布袋除尘在烧结机除尘系统改造中的应用

文章导读

在环境污染问题日益严重的今天，节能减排是当前经济发展的首要任务之一。本文对烧结机机尾电除尘系统除尘效果差、达不到国家排放标准的情况，通过现场分析，结合电袋复合除尘器的研究和应用成果，决定在除尘改造中采用电袋复合除尘器。改造后取得了良好效果，为电袋除尘器在烧结系统中的应用提供了借鉴。

▲  来源：《基层建设》   作者：王海龙 于春稳

当前，环境污染已经成为制约我国经济发展的重要因素之一，做好环境保护与治理是现今乃至今后一段时间环保工作的重点。钢铁厂中的烧结设备所产生的粉尘等的颗粒物是环境污染的重点，当前国家对钢铁厂的排放标准日趋严厉，原有的除尘设备在长时间的使用后已经无法满足除尘标准，需要对原有的除尘设备进行技术改造已使其满足除尘效果。

电袋除尘器慨述

随着国家环保政策日益严格，除尘器应用技术发展迅速。为了达到日益严格的环保标准，不断探索新型高效除尘技术，特别是在电除尘技术和布袋除尘技术的结合方面做了大量的工作，电袋复合除尘技术充分发挥了电除尘器和布袋除尘器各自的优势，同时弥补了各自的缺点，且在两者相结合时能产生新的性能优点，具有很好的应用前景。在国内，这种电袋结合的除尘技术最早主要应用在火力发电行业。由于许多煤种燃烧后产生的飞灰颗粒细、比电阻高，单纯的电除尘器除尘效率大打折扣; 相当一部分企业开始青睐袋式除尘器。采用袋式除尘器，虽然除尘效率得到提高，但其占地面积大，加之高温烟气对滤袋的冲刷使之易破损，增加了维修频率。在此背景下，电袋复合除尘器应运而生。但目前该技术尚处于中试阶段，还未到广泛应用，尤其是在冶金行业。

电袋复合除尘器技术特点

1、电除尘部分使布袋空间扩散均匀。由于粉尘带有同种电荷，因而相互排斥，迅速在后级的空间扩散，形成均匀分布的气溶胶悬浮状态，使得流经后级布袋各室浓度均匀，流速均匀。

2、布袋除尘阻力减小。由于荷电效应使粉尘在滤袋上沉积速度加快，以及带有相同极性的粉尘相互排斥，使得沉积到滤袋表面的粉尘颗粒间有序排列，形成的粉尘层透气性好，空隙率高，剥落性好。所以电袋复合型除尘器利用荷电效应减少除尘器的阻力，提高清灰效率，从而设备的整体性能得到提高。

3、烧结工程的机尾及整粒除尘系统的粉尘硬度大、表面粗糙带有尖锐棱角、磨琢性强，这就使得粉尘对单独布袋除尘器滤袋的冲刷特别严重。经过电除尘部分处理后的粉尘浓度大幅降低，减缓了滤袋的磨损，延长滤袋使用寿命。

电袋复合除尘器烧结机机尾除尘系统改造

该烧结机机尾除尘原采用电除尘器，因除尘效果差，岗位环境恶劣，尤其是烧结机尾排料溜槽及卸料溜槽等处粉尘弥漫，电除尘器排放超标，肉眼可见缕缕白烟，严重影响厂区环境。现场观察分析发现，该除尘系统主要存在以下问题:烧结机机头设计风量偏大，除尘点的风量选取过大，易造成物料被抽入除尘管道，使除尘器工作负荷加大。烧结机尾大罩及环冷机受料点、卸料点设计风量偏小，其处扬尘非常大。除尘管道设计风速偏大( 22 m/s) ，导致管道系统及除尘器阻力大，磨损严重。除尘管道设计中采用了大量垂直三通，也使得系统阻力加大，加速管道局部磨损。除尘管道中弯头及三通没有耐磨措施，极易磨损产生漏风，使除尘点除尘效果差。基于150m2电除尘器很难达到粉尘排放必须进行改造。

1、除尘器的选择。电除尘器的效率高低很大程度受粉尘粒径大小的影响，不同的粉尘各有其最适宜被净化的粒径范围。对烧结灰尘来说，最适宜的范围是1.37-2.03 μm，超过此粒径范围的粉尘在电除尘器中很难被捕集。现场观察，该烧结机机尾粉尘粒度分布较宽，除了大颗粒粉尘占绝大部分外，还有相当一部分小颗粒粉尘，这也是原电除尘器无法达到业主要求。

如果采用布袋除尘器的话，一方面化学纤维滤袋难以承受高温烟气，而且对烟气中的水分含量有较严格的要求。现场观察发现，为了降低部分未完全冷却烧结矿的温度，工人常常打水冷却，造成烟气中含水量上升，袋式除尘器压力损失大、能耗高、维护费用高。综合分析以上情况，决定在此次除尘系统改造中采用串联结构的电袋复合除尘器。该除尘器结合了布袋除尘和电除尘的特点，取长补短，在使用寿命和除尘效率方面都达到了新的高度。电袋复合除尘器采用第一电场，首先将烟气中85% 左右的大颗粒粉尘除去，避免其对后面袋场中布袋的直接冲刷以及高温腐蚀; 余下的细微粉尘正好发挥布袋除尘器对除去特细粉尘效率高的特性，且布袋除尘器不受烟气特性、煤种、颗粒分散度、含尘浓度等影响，能有效捕集高比电阻粉尘。相比单独采用电除尘器或布袋除尘器，电袋复合除尘器的初期投资和运行费用都有所降低。

2、应用效果。改造项目动工，在不影响烧结正常生产甚至不停机的情况下进行施工。改造过程中，设计人员精益求精，同时施工人员克服现场环境恶劣、工期紧张、作业空间狭小等困难，保质保量。于顺利完工投产后，烧结厂环境显著改善，各扬尘点基本看不到粉尘，粉尘浓度小于8mg /m3的岗位粉尘合格率为100%; 烟囱顶部肉眼看不到有灰尘冒出。经检测，电袋复合除尘器排放浓度为17.7mg/m3。电场经过一段时间的磨合后，各参数都比较稳定，投产半年多来，除尘器内外压差维持在设计标准范围内，说明袋区的滤袋寿命得到提高，没有明显被冲刷磨破的现象，环保部门的测量数据显示粉尘排放浓度仍满足业主要求，达到了预期目标，业主比较满意。本改造项目的成功实施，极大地改善了龙钢的厂区环境，提升了企业形象。

3、存在的问题及需要改进的地方

1) 电区和袋区的气流走向不一致，电场气流是平进平出，而袋区是下进上

出。气流均布影响电区的除尘效率，进而影响袋区滤袋的使用寿命和最后的除尘效率。如果在两区之间加一层气流均布板，从电场出来的烟气将分成两部分进入下游的袋区，一部分以下进风方式从均布板下方进入，另一部分则从均布板孔流入。当带电粉尘与接地的均布板发生踫撞时导致电荷流失，容易使分布板上的孔因不带电粉尘的黏附而堵塞，进而起不到均匀扩散的效果，也不能在滤袋表面生成松散的粉尘层，这种方式对于两者都达不到最佳。而不设气流均布板，则会导致电场气流偏流，袋区前排滤袋损伤。要想在两区取得最佳的除尘效果，目前通过气流分布这种方式来实现是比较困难的。

2) 在电袋除尘机理结合方面需作进一步探讨，特别是在气流过滤和电力电流综合性影响方面要深入研究。

3) 针对烧结工况以及机尾粉尘特性需对电袋复合除尘器的适应性进行研究。

4) 本项目投运后，除尘器进出口压差波动较大，这与该烧结机机尾工况不稳定有关。而针对这种工况，可从除尘器本体结构、工艺及合理分配电除尘单元和袋除尘单元的负荷等方面作进一步优化。

近几年电袋复合除尘器的工程应用已取得了良好的经济、环境效益，电袋复合除尘器充分发挥电除尘器和布袋除尘器各自的除尘优势，以及两者相结合产生新的性能优点，弥补了电除尘器和布袋除尘器的除尘缺点。电袋复合除尘器具有效率高、稳定、滤袋阻力低、寿命长等优点，适合在烧结除尘工程中广泛推广。

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