布袋除塵在燒結(jié)機(jī)除塵系統(tǒng)改造中的應(yīng)用
#天成動(dòng)態(tài) ·2024-09-30
當(dāng)前，環(huán)境污染已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一，做好環(huán)境保護(hù)與治理是現(xiàn)今乃至今后一段時(shí)間環(huán)保工作的重點(diǎn)。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(diǎn)，當(dāng)前國(guó)家對(duì)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(zhǎng)時(shí)間的使用后已經(jīng)無(wú)法滿足除塵標(biāo)準(zhǔn)，需要對(duì)原有的除塵設(shè)備進(jìn)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(guó)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(dá)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(shì)，同時(shí)彌補(bǔ)了各自的缺點(diǎn)，且在兩者相結(jié)合時(shí)能產(chǎn)生新的性能優(yōu)點(diǎn)，具有很好的應(yīng)用前景。在國(guó)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?duì)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(fù)合除塵器應(yīng)運(yùn)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(diǎn)
1、電除塵部分使布袋空間擴(kuò)散均勻。由于粉塵帶有同種電荷，因而相互排斥，迅速在后級(jí)的空間擴(kuò)散，形成均勻分布的氣溶膠懸浮狀態(tài)，使得流經(jīng)后級(jí)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(jī)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(qiáng)，這就使得粉塵對(duì)單獨(dú)布袋除塵器濾袋的沖刷特別嚴(yán)重。經(jīng)過(guò)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(zhǎng)濾袋使用壽命。
三、電袋復(fù)合除塵器燒結(jié)機(jī)機(jī)尾除塵系統(tǒng)改造
該燒結(jié)機(jī)機(jī)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(jī)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。現(xiàn)場(chǎng)觀察分析發(fā)現(xiàn)，該除塵系統(tǒng)主要存在以下問(wèn)題:燒結(jié)機(jī)機(jī)頭設(shè)計(jì)風(fēng)量偏大，除塵點(diǎn)的風(fēng)量選取過(guò)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(jī)尾大罩及環(huán)冷機(jī)受料點(diǎn)、卸料點(diǎn)設(shè)計(jì)風(fēng)量偏小，其處揚(yáng)塵非常大。除塵管道設(shè)計(jì)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(jì)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(diǎn)除塵效果差。基于150m2電除塵器很難達(dá)到粉塵排放必須進(jìn)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(duì)燒結(jié)灰塵來(lái)說(shuō)，最適宜的范圍是1.37-2.03μm，超過(guò)此粒徑范圍的粉塵在電除塵器中很難被捕集。現(xiàn)場(chǎng)觀察，該燒結(jié)機(jī)機(jī)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(wú)法達(dá)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)煔猓覍?duì)煙氣中的水分含量有較嚴(yán)格的要求。現(xiàn)場(chǎng)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(hù)費(fèi)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(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，在使用壽命和除塵效率方面都達(dá)到了新的高度。電袋復(fù)合除塵器采用第一電場(chǎng)，首先將煙氣中85% 左右的大顆粒粉塵除去，避免其對(duì)后面袋場(chǎng)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(duì)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(dú)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(yùn)行費(fèi)用都有所降低。
2、應(yīng)用效果。改造項(xiàng)目動(dòng)工，在不影響燒結(jié)正常生產(chǎn)甚至不停機(jī)的情況下進(jìn)行施工。改造過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員精益求精，同時(shí)施工人員克服現(xiàn)場(chǎng)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(yáng)塵點(diǎn)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(cè)，電袋復(fù)合除塵器排放濃度為17.7mg/m3。電場(chǎng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的磨合后，各參數(shù)都比較穩(wěn)定，投產(chǎn)半年多來(lái)，除塵器內(nèi)外壓差維持在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，說(shuō)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(cè)量數(shù)據(jù)顯示粉塵排放濃度仍滿足業(yè)主要求，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，業(yè)主比較滿意。本改造項(xiàng)目的成功實(shí)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(wèn)題及需要改進(jìn)的地方
1) 電區(qū)和袋區(qū)的氣流走向不一致，電場(chǎng)氣流是平進(jìn)平出，而袋區(qū)是下進(jìn)上
出。氣流均布影響電區(qū)的除塵效率，進(jìn)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(chǎng)出來(lái)的煙氣將分成兩部分進(jìn)入下游的袋區(qū)，一部分以下進(jìn)風(fēng)方式從均布板下方進(jìn)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(shí)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(jìn)而起不到均勻擴(kuò)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(duì)于兩者都達(dá)不到最佳。而不設(shè)氣流均布板，則會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)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(guò)氣流分布這種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)是比較困難的。
2) 在電袋除塵機(jī)理結(jié)合方面需作進(jìn)一步探討，特別是在氣流過(guò)濾和電力電流綜合性影響方面要深入研究。
3) 針對(duì)燒結(jié)工況以及機(jī)尾粉塵特性需對(duì)電袋復(fù)合除塵器的適應(yīng)性進(jìn)行研究。
4) 本項(xiàng)目投運(yùn)后，除塵器進(jìn)出口壓差波動(dòng)較大，這與該燒結(jié)機(jī)機(jī)尾工況不穩(wěn)定有關(guān)。而針對(duì)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(jìn)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(jì)、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(shì)，以及兩者相結(jié)合產(chǎn)生新的性能優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了電除塵器和布袋除塵器的除塵缺點(diǎn)。電袋復(fù)合除塵器具有效率高、穩(wěn)定、濾袋阻力低、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，適合在燒結(jié)除塵工程中廣泛推廣。
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