水泥廠中無論哪個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量粉塵并隨廢氣排出，根據(jù)水泥生產(chǎn)工藝中“兩磨一燒”的三個環(huán)節(jié)將水泥除塵系統(tǒng)分為原材料制備系統(tǒng)(含石灰石破碎、粘土烘干、生料粉磨以及煤磨系統(tǒng)的除塵、熟料燒成系統(tǒng)(按窯型分旋窯除塵和立窯除塵) 和水泥制成系統(tǒng)(水泥磨除塵和水泥包裝及散裝除塵。
其中原材料制備(原料烘干除外) 和水泥粉磨過程中排出的氣體一般為常溫含塵氣體，而原料烘干過程排出的氣體一般是高溫氣體；立窯和旋窯窯尾、窯頭(冷卻機) 排出的含塵氣體也是高溫氣體，典型的干法旋窯水泥。
水泥廠有四個主要集中除塵部位。如果對這些塵源不加以防制，會對工作人員的身體造成很多的隱患， 一般粉塵濃度在 20 mg/ m3 以上就能看到，且粉塵粒徑越細對人的危害越大。
水泥廠塵源部位
1. 1 破碎、運輸及儲存
水泥廠的破碎機按進料不同，可分為石灰石、石膏破碎機和熟料破碎機;按施工破壞力的不同，可分為沖擊型和擠壓型二種， 其中沖擊破碎機的產(chǎn)品粒度較細，進入
除塵器的氣體的含塵濃度遠大于擠壓式破碎機。
由于破碎機工作時的沖擊、擠壓和摩擦等機械作用會產(chǎn)生部分熱能使粉料溫度上升，但上升不會太高。
水泥廠運輸原料的方式有皮帶機、
螺旋輸送機和斗提機等. 由于在下料點處會產(chǎn)生揚塵，尤其是大型斗提機，會在物料進口處產(chǎn)生較強的揚塵。原料儲存有堆場和庫存的方式，按原料種類可將儲料庫分為生料原料庫、熟料庫和水泥庫等。當物料從儲料庫庫頂?shù)姆帕峡谶M入的同時會帶入氣體，在庫倉內(nèi)形成正壓而使粉塵外泄。
1. 2 烘干機
水泥廠采用的烘干方法，除自然烘干外，主要有兩種：一種是粉磨過程中同時進行烘干，另一種是設置單獨的烘干設備。
國內(nèi)水泥廠烘干設備一般有回轉(zhuǎn)烘干機、立式烘干機、懸浮烘干機和流態(tài)烘干機，而使用較為普遍的是回轉(zhuǎn)烘干機，烘干設備排出的廢氣是水泥廠主要的粉塵排放源，尤其是粘土排放系統(tǒng)，其它需烘干的物料還有頁巖、礦渣、鋼渣和煤等，烘不同的物料所產(chǎn)生的煙氣特性有所不同。
1. 3 磨機
磨機廢氣排放主要用于磨機內(nèi)的通風，水泥廠的磨機包括生料磨、礦 (鋼) 渣磨、水泥磨和煤磨等。磨機消耗的能量大部分轉(zhuǎn)化成熱能使原料中的水分在粉磨過程中蒸發(fā)。
當進磨物料水分高于 2 %時，必須采用烘干兼粉磨工藝，如生料磨和煤磨，不帶烘干的生料磨有鋼渣磨等。絕大部分水泥廠的旋窯是以煤粉作燃料，而煤粉氣體顆粒較小，且是一種易燃易爆氣體。
1. 4 立窯
立窯采用的是半干法生產(chǎn)技術(shù). 由于各廠的原料、配料和煅燒方式 ( 分明火、淺暗火和深暗火) 不同，使立窯煙氣的含塵濃度、含濕量、廢氣溫度等工況條件變化很大，廢氣的成分也較復雜。立窯窯面濕料層的厚度直接影響立窯煙氣的溫度和含塵濃度。
深暗火操作時，濕料層厚度達 1000 mm 以上，通過濕料層的吸熱和過濾作用，煙氣的溫度降低(一般都低于 50 ℃) ，含塵濃度也降低( 5 g/ m3 左右)；明火操作時，廢氣溫度達 250 ℃以上，含塵濃度超過 20 g/ m3，暗火操作則介于二者之間。
1.5干法旋窯
干法旋窯生產(chǎn)工藝中，生料由窯尾懸浮預熱器下料口喂入后，逐級與窯內(nèi)的熱氣流進行充分熱交換并實現(xiàn)氣體粉塵與固體顆粒的分離，完成預熱、分解和燒成后而產(chǎn)生的煙氣則由窯尾預熱器出風口排出，而燒成的熟料則由窯頭經(jīng)冷卻后排出，因此干法旋窯窯尾排出的煙氣非常復雜，既含有生料帶入的飛灰，又含有經(jīng)過一系列物理化學反應而形成的大量煙塵氣體。
干法旋窯窯頭冷卻機的作用是由高壓鼓風機鼓入強烈的冷空氣，使高溫熟料得到急劇冷卻，而冷空氣與熟料進行熱交換后，一部分作為二次空氣進入旋窯，多余的廢氣可利用其部分或全部作為其他用途的熱源,或經(jīng)收塵后排入大氣。
2、水泥廠粉塵特點
2.1烘干物料產(chǎn)生的煙氣
烘不同物料所產(chǎn)生的煙氣的特性有所不同，但一般含塵濃度比較高，含濕量大且波動范圍大，露點溫度高，正常情況下廢氣溫度較低，廢氣中粉塵粒徑范圍寬且有一定的腐蝕性。
2. 2 粉磨產(chǎn)生的廢氣
生料磨廢氣中的含濕量因各廠工藝不同區(qū)別較大，水泥磨入磨物料都是干料，其排風含濕量低，一般無結(jié)露危險，粉塵粒徑較小。隨著水泥工藝技術(shù)的進步，效選粉機的使用會使水泥磨排出的灰塵濃度越來越高，有時會超出 1000 g/ m3。
2. 3 立窯的煙氣
立窯煙氣的治理難度不是其煙氣量大(比旋窯窯尾廢氣量小得多)，也不是其粉塵濃度高(立式磨和 O2Sepa 選粉機的排放濃度幾十倍甚或上百倍于它)，而是其煙氣的“濕、蝕、變”的特殊工況。
“濕”指煙氣含濕量大，露點溫度高，酸露點溫度更高“；蝕”指含腐蝕性煙氣，尤其是添加復合礦化劑后氟酸的腐蝕尤為強烈“；變”指廢氣量、含塵量、溫度、濕度和粉塵比電阻值等參數(shù)隨工藝操作條件的頻繁變化，而波動范圍較大。
干法旋窯窯頭(冷卻機) 的煙氣主要為冷卻熟料的廢氣，具有顆粒粗且干燥，溫度高且波動大，粉塵濃度一般較小的特點。干法旋窯窯尾煙氣的特點是：煙氣量大，溫度高，粉塵濃度高，粉塵細而粘、比電阻值高且含有酸堿氧化物等腐蝕性煙氣。窯單體操作與窯磨聯(lián)合操作相互轉(zhuǎn)換時，進入除塵器煙塵的工況變化較大。
3、水泥廠除塵難點與對策
3.1原材料的除塵
原材料的破碎、輸送與儲存過程中的揚塵點，原在過濾風速上選擇沖擊式小于積壓式破碎機，因為沖擊式破碎機的微細粉塵易造成
布袋除塵器穿袋；皮帶輸送機屬敞開式輸送方式，可采用單機式
脈沖布袋除塵器直接收塵后排至皮帶上。
螺旋式及斗提式輸送機屬密閉式輸送方式，可在進料口處設置抽風罩并進行脈沖布袋除塵；對儲料庫可不設灰斗，濾袋上的粉塵經(jīng)脈沖噴吹后自然落回庫內(nèi)；破碎部位除塵器殼體可不用保溫。
針對粘土烘干系統(tǒng)除塵，需要進行高溫抗結(jié)露，主體防腐、保濕、溫度自動控測和調(diào)節(jié)；而對于烘干機濾料的選取首先要考慮采用高溫濾料，采用L FEF 系列布袋除塵器較好。
3. 2 煤粉的除塵
由于含煤粉氣體易燃易爆，成堆的煤粉在一定條件下也會自燃，所以煤磨系統(tǒng)除塵設備必須考慮防燃防爆、安全卸壓問題，如在除塵器上設防爆閥。同時煤磨用布袋除塵器必須采用抗靜電濾料(如纖維防靜電混紡織物)，防止由于靜電引起燃燒、爆炸事故。
3. 3 生料粉的除塵
生料磨除塵的難點是原材料中的水氣致使除塵設備結(jié)露，尤其在冬季，其關鍵是保溫和抗結(jié)露，必要時可在磨機出口處裝一小型熱風爐 ,使廢氣溫度高于 70 ℃。
同時冷空氣的漏入也會使磨內(nèi)煙氣溫度接近露點溫度而引起普通生料磨除塵器結(jié)露，時間一長濾袋就會板結(jié)，使清灰效果惡化，故應采取措施以保證漏風率低于 2 %，不帶烘干的生料磨可采用常溫脈沖布袋除塵器。
3. 4 水泥粉的除塵
建設較早的水泥廠的水泥磨主要采用“反吹風清灰”的布袋除塵器，除塵過程中經(jīng)常出現(xiàn)磨內(nèi)風速過低(由于與除塵廢氣配套的排風機處理風量不夠) 及磨頭冒灰，并且操作環(huán)境惡劣，粉磨系統(tǒng)無法達到最佳狀態(tài). 另外，含有水泥粉塵的氣體，其露點在 35～50 ℃之間，采用這類布袋除塵器時易出現(xiàn)水泥結(jié)露，使濾袋易板結(jié)，清洗工作量大。
因此以往對除塵器進風管道和殼體加保溫層(厚 100～150 mm)，并在磨尾、除塵器卸灰處配鎖風裝置以免冷風進入除塵器。當前水泥磨主要采用“氣箱脈沖布袋除塵器”，這種除塵器因采用壓縮空氣清灰 ,清灰力度較大。
采用“氣箱脈沖布袋除塵器”的同時，還要選擇能夠處理高濃度含塵氣體的濾料，如薄膜覆合聚酯針刺氈具有獨特的交叉微孔特性，可實現(xiàn)近于零排放，并且阻力低而穩(wěn)定，過濾速度快( 1. 5 m/ min)，對吸濕性強、易粘結(jié)硬化的粉塵具有良好的剝離性，薄膜覆合聚酯針刺氈的正常使用壽命可達 3～8 年，可保證廢氣的粉塵排放濃度低于 20 g/ m3。
3. 5 立窯煙氣的除塵
過去對立窯煙塵污染的治理比較重視，采用沉降室、濕法除塵和電除塵等多種除塵方式，由于設備簡陋，除塵效率低，煙塵排放濃度嚴重超標。
現(xiàn)今國內(nèi)采用脈沖布袋除塵器取得了很好的效果。根據(jù)立窯煙氣性質(zhì) ,濾料選擇仍是關鍵。首先要考慮滿足高溫及耐腐蝕的要求；其次考慮濾料的力學性能、耐磨折性和經(jīng)濟性。而通過特殊處理的玻纖濾料可滿足上述要求。
目前，國內(nèi)已有 2000 多臺玻纖
布袋除塵器成功地運用于立窯煙塵污染的治理。另外，將傳統(tǒng)的玻纖
袋式除塵器的鋼結(jié)構(gòu)外殼設計成磚混結(jié)構(gòu)，可以使因立窯煙氣腐蝕
除塵器殼體而使
除塵器失效的問題得以解決。
3. 6 旋窯窯頭及窯尾煙氣的除塵
水泥企業(yè)按過去老的環(huán)保標準，在旋窯的窯頭、窯尾基本上都安裝了電除塵器，其優(yōu)勢在于不需另設增濕調(diào)質(zhì)裝置，流程簡單，投資低。
目前 ,國內(nèi)干法旋窯窯尾有不少帶余熱發(fā)電鍋爐，煙氣溫度一般為 200～240 ℃，露點為 35 ℃左右，可直接使用“玻纖脈沖布袋除塵器”, 過濾風速經(jīng)濟值為 0. 8～1. 0 m/ min。煙氣不需冷卻但要做保溫措施. 因為在通風不良的煙氣滯留區(qū)，除塵器外部的局部仍可能低于露點。
4、小結(jié)
綜上所述，布袋除塵器作為一種高效除塵設備已被廣泛應用于水泥企業(yè)的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。隨著水泥生產(chǎn)工藝技術(shù)的不斷進步，布袋除塵器已不僅僅是環(huán)保設備，而且是必不可少的生產(chǎn)設備了。
