布袋除塵在燒結(jié)機除塵系統(tǒng)改造中的應(yīng)用

       當(dāng)前，環(huán)境污染已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一，做好環(huán)境保護與治理是現(xiàn)今乃至今后一段時間環(huán)保工作的重點。鋼鐵廠中的燒結(jié)設(shè)備所產(chǎn)生的粉塵等的顆粒物是環(huán)境污染的重點，當(dāng)前國家對鋼鐵廠的排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)厲，原有的除塵設(shè)備在長時間的使用后已經(jīng)無法滿足除塵標(biāo)準(zhǔn)，需要對原有的除塵設(shè)備進行技術(shù)改造已使其滿足除塵效果。

一、電袋除塵器概述

       隨著國家環(huán)保政策日益嚴(yán)格，除塵器應(yīng)用技術(shù)發(fā)展迅速。為了達到日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，不斷探索新型高效除塵技術(shù)，特別是在電除塵技術(shù)和布袋除塵技術(shù)的結(jié)合方面做了大量的工作，電袋復(fù)合除塵技術(shù)充分發(fā)揮了電除塵器和布袋除塵器各自的優(yōu)勢，同時彌補了各自的缺點，且在兩者相結(jié)合時能產(chǎn)生新的性能優(yōu)點，具有很好的應(yīng)用前景。在國內(nèi)，這種電袋結(jié)合的除塵技術(shù)最早主要應(yīng)用在火力發(fā)電行業(yè)。由于許多煤種燃燒后產(chǎn)生的飛灰顆粒細(xì)、比電阻高，單純的電除塵器除塵效率大打折扣; 相當(dāng)一部分企業(yè)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?zé)煔鈱V袋的沖刷使之易破損，增加了維修頻率。在此背景下，電袋復(fù)合除塵器應(yīng)運而生。但目前該技術(shù)尚處于中試階段，還未到廣泛應(yīng)用，尤其是在冶金行業(yè)。

二、電袋復(fù)合除塵器技術(shù)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(tài)，使得流經(jīng)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(yīng)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(fù)合型除塵器利用荷電效應(yīng)減少除塵器的阻力，提高清灰效率，從而設(shè)備的整體性能得到提高。

       3、燒結(jié)工程的機尾及整粒除塵系統(tǒng)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(yán)重。經(jīng)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(fù)合除塵器燒結(jié)機機尾除塵系統(tǒng)改造

       該燒結(jié)機機尾除塵原采用電除塵器，因除塵效果差，崗位環(huán)境惡劣，尤其是燒結(jié)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(biāo)，肉眼可見縷縷白煙，嚴(yán)重影響廠區(qū)環(huán)境?，F(xiàn)場觀察分析發(fā)現(xiàn)，該除塵系統(tǒng)主要存在以下問題:燒結(jié)機機頭設(shè)計風(fēng)量偏大，除塵點的風(fēng)量選取過大，易造成物料被抽入除塵管道，使除塵器工作負(fù)荷加大。燒結(jié)機尾大罩及環(huán)冷機受料點、卸料點設(shè)計風(fēng)量偏小，其處揚塵非常大。除塵管道設(shè)計風(fēng)速偏大( 22 m/s) ，導(dǎo)致管道系統(tǒng)及除塵器阻力大，磨損嚴(yán)重。除塵管道設(shè)計中采用了大量垂直三通，也使得系統(tǒng)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(chǎn)生漏風(fēng)，使除塵點除塵效果差?；?50m2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(jié)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(xiàn)場觀察，該燒結(jié)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(dāng)一部分小顆粒粉塵，這也是原電除塵器無法達到業(yè)主要求。

       如果采用布袋除塵器的話，一方面化學(xué)纖維濾袋難以承受高溫?zé)煔?，而且對煙氣中的水分含量有較嚴(yán)格的要求?，F(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)，為了降低部分未完全冷卻燒結(jié)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(tǒng)改造中采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)的電袋復(fù)合除塵器。該除塵器結(jié)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(fù)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(xì)微粉塵正好發(fā)揮布袋除塵器對除去特細(xì)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(fù)合除塵器的初期投資和運行費用都有所降低。

       2、應(yīng)用效果。改造項目動工，在不影響燒結(jié)正常生產(chǎn)甚至不停機的情況下進行施工。改造過程中，設(shè)計人員精益求精，同時施工人員克服現(xiàn)場環(huán)境惡劣、工期緊張、作業(yè)空間狹小等困難，保質(zhì)保量。于順利完工投產(chǎn)后，燒結(jié)廠環(huán)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(jīng)檢測，電袋復(fù)合除塵器排放濃度為17.7mg/m3。電場經(jīng)過一段時間的磨合后，各參數(shù)都比較穩(wěn)定，投產(chǎn)半年多來，除塵器內(nèi)外壓差維持在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，說明袋區(qū)的濾袋壽命得到提高，沒有明顯被沖刷磨破的現(xiàn)象，環(huán)保部門的測量數(shù)據(jù)顯示粉塵排放濃度仍滿足業(yè)主要求，達到了預(yù)期目標(biāo)，業(yè)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(qū)環(huán)境，提升了企業(yè)形象。

       3、存在的問題及需要改進的地方

       1) 電區(qū)和袋區(qū)的氣流走向不一致，電場氣流是平進平出，而袋區(qū)是下進上

出。氣流均布影響電區(qū)的除塵效率，進而影響袋區(qū)濾袋的使用壽命和最后的除塵效率。如果在兩區(qū)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(qū)，一部分以下進風(fēng)方式從均布板下方進入，另一部分則從均布板孔流入。當(dāng)帶電粉塵與接地的均布板發(fā)生踫撞時導(dǎo)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(shè)氣流均布板，則會導(dǎo)致電場氣流偏流，袋區(qū)前排濾袋損傷。要想在兩區(qū)取得最佳的除塵效果，目前通過氣流分布這種方式來實現(xiàn)是比較困難的。

       2) 在電袋除塵機理結(jié)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(jié)工況以及機尾粉塵特性需對電袋復(fù)合除塵器的適應(yīng)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(jié)機機尾工況不穩(wěn)定有關(guān)。而針對這種工況，可從除塵器本體結(jié)構(gòu)、工藝及合理分配電除塵單元和袋除塵單元的負(fù)荷等方面作進一步優(yōu)化。

       近幾年電袋復(fù)合除塵器的工程應(yīng)用已取得了良好的經(jīng)濟、環(huán)境效益，電袋復(fù)合除塵器充分發(fā)揮電除塵器和布袋除塵器各自的除塵優(yōu)勢，以及兩者相結(jié)合產(chǎn)生新的性能優(yōu)點，彌補了電除塵器和布袋除塵器的除塵缺點。電袋復(fù)合除塵器具有效率高、穩(wěn)定、濾袋阻力低、壽命長等優(yōu)點，適合在燒結(jié)除塵工程中廣泛推廣。