布袋除塵在燒結機除塵系統改造中的應用
#天成動態 ·2024-09-30
當前，環境污染已經成為制約我國經濟發展的重要因素之一，做好環境保護與治理是現今乃至今后一段時間環保工作的重點。鋼鐵廠中的燒結設備所產生的粉塵等的顆粒物是環境污染的重點，當前國家對鋼鐵廠的排放標準日趨嚴厲，原有的除塵設備在長時間的使用后已經無法滿足除塵標準，需要對原有的除塵設備進行技術改造已使其滿足除塵效果。
一、電袋除塵器概述
隨著國家環保政策日益嚴格，除塵器應用技術發展迅速。為了達到日益嚴格的環保標準，不斷探索新型高效除塵技術，特別是在電除塵技術和布袋除塵技術的結合方面做了大量的工作，電袋復合除塵技術充分發揮了電除塵器和布袋除塵器各自的優勢，同時彌補了各自的缺點，且在兩者相結合時能產生新的性能優點，具有很好的應用前景。在國內，這種電袋結合的除塵技術最早主要應用在火力發電行業。由于許多煤種燃燒后產生的飛灰顆粒細、比電阻高，單純的電除塵器除塵效率大打折扣; 相當一部分企業開始青睞袋式除塵器。采用袋式除塵器，雖然除塵效率得到提高，但其占地面積大，加之高溫煙氣對濾袋的沖刷使之易破損，增加了維修頻率。在此背景下，電袋復合除塵器應運而生。但目前該技術尚處于中試階段，還未到廣泛應用，尤其是在冶金行業。
二、電袋復合除塵器技術特點
1、電除塵部分使布袋空間擴散均勻。由于粉塵帶有同種電荷，因而相互排斥，迅速在后級的空間擴散，形成均勻分布的氣溶膠懸浮狀態，使得流經后級布袋各室濃度均勻，流速均勻。
2、布袋除塵阻力減小。由于荷電效應使粉塵在濾袋上沉積速度加快，以及帶有相同極性的粉塵相互排斥，使得沉積到濾袋表面的粉塵顆粒間有序排列，形成的粉塵層透氣性好，空隙率高，剝落性好。所以電袋復合型除塵器利用荷電效應減少除塵器的阻力，提高清灰效率，從而設備的整體性能得到提高。
3、燒結工程的機尾及整粒除塵系統的粉塵硬度大、表面粗糙帶有尖銳棱角、磨琢性強，這就使得粉塵對單獨布袋除塵器濾袋的沖刷特別嚴重。經過電除塵部分處理后的粉塵濃度大幅降低，減緩了濾袋的磨損，延長濾袋使用壽命。
三、電袋復合除塵器燒結機機尾除塵系統改造
該燒結機機尾除塵原采用電除塵器，因除塵效果差，崗位環境惡劣，尤其是燒結機尾排料溜槽及卸料溜槽等處粉塵彌漫，電除塵器排放超標，肉眼可見縷縷白煙，嚴重影響廠區環境。現場觀察分析發現，該除塵系統主要存在以下問題:燒結機機頭設計風量偏大，除塵點的風量選取過大，易造成物料被抽入除塵管道，使除塵器工作負荷加大。燒結機尾大罩及環冷機受料點、卸料點設計風量偏小，其處揚塵非常大。除塵管道設計風速偏大( 22 m/s) ，導致管道系統及除塵器阻力大，磨損嚴重。除塵管道設計中采用了大量垂直三通，也使得系統阻力加大，加速管道局部磨損。除塵管道中彎頭及三通沒有耐磨措施，極易磨損產生漏風，使除塵點除塵效果差。基于150m2電除塵器很難達到粉塵排放必須進行改造。
1、除塵器的選擇。電除塵器的效率高低很大程度受粉塵粒徑大小的影響，不同的粉塵各有其最適宜被凈化的粒徑范圍。對燒結灰塵來說，最適宜的范圍是1.37-2.03μm，超過此粒徑范圍的粉塵在電除塵器中很難被捕集。現場觀察，該燒結機機尾粉塵粒度分布較寬，除了大顆粒粉塵占絕大部分外，還有相當一部分小顆粒粉塵，這也是原電除塵器無法達到業主要求。
如果采用布袋除塵器的話，一方面化學纖維濾袋難以承受高溫煙氣，而且對煙氣中的水分含量有較嚴格的要求。現場觀察發現，為了降低部分未完全冷卻燒結礦的溫度，工人常常打水冷卻，造成煙氣中含水量上升，袋式除塵器壓力損失大、能耗高、維護費用高。綜合分析以上情況，決定在此次除塵系統改造中采用串聯結構的電袋復合除塵器。該除塵器結合了布袋除塵和電除塵的特點，取長補短，在使用壽命和除塵效率方面都達到了新的高度。電袋復合除塵器采用第一電場，首先將煙氣中85% 左右的大顆粒粉塵除去，避免其對后面袋場中布袋的直接沖刷以及高溫腐蝕; 余下的細微粉塵正好發揮布袋除塵器對除去特細粉塵效率高的特性，且布袋除塵器不受煙氣特性、煤種、顆粒分散度、含塵濃度等影響，能有效捕集高比電阻粉塵。相比單獨采用電除塵器或布袋除塵器，電袋復合除塵器的初期投資和運行費用都有所降低。
2、應用效果。改造項目動工，在不影響燒結正常生產甚至不停機的情況下進行施工。改造過程中，設計人員精益求精，同時施工人員克服現場環境惡劣、工期緊張、作業空間狹小等困難，保質保量。于順利完工投產后，燒結廠環境顯著改善，各揚塵點基本看不到粉塵，粉塵濃度小于8mg/m3的崗位粉塵合格率為100%; 煙囪頂部肉眼看不到有灰塵冒出。經檢測，電袋復合除塵器排放濃度為17.7mg/m3。電場經過一段時間的磨合后，各參數都比較穩定，投產半年多來，除塵器內外壓差維持在設計標準范圍內，說明袋區的濾袋壽命得到提高，沒有明顯被沖刷磨破的現象，環保部門的測量數據顯示粉塵排放濃度仍滿足業主要求，達到了預期目標，業主比較滿意。本改造項目的成功實施，極大地改善了龍鋼的廠區環境，提升了企業形象。
3、存在的問題及需要改進的地方
1) 電區和袋區的氣流走向不一致，電場氣流是平進平出，而袋區是下進上
出。氣流均布影響電區的除塵效率，進而影響袋區濾袋的使用壽命和最后的除塵效率。如果在兩區之間加一層氣流均布板，從電場出來的煙氣將分成兩部分進入下游的袋區，一部分以下進風方式從均布板下方進入，另一部分則從均布板孔流入。當帶電粉塵與接地的均布板發生踫撞時導致電荷流失，容易使分布板上的孔因不帶電粉塵的黏附而堵塞，進而起不到均勻擴散的效果，也不能在濾袋表面生成松散的粉塵層，這種方式對于兩者都達不到最佳。而不設氣流均布板，則會導致電場氣流偏流，袋區前排濾袋損傷。要想在兩區取得最佳的除塵效果，目前通過氣流分布這種方式來實現是比較困難的。
2) 在電袋除塵機理結合方面需作進一步探討，特別是在氣流過濾和電力電流綜合性影響方面要深入研究。
3) 針對燒結工況以及機尾粉塵特性需對電袋復合除塵器的適應性進行研究。
4) 本項目投運后，除塵器進出口壓差波動較大，這與該燒結機機尾工況不穩定有關。而針對這種工況，可從除塵器本體結構、工藝及合理分配電除塵單元和袋除塵單元的負荷等方面作進一步優化。
近幾年電袋復合除塵器的工程應用已取得了良好的經濟、環境效益，電袋復合除塵器充分發揮電除塵器和布袋除塵器各自的除塵優勢，以及兩者相結合產生新的性能優點，彌補了電除塵器和布袋除塵器的除塵缺點。電袋復合除塵器具有效率高、穩定、濾袋阻力低、壽命長等優點，適合在燒結除塵工程中廣泛推廣。
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