高鵬
（陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司 陜西 渭南 715405）
摘 要：針對(duì)冶煉、廠礦、電力等企業(yè)除塵器設(shè)備選型、應(yīng)用中存在的問題，介紹了電除塵器、布袋除塵器的除塵機(jī)理，分析了兩種除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)和影響除塵效率的因素，探討了粉塵、煙氣環(huán)境的治理思路，提出應(yīng)用高效、節(jié)能、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的除塵設(shè)備———電袋復(fù)合式除塵器，并對(duì)其工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)等進(jìn)行了分析、探討和總結(jié)。
關(guān)鍵詞：電除塵器；布袋除塵器；應(yīng)用；技術(shù)
引言
燒結(jié)工序是鋼鐵工業(yè)原燃料的集散加工地，生產(chǎn)區(qū)域點(diǎn)多、線長(zhǎng)、面廣、區(qū)域大。在燒結(jié)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生了大量煙粉塵。陜西龍門鋼鐵有限責(zé)任公司265㎡燒結(jié)系統(tǒng)主要采用電除塵器對(duì)粉塵進(jìn)行凈化，隨著國家和地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對(duì)粉塵的排放要求越來越嚴(yán)格，原有電除塵器無法穩(wěn)定滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，需對(duì)燒結(jié)工藝過程中粉塵排放進(jìn)行綜合治理。燒結(jié)機(jī)尾及成品系統(tǒng)粉塵性質(zhì)相似，除塵器改造主流思路是電除塵器改為袋式除塵器，因?yàn)榇匠龎m器在控制排放濃度，即除塵效率上更具優(yōu)勢(shì)。龍鋼公司根據(jù)粉塵性質(zhì)，比較兩種除塵器的性能特點(diǎn)，采用電袋復(fù)合除塵器，對(duì)燒結(jié)機(jī)尾除塵及成品除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造，取得了較好的效果。
1除塵原理
1.1電袋復(fù)合式除塵器的除塵效率及優(yōu)點(diǎn)
從除塵機(jī)理和實(shí)際運(yùn)行效果來看，粉塵比電阻不合適的灰塵進(jìn)入布袋過濾、凈化，新型電袋復(fù)合除塵器不僅消除了因粉塵比電阻問題引起的電除塵效率下降的缺點(diǎn)，而且荷電粉塵易粘附在布袋上形成二次過濾層，提高了布袋過濾、凈化的效率。而且經(jīng)過電場(chǎng)的重力沉降、初級(jí)凈化、冷卻，進(jìn)入布袋區(qū)的煙塵工況條件有所改善，此區(qū)域的粉塵顆粒、濃度、溫度、風(fēng)速都變小，更利于布袋過濾，使除塵效率更穩(wěn)定高效，布袋使用壽命延長(zhǎng)，也降低了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和投資。電袋復(fù)合式除塵器實(shí)際上強(qiáng)化了電場(chǎng)和布袋除塵的作用，達(dá)到了單一的電除塵器或布袋除塵器不能達(dá)到的除塵效果：（1）因?yàn)殡妶?chǎng)除塵作用，細(xì)微塵?？梢杂行Р都?，即使PM2.5的微粒也能有效收集，彌補(bǔ)了布袋除塵的不足。（2）消除了粉塵比電阻對(duì)電場(chǎng)除塵的不利影響，適用性廣，尤其是對(duì)工業(yè)爐窯粉塵的凈化。（3）改善了進(jìn)入布袋除塵區(qū)域的煙塵工況，且荷電粉塵利于粉塵凝聚，布袋表面容易形成二次過濾層、保護(hù)層，提高了布袋過濾、凈化的效果，使除塵器運(yùn)行穩(wěn)定高效，延長(zhǎng)了布袋壽命，降低了運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，且投資較少。（4）可實(shí)現(xiàn)高氣布比下的超高收塵效率，即適當(dāng)提高布袋的過濾風(fēng)速、減少過濾面積，從而降低造價(jià)、節(jié)約費(fèi)用。電除塵器比收塵面積降低，袋式除塵器的過濾風(fēng)速可達(dá)3.0m/min，除塵效率更高，達(dá)99.99%。
1.2電袋復(fù)合除塵器的性能特點(diǎn)
1）電袋復(fù)合式除塵器結(jié)合電除塵、袋式除塵的優(yōu)點(diǎn)，能夠保持長(zhǎng)期穩(wěn)定高效運(yùn)行。電袋除塵器采用電除塵、袋式除塵兩種現(xiàn)有的成熟除塵技術(shù)，將電除塵器作為一級(jí)除塵單元，將粉塵顆粒在10μm以上部分去除80%以上，從而降低廢氣含塵密度。余下的細(xì)微粉塵再利用袋式除塵單元進(jìn)行捕捉，保證除塵效率高效穩(wěn)定可靠。從目前運(yùn)行效果來看，排放密度可以低于10mg/m3。2）電袋復(fù)合式除塵器利用電場(chǎng)的預(yù)荷電作用，使絕大部分粉塵帶負(fù)電，產(chǎn)生電凝作用，使細(xì)微粉塵凝聚成較大的粉塵顆粒便于捕集，因此電袋復(fù)合除塵對(duì)微細(xì)粉塵、氣溶膠粒子等有更高捕集效率，更適合收集燒結(jié)粉塵中輕而飄的絮狀顆粒。同時(shí)，濾袋間距更大，減輕了袋式除塵器清灰時(shí)因?yàn)V袋密引起的二次揚(yáng)塵問題。3）與單純袋式除塵器相比，由于電除塵單元的預(yù)除塵作用，能降低濾袋區(qū)含塵濃度，降低濾袋阻力，從而使濾袋可用較長(zhǎng)的清灰周期，避免較大顆粒的沖刷，減輕了對(duì)濾袋的損壞。而且荷電作用可使濾袋表面的粉塵顆粒之間能有序排列，形成的濾餅層孔隙率大、透氣性好、易剝離，對(duì)氣流的阻力小，便于清灰，因而電袋復(fù)合除塵器在運(yùn)行過程中可以保持更低的運(yùn)行阻力，可以采用較低的噴吹壓力和較長(zhǎng)的清灰周期，延長(zhǎng)了濾袋的使用壽命。4）在投資上，與單純的電除塵器相比電袋復(fù)合除塵器只有一級(jí)電場(chǎng)，占地面積減少，可以大大節(jié)省設(shè)備費(fèi)和土建費(fèi)；與單純的袋式除塵器單元相比濾袋少、濾袋以及相應(yīng)輔助設(shè)施的費(fèi)用也大大減少，同時(shí)占地面積減小；與袋式除塵器基本持平。在運(yùn)行費(fèi)用上，由于阻力小、能耗低、濾袋更換周期增長(zhǎng)，運(yùn)行費(fèi)用比相同規(guī)模的電除塵器和袋式除塵器都低。因此綜合考慮，電袋復(fù)合除塵器的費(fèi)用最低。5）電袋復(fù)合除塵器凈化性能穩(wěn)定，對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷及原料變化適應(yīng)性強(qiáng)，能夠利用原有除塵部分基礎(chǔ)和設(shè)備，尤其適合舊電除塵的增效改造。
2除塵效率影響因素分析
2.1電除塵器除塵效率及影響因素分析
電除塵器是利用高壓強(qiáng)電場(chǎng)使含塵氣體電離、粉塵荷電，然后粉塵在電場(chǎng)力的作用下粘附在極板、極線上，通過振打裝置振打極板、極線清灰，最終粉塵落入灰倉被收集起來。電除塵器可以處理高溫、高濃度、大流量甚至腐蝕性煙氣，壓力損失及阻力小，而且處理的粉塵幾乎不受粒徑的影響，即使對(duì)小于1μm的粉塵仍有很高的除塵效率。在電除塵器的實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，粉塵比電阻是影響電除塵器除塵效率和排放濃度的一個(gè)非常重要的因素。粉塵比電阻是衡量粉塵導(dǎo)電性能的一個(gè)指標(biāo)，其數(shù)值上等于單位面積的粉塵在單位厚度時(shí)的電阻值。最適于電除塵器工作的比電阻為106～1011Ω·cm，在這個(gè)數(shù)值范圍以外，電除塵器的性能將下降。粉塵比電阻對(duì)粉塵的粘附性有很大影響，高比電阻會(huì)導(dǎo)致粉塵粘附性增大，這樣會(huì)導(dǎo)致需要提高除塵器的振打強(qiáng)度以清除電極上的粉塵層，這也將造成正常情況下二次飛揚(yáng)加大，最終降低除塵器的除塵效率。而粉塵比電阻太低，容易出現(xiàn)粉塵荷電不足，在氣流作用下無法吸附在極板、極線上，最后被氣流帶出電場(chǎng)除塵區(qū)域，進(jìn)入除塵器出口，影響除塵效果。電除塵器應(yīng)用范圍廣，還可用于高溫?zé)煔庵卫?，但?duì)于冶煉、廠礦、電力等企業(yè)來說，由于粉塵中含有氧化鈣、氧化鉀、氧化鎂等成分，即堿性物料含量大，粉塵比電阻處于較高范圍，除塵效率受到較大影響，排放很難達(dá)到新的限值標(biāo)準(zhǔn)。例如燒結(jié)廠的燒結(jié)粉塵，其比電阻與其堿度（CaO/SiO2）有關(guān)，當(dāng)燒結(jié)礦的堿度為0.5時(shí)，除塵效率為95%，而堿度提高到1.3時(shí)，除塵效率則降至85%。
2.2布袋除塵器除塵效率及影響因素分析
布袋除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，除塵效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)方便，被廣泛用于治理非高溫?fù)P塵環(huán)境，回收粉狀物料。影響布袋除塵效果的主要因素是過濾風(fēng)速和濾袋。過濾風(fēng)速越低，布袋對(duì)粉塵的凈化效果越好，但要得到較低的過濾風(fēng)速，需要加大箱體尺寸、增加過濾面積等，將引起設(shè)備造價(jià)上升。而濾袋用來阻留粉塵，是粉塵凈化、過濾的核心材料，其性能和質(zhì)量直接影響除塵器的排放指標(biāo)、壽命、造價(jià)等。在選擇濾袋時(shí)要針對(duì)工況的煙氣特性、粉塵特性和運(yùn)行環(huán)境選用合適的布袋材質(zhì)，提高粉塵的凈化效果，保證布袋除塵器性能。布袋除塵器除塵效率雖高，但布袋耐溫差，不宜超過300℃，而高溫布袋價(jià)格昂貴，維護(hù)費(fèi)用高。布袋除塵器除塵效率與過濾風(fēng)速、布袋材質(zhì)密切相關(guān)，為單純追求排放指標(biāo)，選用較低的過濾風(fēng)速或好材質(zhì)的布袋，又會(huì)引起造價(jià)、投資及維護(hù)費(fèi)用增加。布袋除塵對(duì)于高溫、高腐蝕、強(qiáng)氣流、潮濕環(huán)境等場(chǎng)所應(yīng)用具有一定的局限性。
3 結(jié)語
經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在起重機(jī)設(shè)計(jì)制造方面國內(nèi)外同仁積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，逐步形成了國內(nèi)獨(dú)特的起重機(jī)設(shè)計(jì)、制造技術(shù)特點(diǎn)。同時(shí)也為同行提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
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