尾除塵系統。其廢氣特點是風量大、含塵濃度高（一般在１００ ｇ/ｍ ３ ），粉塵細而粘，且含有堿，是水泥廠的主要粉塵排放點。在國外（尤其是美國、加拿大等）隨著環保要求的日趨嚴格，采用袋除塵器已成為趨勢。我國過去采用電除塵器較多尤其是在引進德國魯奇和美國ＥＥ電除塵器技術后窯尾大多數采用這兩種電除塵器。隨著人們環境意識的增強，以及國家對環保要求越來越嚴格窯尾采用袋除塵器趨勢越來越明顯其主要原因如下：
（１） 袋除塵器排放濃度低。歐洲國家的粉塵排放要求為≤２５ｍｇ/ｍ ３ 我國個別地區已開始試行 ≤５０ｍｇ/ｍ ３ 的標準。各種新型濾料如覆膜濾料、防水防油濾料、高溫型美塔斯等　的出現，使袋除塵器的粉塵排放達到上述標準比較容易,而電除塵器則較難。
（２） 袋除塵器出口排放不受入口工況變化的影響。窯尾煙氣工況（如濃度、溫度、濕度、粒度）是經常變化的，這些變化會改變粉塵的比電阻而影響電除塵器的除塵效率而袋除塵器是通過過濾來捕集粉塵的,只要在一定的溫度范圍內（如玻纖布使用溫度≤２５０℃），其排放濃度不受入口工況變化的影響。
（３） 袋除塵器價格適中。袋除塵器一次性投資低于三電場電除塵器。過去一般認為袋除塵器的體積大、占地面積大，而隨著濾料技術、配件（如脈沖閥）技術的發展，袋除塵器的過濾風速已有較大提高，其體積和占地面積也相應減小。尤其是采用高能清灰的脈沖袋除塵器，其體積、占地面積和重量均減少了約１３。相反，由于電除塵器的電場風速逐漸減小，體積和占地面積反而加大，并且為滿足更嚴格的排放要求，使電除塵器電場數增加（國內一般是三電場，國外已有四電場），投資當然要加大。
（４） 降溫采用的噴霧塔技術不如電除塵器的要求高。干法窯尾廢氣溫度一般＞３８０℃，且干燥、比電阻較高（一般在１０１２Ωｃｍ以上）。如采用電除塵器，為保證除塵效率，需用增濕塔進行調質處理，并使廢氣溫度降到１３０℃～１５０℃。而袋除塵則不需調質處理，僅將氣溫降到２５０℃以下即可，控制起來比較容易。除了噴霧降溫外，也可采用熱交換器（多管冷卻器），選擇的余地較大。
（５） 袋除塵器可在線維護、管理。由于袋除塵器各單元相對獨立，在對某一單元進行清灰、檢修、換袋時，可以隔離進行，而不影響整臺設備和系統的運行。
（６） 安全性好。旋窯在點火開窯時煤粉燃燒不徹底，會產生ＣＯ，如果采用電除塵器，此時開機會引起爆炸，只能對外排放。另外平時運行時，也需用ＣＯ分析儀時刻監測ＣＯ含量的變化，其維護、管理要求很嚴。如采用袋除塵器，則上述問題影響較小。

１．６ 窯頭篦冷機除塵系統

目前，國內１０００ｔ/ｄ以上的干法生產線幾乎全部用篦冷機。以往篦冷機余風除塵多采用旋風除塵器。該余風的特點是廢氣量大、濕度高且不穩定，廢氣溫度波動大（一般在２００℃～４００℃之間波動），粉塵顆粒粗且硬，磨蝕性強。采用電除塵器需進行調質處理。國外（如美國）早就采用氣箱脈沖袋除塵器。國內自洛陽水泥廠首次采用袋除塵器后，由于其具有投資省、效率高且穩定等優點，很快在鄭州金龍、南京青龍山、山東臺兒莊等十幾家水泥廠推廣使用。

２ 袋除塵器大型化的趨勢

２．１ 袋式除塵器大型化是水泥工業結構調整的需要和袋式除塵技術發展的必然結果

由于水泥工業結構調整的需要，目前在建和準備上馬的生產線規模均在１０００ｔ/ｄ以上。有的單線規模達８０００ｔ/ｄ。這樣，過去為３００ｔ／ｄ、７００ｔ／ｄ生產線配套開發的袋式除塵器的能力就顯不足。隨著對引進袋除塵器技術的不斷完善和提高，如采用玻纖膨體砂、聲波助清灰技術，結構設計采用箱式薄壁結構，濾袋采用彈簧張緊吊掛式，脈沖采用大口徑分箱噴箱清灰等，加上相關配件如脈沖閥和濾料使用壽命的提高，為袋除塵器大型化創造了條件。
目前國內水泥行業采用的袋式除塵器規格越來越大，且還在增加，見表２。
由表２可見，隨著水泥生產線的大型化，袋除塵器單機設備規模也越來越大這與袋除塵器各項技術的飛速發展是分不開的。

２．２ 采用大型脈沖袋收塵器的趨勢

水泥工業采用大型袋除塵器主要是在旋窯窯尾，窯頭篦冷機，立窯等幾個主要排放點。以往大多采用反吹風式玻纖袋收除器。近年來，隨著脈沖閥、濾料等技術的發展，大型脈沖袋除塵器已逐步開始替代反吹風袋除塵器，其主要原因是：
（１） 脈沖袋除塵器體積小，重量輕與電除塵器相比更具優越性。脈沖清灰袋除塵器采用的濾料為針刺氈，其過濾風速可提高一倍左右，相應的體積就減小一半。
（２） 維修方便、簡單。脈沖式袋除塵器采用外濾式清灰結構，換袋時只需在機外抽袋更換，可免去象反吹風袋除塵器那樣進入袋室檢查換袋的煩瑣，勿需設檢查走道。
（３） 除塵效率提高。反吹風袋除塵器是靠濾袋內外壓差的作用，形成縮袋抖動而實現清灰的，清灰強度低，且每次清灰后，濾袋上的第二過濾層也隨之被清掉，反而影響了除塵效率。而脈沖式袋除塵器采用壓縮空氣、三維過濾清灰，無需第二過濾層，所以排放受清灰動作的影響小。
（４） 國外水泥窯窯尾除塵用袋除塵器的發展過程。國外水泥窯窯尾除塵用袋除塵器的發展過程是：反吹風式→反吹風與高壓噴吹脈沖并用→低壓分箱脈沖。其中高壓噴吹脈沖的不足之處一是過濾與清灰在同一箱體同時進行,易產生粉塵再吸附;二是因不分箱,濾袋之間的截面上升風速受限,從而限制了濾袋長度(最多４ｍ),占地面積大；三是不能進行分室檢修。新開發的低壓分箱脈沖式袋除塵器克服了上述缺陷，濾袋可加長到８ｍ。所以國外大型分箱脈沖袋除塵器已成為發展趨勢。國內由于受濾袋價格的影響，反吹風還有一定的市場，但也開始逐步被脈沖式取代。如我院開發出的用于立窯除塵的ＬＭＣ分箱脈沖袋除塵器已開始逐步取代傳統的ＬＦＥＦ反吹風玻纖袋塵器。其它環保設備廠也相繼推出類似的立窯用脈沖袋除塵器．。而旋窯窯尾，由于煙氣溫度高，需使用高溫型濾料，而脈沖袋除塵器所用的高溫針刺氈價格較高，其取代反吹風式袋除塵器的進程受到一定影響。相信隨著國內高溫針刺氈濾料的大量生產和價格的下降，高溫脈沖袋式除塵器終將取代反吹風式袋除塵器。

３ 結語

(１) 袋式除塵器具有除塵效率高、維護方便、對工況變化不如電除塵器敏感以及安全性好等優點，因此越來越受到人們的歡迎，其應用范圍也越來越寬，幾乎可用于水泥廠所有排放點。
（２）水泥生產規模的大型化迫使袋式除塵器向大型化發展，而袋除塵本身技術的不斷進步為其大型化創造了條件。
（３） 脈沖清灰的袋除塵器較反吹風式袋除塵器具有體積小、重量輕、除塵效率更高、維修更方便等優點，因此前者將逐步取代后者。同時，由于高壓噴吹脈沖體積較大、除塵效率較氣箱脈沖低且維修不便，因此，氣箱脈沖將成為未來袋式除塵器發展的主流。