在倡导循环经济的今天，利用水泥窑处理可回收废弃物越来越被人们所关注，其中利用电石渣生产水泥的项目在这两年有了爆发性的发展，从初始的部分掺烧到当前的全电石渣代替石灰石制水泥，整个生产工艺在极短的时间里走向成熟。
但是也存在不足，如窑尾烟气的除尘方面，经过多种方案的实践，效果理想的很少。主要原因在于窑尾烟气的工况，相对于普通的石灰石生产水泥熟料，其烟气工况复杂得多，实际工况也恶劣得多，因此失效的案例比比皆是。
众所周知，电石渣制水泥除了烧成温度低等影响烧成的特点外，其窑尾烟气通过生料磨或烘干机对电石渣原料进行烘干，烘干原料后的烟气湿度非常大，通常为30%c~40%c，粉尘颗粒极细。这两大特点，对于各种除尘方案来说，都是较大的挑战。同时由于烧成温度的差异，窑尾烟气的温度波动大也是必须考虑的方面。本文从现有几种方案简单分析其在实际应用中的利弊。
1静电除尘烟气的湿度很大，也许有人会觉得湿度大对于静电除尘器来说是一件好事，粉尘的比电阻就不成问题，收尘效果也会非常理想。
我们不防对比一下国内这几年也是蓬勃发展的垃圾焚烧发电工程，其特点也是粉尘颗粒细、烟气湿度大，通常为25%~30%，当然还没有达到电石渣水泥窑尾烟气那么高的湿度，但从未见到使用静电除尘处理烟气粉尘的。
显而易见，虽然说烟气的湿度大有利于静电除尘的粉尘收集，但是过大的湿度，对于静电除尘54器的极板等金属结构件来说，就会造成严重的腐蚀，从而很快失效。通常静电除尘器的设计不可能象布袋除尘器那样可以考虑在较短的使用周期内将内部单元进行全面更换。从国内当前电石渣制水泥生产线使用静电除尘的效果来看，在第一年还算正常，但是随后便出现极板等的大面积腐蚀，造成无法正常工作，维护工作苦不堪言，收尘效果每况愈下。
另一方面，静电除尘对于颗粒极细的粉尘来说，粉尘捕集效果很不理想，这对于电石渣烟气除尘而言，就显得非常困难，因为电石渣粉尘比普通的石灰石生料粉尘要细得多。
有些厂家可能曾经考虑过采用导电防腐涂料来解决极板严重腐蚀的问题。当然这个概念非常好，但从目前国内外对该项技术的研究分析来看，依然存在诸多问题：涂料的导电性能深受质疑，尤其是对于捕集粉尘颗粒较细的粉尘更加困难；涂层的抗温性能存在明显不足，高温状态下涂料的质量保持率很不理想，尤其是对于电石渣水泥的窑尾烟气，由于存在磨机（或烘干机）开停等的影响，温度波动较大，涂层的效果很难达到理想状态；涂层后粉尘附着力和除尘效率的不利影响明显。
据笔者了解，国内有某种小型电石渣烘干机的除尘器，采用全不镑钢除尘器极板的应用技术，使用至今近两年下来，虽然排放不是非常理想，这当然源于粉尘粒径很细的问题，但是没有大面积的腐蚀等问题。
2布袋除尘采用布袋除尘，从广义来说，被普遍认为比静电除尘更容易达到环保标准，并且排放会更低。因此近年来，国内的许多厂家都陆续实施或者计划实施静电除尘器改造成布袋除尘器。从绝大部分项目的改造状况来看，改造后效果明显比改造前好很多。
对于布袋除尘器用于电石渣水泥窑尾烟气的除尘，烟气的湿度大、粉尘粒径细的问题，也必须充分考虑。
2.1过滤机理的选择布袋除尘器的布袋，可谓是整个除尘器过滤的核心部件，其使用的好坏，直接关系着整个除尘器的运行状况。就用于制作滤袋的滤料的过滤机理而言，普遍分为普通非覆膜滤料和覆膜滤料两种。普通非覆膜滤料的过滤方式通常被称之为深层过滤，覆膜滤料的过滤方式则被称之为表面过滤。
普通非覆膜滤料，由于孔隙较大，自身无法达到正常的过滤。在过滤时最初接触滤料的粉尘一部分穿透，一部分滞留在滤料表面，滞留的粉尘形成一层初始粉饼使滤料孔隙减小从而提高过滤效率。随着过滤的进行，粉尘会顺气流压力不断渗人滤料，导致孔隙越来越小。不利的结果是过滤压差越来越高，同时还会导致粉尘的穿透。对于电石渣水泥除尘来说，其不利影响将会更加突出：（由于粉尘粒径很细，粉饼的孔隙就会更小，过滤压差就会更高；（2）烟气的湿度大，初始粉饼在较高湿度的状况下很快就发生板结，从而导致滤料堵塞；（3）粉尘粒径细会更容易穿透，导致高排放。为普通非覆膜滤料在电石渣水泥窑尾试用数月后，粉尘穿透粘附在袋笼上的状况。
粉尘穿透粘附于袋笼的状况覆膜滤料，最初由美国戈尔公司发明，是指在普通非覆膜滤料的表面，压覆上一层膨体聚四氟乙烯（ePTFE）多微孔薄膜。戈尔薄膜孔隙非常致密，代替了普通非覆膜过滤的初始粉饼，薄膜本身具有不粘灰、憎水和化学性能稳定等特点，使薄膜滤料具有了极佳的过滤和清灰性能。薄膜的致密性，即使用于极细的化工粉尘收集，也达到了极低的排放要求。由于薄膜替代初始粉饼，完全拦截了粉尘，避免了粉尘渗入滤料深层造成的滤袋压差高的问题。薄膜表面非常光滑，脱灰性能好，即使在高湿度的工况下，也不会发生粉饼的板结。
对于电石渣水泥除尘来说，解决粉尘颗粒细和烟气湿度大所导致的问题，覆膜滤料就具有更加明显的优势：（1）薄膜致密的孔隙保证了超低排放的要求；（2）薄膜的光滑性能及表面过滤特性，不但解决了粉尘细难清灰的特点，避免了滤料的堵塞和板结，还能保证长期低压差运行；（3）聚四氟乙烯（ePTFE）薄膜化学性能非常稳定，不会发生化学腐蚀。为覆膜滤料的显微结构图。
覆膜滤料显微结构2.2滤袋材质的选择用于制作滤袋的滤料，除了必须具有低排放、低压差的性能以外，还必须适应实际使用条件，以达到正常的、高性价比的使用寿命。因此在物理及化学性能方面，还必须符合工况要求，尤其是对于电石渣水泥窑尾烟气来说，湿度大、氮氧化物含量高、磨机开停温度波动大等诸多因素会影响滤袋的使用寿命。
芳纶（或称芳族聚酰胺、美塔斯或诺梅克斯）滤袋由于价格相对比较低，国内有部分水泥窑使用。耐温较低，使用寿命约为1~2年，通常因水解造成强度全面下降而失效，或由于其深层过滤压差高而更早失效。在工况条件下，如果烟气有一定湿度，便会水解，高温则加速其水解；其优点为耐磨。
聚酰亚胺（商品名称P84）滤袋价格相对比较高，有少数水泥窑应用，耐温中等，使用寿命约为3年，通常因氮氧化物侵蚀及水解造成强度全面下降而失效，或由于其深层过滤压差高而更早失效。其缺点主要为抗氮氧化物性能及抗酸性能差，其优点为纤维截面异形，比普通纤维捕集粉尘能力强。
除尘技术玻璃纤维滤袋，通常覆膜后用于过滤，覆膜后价格中等偏高，国内外水泥窑尾普遍应用。耐温较高，不同厂家的覆膜玻纤滤袋性能相差较大，进口覆膜玻纤的使用寿命约为4~5年，通常因弯折疲劳强度下降而失效。其缺点为遇粉尘后耐弯折性能下降，因此玻纤纤维通常需要进行浸渍或其它预处理从而提高其抗弯折性能，玻纤覆膜后，阻隔了纤维与粉尘的接触，避免了粉尘对其造成的不利影响。优点为化学性能较好，耐酸碱，不水解。
也有一些两种或多种材料的纤维混编的滤袋，这类滤袋虽说兼备多种材料的特点，但是其中任何一种成分如果强度下降，就会造成滤袋的全面失效，从而无法实现正常的除尘效果，实际应用中存在诸多的不确定性。
结合电石渣水泥窑尾烟气，由于湿度非常高，且含有较高的氮氧化物，使用芳纶或者聚酰亚胺，很快就会发生水解或者氮氧化物侵蚀，因此不建议采用。玻纤滤料耐腐蚀方面比较理想，虽然耐弯折性能不佳，但是如果选用优质的原料，并且进行过良好的预处理，其缺点就会得到大大的改善，再覆上优质的薄膜，阻隔了玻纤与粉尘的接触，使用效果通常比较理想。比如说戈尔公司的覆膜玻纤大量应用于国内外水泥窑尾除尘器，应用效果都非常理想，压差也很低。
2.3除尘器及袋笼的防腐等由于布袋除尘器同样有大量的金属结构件，因此金属箱体或者袋笼可能存在的腐蚀同样需要高度关注。与静电除尘器的极板不同的是，布袋除尘器的金属结构件不需要考虑导电性能等，因此防腐方案就方便得多。但是由于电石渣水泥窑尾烟气的水分含量远远大于普通的窑尾烟气，因此对于除尘器箱体的本体，需要考虑到恶劣的工况，同时在磨机开停温度波动的状况下，对防腐层的影响也是必须考虑的因素。
袋笼的使用状况直接影响着滤袋的使用效果，因此为保证滤袋的良好使用，必须做好袋笼的防腐。传统的用在水泥窑尾除尘的袋笼通常为碳钢镀锌处理，这对于湿度不是很高、气体腐蚀性不强的工况，完全可以满足。但也有些除尘器人口温度较低，接近甚至可能低于烟气的水露点温度的状况，造成除尘器箱体及袋笼在低温下运行也发生了腐蚀问题。
对于袋笼的腐蚀问题，我们不妨可以借鉴垃圾焚烧烟气除尘的方案，其烟气的湿度高，类似于电石渣水泥窑尾烟气，袋笼表面主要采用耐高温有机硅喷涂处理，其实际应用的效果比较理想。有机硅喷涂处理后，对于袋笼的防腐效果明显，而且性价比也比较合理。
从除尘器应用的实际状况来分析，在具备了脱灰性能好的滤料的基础上，还需要考虑粉尘的沉降问题，对于极细的粉尘，清灰后从滤袋表面掉人灰斗需要相对更长的时间，如果再加上上升气流的作用，细粉尘将很难沉降，很容易产生二次吸附的问题，造成整个系统的压差始终维持在高位运行。对于这种粉尘粒径细产生的问题，必须采用合理的离线清灰程序，除尘器配置上需要具备离线清灰的条件。离线清灰避免了二次吸附所带来的压差问题。
3结束语电石渣窑尾烟气的除尘，虽然工况恶劣，也并不是没有好的解决办法。静电除尘效果不佳，若使用布袋除尘，如果选用高品质的玻纤覆膜滤袋，袋笼表面采用有机硅喷涂处理，箱体的防腐比较完善，应用效果将可以达到非常理想的状态。
至于电袋复合除尘器，虽然在许多普通水泥窑尾应用还比较不错，但是对于电石渣水泥，由于前端的电场同样存在静电除尘器腐蚀的问题，在较短的时间内腐蚀难以避免，随后全部除尘的负荷完全由滤袋来完成，因此设计前段电场的意义并不大。
在大力发展循环经济的背景下，电石渣制水泥的发展有着巨大的潜力，但是我们也必须避免造成更大的环境问题，选用优化合理、性能可靠的除尘设备是我们水泥人的责任。
更正本刊2012年1期40页文章终粉磨矿渣之辊压机挤压辊的堆焊一文作者“张秀宝”应为“张秀保”。
新世纪水泥导报杂志社2012年3月20日
