靜電布袋復(fù)合除塵器在轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)的應(yīng)用

史 光，邢文偉，徐 蕾

（中冶京誠工程技術(shù)有限公司，北京100176）

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靜電布袋復(fù)合除塵器在轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)的應(yīng)用

史 光，邢文偉，徐 蕾

（中冶京誠工程技術(shù)有限公司，北京100176）

靜電布袋復(fù)合除塵是基于靜電除塵和布袋除塵兩種成熟的除塵理論而提出的一種新型的除塵技術(shù)。它結(jié)合了靜電除塵器和布袋除塵器的優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)處理后的轉(zhuǎn)爐煤氣含塵量≤10 mg/m3，除塵系統(tǒng)運(yùn)行可靠，減少投資費(fèi)用和占地面積，并對(duì)超細(xì)顆粒(如PM2.5)有較好的捕集效果，在新建和改造的轉(zhuǎn)爐一次除塵項(xiàng)目中具有良好的應(yīng)用前景。

靜電布袋復(fù)合除塵器；轉(zhuǎn)爐一次除塵；PM2.5

1 前言

轉(zhuǎn)爐煉鋼一次除塵目前采用的除塵工藝主要是濕法塔文OG系統(tǒng)和干法LT系統(tǒng)。濕法除塵系統(tǒng)由于耗水量大、系統(tǒng)阻力大、能耗高、除塵效率低已經(jīng)處于逐步淘汰階段；干法除塵系統(tǒng)主要靠靜電除塵器進(jìn)行精除塵，系統(tǒng)阻力小、能耗低、耗水量小、除塵效率較高，被新建及改造工程廣泛采用。但靜電除塵器在實(shí)際使用過程中也暴露出以下問題[1，2]：

（1）靜電除塵設(shè)備往往設(shè)備龐大，耗鋼多，同時(shí)對(duì)制造、安裝和操作水平的要求都較高，價(jià)格昂貴；

（2）靜電除塵器往往受到煙塵性質(zhì)、濕度、溫度、成分、壓力，以及粉塵濃度、粒徑分布、比電阻等多種因素的影響，使其實(shí)際的除塵效率往往達(dá)不到設(shè)計(jì)效率，并且波動(dòng)較大；

（3）靜電除塵器對(duì)超細(xì)顆粒(如PM2.5)的控制效果較差，這主要是由于這個(gè)粒徑范圍內(nèi)的粉塵處于電場荷電和擴(kuò)散荷電兩種荷電機(jī)制之間，荷電效果較差；同時(shí)在電極振打時(shí)容易產(chǎn)生二次飛揚(yáng)的現(xiàn)象，使已捕集的粉塵從電除塵器逃逸。

袋式除塵器能夠克服靜電除塵器的大部分缺點(diǎn)，特別是對(duì)于亞微米級(jí)的粉塵有很好的收集效果，但是受制于系統(tǒng)阻力大、不適宜于高溫、高濕、腐蝕性煙氣、不適宜于粘結(jié)性強(qiáng)和吸濕性強(qiáng)的粉塵、更換頻繁等因素，單獨(dú)將其應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐一次除塵尚存在問題。

靜電布袋復(fù)合除塵器是基于靜電除塵和布袋除塵兩種成熟的除塵理論而提出的一種新型的除塵技術(shù)。它結(jié)合了靜電除塵器和布袋除塵器的優(yōu)點(diǎn)，除塵效率高，既能滿足日趨嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，又能增加運(yùn)行可靠性，降低除塵成本。因此，將靜電布袋復(fù)合除塵器應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)具有較好的應(yīng)用前景和現(xiàn)實(shí)意義。

2 靜電布袋復(fù)合除塵器簡介

靜電布袋復(fù)合除塵器是靜電除塵器和布袋除塵器的有機(jī)結(jié)合，其工作過程是：含塵煙氣由煙道進(jìn)入除塵器后，煙氣中的粉塵在靜電除塵單元內(nèi)荷電并大部分被收集下來，剩余的細(xì)粉塵隨煙氣經(jīng)氣流均布裝置進(jìn)入袋式除塵單元，含塵煙氣通過布袋外表面，粉塵被阻留在布袋的外部，潔凈氣體從布袋的內(nèi)腔流出，進(jìn)入上部凈氣室，流經(jīng)出口管道、風(fēng)機(jī)，從煙囪排出。靜電布袋復(fù)合除塵器結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1 靜電布袋復(fù)合除塵器結(jié)構(gòu)示意圖

同常規(guī)靜電除塵器、袋式除塵器相比，靜電布袋復(fù)合除塵器具有以下特點(diǎn)[3]：

（1）既發(fā)揮了靜電除塵器壓損小、運(yùn)行成本低的優(yōu)點(diǎn)，又發(fā)揮了布袋除塵器對(duì)粉塵種類不敏感、微細(xì)粉塵收集效率高的優(yōu)點(diǎn)，排放穩(wěn)定。對(duì)微細(xì)粒子，特別是1滋m以下的氣溶膠粒子，有很好的捕集效果。

（2）布袋除塵單元負(fù)荷低，減輕了布袋表面的磨損，同時(shí)未被靜電場完全除去的細(xì)微顆粒經(jīng)過電暈級(jí)荷電，沉積在濾袋表面呈現(xiàn)松散的凹凸不平結(jié)構(gòu),這種松散結(jié)構(gòu)有利于降低氣流的通過阻力，壓力損失小，因而可以選擇較長的清灰周期和較低的噴吹壓力，延長布袋的壽命。

（3）在初投資上，靜電除塵單元只設(shè)一級(jí)電場，占地空間小，可以避免靜電除塵器高昂的設(shè)備費(fèi)和土建費(fèi)；袋式除塵單元中，可以適當(dāng)提高布袋的過濾風(fēng)速，減少布袋的設(shè)計(jì)面積，降低投資費(fèi)用。

（4）在運(yùn)行費(fèi)用上，運(yùn)行阻力小，能耗低，布袋更換周期增長，總的運(yùn)行費(fèi)用比同容量的靜電除塵器和袋式除塵器都低。

圖2 未荷電粉塵在布袋表面的分布形態(tài)[4]

圖3 荷電粉塵在布袋表面的分布形態(tài)[4]

3 靜電布袋除塵器在轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)的應(yīng)用分析

轉(zhuǎn)爐煉鋼是我國煉鋼的主導(dǎo)工藝，轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)作為轉(zhuǎn)爐煉鋼的配套子系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)煙塵捕集和排放達(dá)標(biāo)作為基本工藝目標(biāo)，應(yīng)用靜電布袋復(fù)合除塵器的轉(zhuǎn)爐一次除塵系統(tǒng)流程見圖4。

該系統(tǒng)主要由煙氣冷卻系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、煙氣回收系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)和熱壓塊組成。其中煙氣凈化系統(tǒng)的主要功能是對(duì)煙氣進(jìn)行再冷卻、對(duì)煙氣進(jìn)行凈化、將收集下的粉塵輸送至熱壓塊設(shè)施，主要由蒸發(fā)冷卻器、靜電布袋復(fù)合除塵器、粗粉塵輸送系統(tǒng)、細(xì)粉塵輸送系統(tǒng)、ID主引風(fēng)機(jī)和放散煙囪等組成。

主要工藝過程為：轉(zhuǎn)爐煙氣通過汽化冷卻煙道進(jìn)入蒸發(fā)冷卻器，蒸發(fā)冷卻器通過噴入霧化后的水，先將800～1000℃的煙氣降至250～300℃，并對(duì)煙氣進(jìn)行粗除塵，粗除塵后的煙氣進(jìn)入靜電布袋復(fù)合除塵器進(jìn)一步精除塵，經(jīng)除塵后的煙氣粉塵濃度≤10 mg/m3，當(dāng)煙氣中氧含量＜1%且CO氣體含量達(dá)到可回收條件時(shí)，通過切換站進(jìn)入煤氣冷卻器將煤氣冷卻到約70℃，然后進(jìn)入煤氣柜。當(dāng)煙氣中氧含量≥1%時(shí)，則通過切換站進(jìn)入放散煙囪進(jìn)行燃燒后排放至大氣中。蒸發(fā)冷卻器及靜電布袋復(fù)合除塵器收集下的粉塵通過輸灰裝置排出，送至灰倉。

轉(zhuǎn)爐煙氣具有溫度高，含塵濃度高（最高可達(dá)150 g/m3），粉塵顆粒細(xì)（通常粒徑在0.1～5μm范圍）的特點(diǎn)，經(jīng)過蒸汽冷卻器的降溫粗除塵及管道散熱后，進(jìn)入靜電布袋復(fù)合除塵器的煙氣溫度為200℃～250℃，含塵濃度約為50 g/m3。

Application of Electrostatic Bag-type Composite Dust Collector in BOF Primary Dedusting System

SHIGuang，XING Wenwei，XU Lei
(CapitalEngineering&ResearchIncorporationLtd,Beijing100176,China)

Electrostatic-bag composite dust collector is of new dust removal technology based on and having the advantages of the two mature dedusting theories of electrostatic precipitators and bag filters.After the technology was applied in the BOF primary flue dust,the dust content in treated converter gas was≤10 mg/m3,the dedusting system operated reliably, investment cost and land occupation were reduced and ultrafine particles(such as PM2.5)were better trapped.The technology bears bright application prospect in both newly-constructed and reconstructed BOF primary dedusting projects.

electrostatic-bag composite dust collector；BOF primary dedusting；PM2.5

TF547

B

1006-6764(2014)02-0011-02