電袋復合除塵器在燒結(jié)除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用

楊永和

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司， 山東 萊蕪 271104）

生產(chǎn)實踐·應(yīng)用技術(shù)

電袋復合除塵器在燒結(jié)除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用

楊永和

（山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司， 山東 萊蕪 271104）

簡單介紹了電袋復合除塵器結(jié)構(gòu)、工作原理、性能特點以及在萊鋼燒結(jié)除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用。采用電袋復合除塵器對燒結(jié)機尾除塵及成品除塵系統(tǒng)進行改造，取得了較好的效果。

電袋復合除塵器 燒結(jié)除塵 應(yīng)用

燒結(jié)工序是鋼鐵工業(yè)原燃料的集散加工地，生產(chǎn)區(qū)域點多、線長、面廣、區(qū)域大。在燒結(jié)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生了大量煙粉塵。山東鋼鐵股份有限公司萊蕪分公司（以下簡稱萊鋼）燒結(jié)系統(tǒng)主要采用電除塵器對粉塵進行凈化，隨著國家和地方環(huán)保標準對粉塵的排放要求越來越嚴格，原有電除塵器無法穩(wěn)定滿足標準要求，需對燒結(jié)工藝過程中粉塵排放進行綜合治理。燒結(jié)機尾及成品系統(tǒng)粉塵性質(zhì)相似，除塵器改造主流思路是電除塵器改為袋式除塵器，因為袋式除塵器在控制排放濃度，即除塵效率上更具優(yōu)勢。萊鋼根據(jù)粉塵性質(zhì)，比較兩種除塵器的性能特點，采用電袋復合除塵器，對燒結(jié)機尾除塵及成品除塵系統(tǒng)進行改造，取得了較好的效果。

1 燒結(jié)除塵系統(tǒng)改造

1.1 除塵器現(xiàn)狀

燒結(jié)機尾除塵系統(tǒng)和成品除塵系統(tǒng)是燒結(jié)工藝中產(chǎn)塵量較大的環(huán)節(jié)，主要負責收集凈化燒結(jié)機尾卸礦、燒結(jié)礦冷卻、排礦、篩分和卸料轉(zhuǎn)運過程中產(chǎn)生的大量含塵廢氣，其粉塵特性及凈化工藝基本相同，原來主要配備的是電除塵器。以萊鋼105 m2燒結(jié)機機尾除塵系統(tǒng)為例，配備76 m2臥式單室三電場電除塵器。由于電除塵器投運已有十多年時間，76 m2燒結(jié)機尾電除塵器運行情況見表1。

表1 76 m2燒結(jié)機尾電除塵器運行情況

由于入口粉塵濃度比較大，電子荷密度小，不能使粉塵充分荷電，除塵器電場不能適應(yīng)工藝的變化。設(shè)備嚴重老化，運行電壓較低，各電場的二次電流都比較小，電場中的電子密度達不到要求，電場強度達不到設(shè)定值，粉塵顆粒在電場中的趨進速度小，而除塵器設(shè)計風速1.31 m/s，導致粉塵顆粒無法到達極板被捕集就已經(jīng)從電場逃逸，粉塵得不到有效地捕集，運行結(jié)果顯示三電場的灰塵量高于一電場，電除塵器的除塵效率受到嚴重影響，從而造成粉塵排放濃度不能滿足環(huán)保標準要求。

1.2 除塵器改造

1.2.1 工藝特點

燒結(jié)機尾及成品除塵系統(tǒng)面臨的主要問題是廢氣含塵濃度高，吸塵點多，具體如下：

1）入口粉塵密度：10～15 g/m3。

2）粉塵粒徑分布見表2，其中粒徑大于50 μm的顆粒占40%以上。

表2 燒結(jié)粉塵粉塵粒徑分布

3）燒結(jié)粉塵主要成分見表3，可以看出Fe含量高。

表3 燒結(jié)粉塵主要成分 %

4）粉塵堆積密度：1.5～1.7 t/m3。

由以上4點可以看出，與其他行業(yè)的粉塵相比，燒結(jié)粉塵密度大、堅硬，且外形粗糙，磨啄性強，而且機尾除塵系統(tǒng)和成品除塵系統(tǒng)范圍廣、管道長，吸塵點均有30余個，這些對除塵器的選擇有重要影響。

1.2.2 除塵方式選擇

除塵方式的選擇取決于該系統(tǒng)含塵氣體的性質(zhì)、需要達到的除塵效率、一次性投資、運行能耗等參數(shù)。由于燒結(jié)機尾及成品系統(tǒng)粉塵量大，會造成電除塵在運行中發(fā)生陰極線電暈閉塞、結(jié)球等現(xiàn)象；在實際燒結(jié)過程中，由于進口礦粉中含有的鉀鈉成分比較高，在粉塵中形成了難以收集輕而飄的絮狀顆粒，使得電除塵器的除塵效率嚴重降低。目前萊鋼執(zhí)行《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標準》（DB 37/2376—2013），顆粒物排放濃度限值為20 mg/m3，在環(huán)保要求日益嚴格的條件下，采用袋式除塵器具有更大優(yōu)勢，但燒結(jié)粉塵所具有的含塵密度高、顆粒粗、啄磨性強的特點，使用單純的袋式除塵器，存在運行阻力大、能耗高、濾袋使用壽命短等問題。針對燒結(jié)粉塵特點和環(huán)保排放標準的要求，萊鋼最終選擇將原電除塵器改造為電袋復合除塵器，以滿足污染物達標排放的要求。

2 電袋復合式除塵器

2.1 電袋復合除塵器的結(jié)構(gòu)及原理

電袋復合除塵器是指在一個除塵器本體內(nèi)同時設(shè)置電場區(qū)和濾袋區(qū)的一種除塵器，利用高壓靜電使粉塵顆粒荷電，荷電顆粒先后通過靜電沉降和濾袋過濾去除達到除塵目的。用電場作為一級除塵單元，除去大部分的粗顆粒粉塵，再利用濾袋作為二級除塵單元除去剩余的微細顆粒。除塵器主要結(jié)構(gòu)包括進、出氣箱、電場區(qū)、濾袋區(qū)、高壓供電電源、電氣控制裝置、清灰裝置和灰斗。電袋復合除塵器結(jié)構(gòu)簡圖見圖1。

圖1 電袋復合除塵器結(jié)構(gòu)簡圖

2.2 電袋復合除塵器的性能特點

1）電袋復合式除塵器結(jié)合電除塵、袋式除塵的優(yōu)點，能夠保持長期穩(wěn)定高效運行。電袋除塵器采用電除塵、袋式除塵兩種現(xiàn)有的成熟除塵技術(shù)，將電除塵器作為一級除塵單元，將粉塵顆粒在10 μm以上部分去除80%以上，從而降低廢氣含塵密度。余下的細微粉塵再利用袋式除塵單元進行捕捉，保證除塵效率高效穩(wěn)定可靠。從目前運行效果來看，排放密度可以低于10 mg/m3。

2）電袋復合式除塵器利用電場的預荷電作用，使絕大部分粉塵帶負電，產(chǎn)生電凝作用，使細微粉塵凝聚成較大的粉塵顆粒便于捕集，因此電袋復合除塵對微細粉塵、氣溶膠粒子等有更高捕集效率，更適合收集燒結(jié)粉塵中輕而飄的絮狀顆粒。同時，濾袋間距更大，減輕了袋式除塵器清灰時因濾袋密引起的二次揚塵問題。

3）與單純袋式除塵器相比，由于電除塵單元的預除塵作用，能降低濾袋區(qū)含塵濃度，降低濾袋阻力，從而使濾袋可用較長的清灰周期，避免較大顆粒的沖刷，減輕了對濾袋的損壞。而且荷電作用可使濾袋表面的粉塵顆粒之間能有序排列，形成的濾餅層孔隙率大、透氣性好、易剝離，對氣流的阻力小，便于清灰，因而電袋復合除塵器在運行過程中可以保持更低的運行阻力，可以采用較低的噴吹壓力和較長的清灰周期，延長了濾袋的使用壽命。

4）在投資上，與單純的電除塵器相比電袋復合除塵器只有一級電場，占地面積減少，可以大大節(jié)省設(shè)備費和土建費；與單純的袋式除塵器單元相比濾袋少、濾袋以及相應(yīng)輔助設(shè)施的費用也大大減少，同時占地面積減?。慌c袋式除塵器基本持平。在運行費用上，由于阻力小、能耗低、濾袋更換周期增長，運行費用比相同規(guī)模的電除塵器和袋式除塵器都低。因此綜合考慮，電袋復合除塵器的費用最低。

5）電袋復合除塵器凈化性能穩(wěn)定，對生產(chǎn)負荷及原料變化適應(yīng)性強，能夠利用原有除塵部分基礎(chǔ)和設(shè)備，尤其適合舊電除塵的增效改造。

3 改造效果

105 m2燒結(jié)機尾電除塵器改造為電袋復合除塵器，除塵器前部是一個電場面積121 m2的電場區(qū)，后部是過濾面積是5 935 m2的濾袋區(qū)。除塵器各項運行參數(shù)明顯改善，除塵器二次電流升高較大，有效功率達到75%以上。顆粒物排放濃度由改造前的150 mg/m3左右降至改造后的10 mg/m3左右，并且保持長期穩(wěn)定高效運行，大大降低了粉塵排放濃度，排放總量也得到大幅度削減。濾袋完好率保證在100%，濾袋壽命能達到單純袋式除塵器濾袋壽命二倍以上，為企業(yè)創(chuàng)造出可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。除塵改造效果非常顯著，目前已在多臺燒結(jié)機的機尾及成品除塵系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。

4 結(jié)語

萊鋼經(jīng)過對燒結(jié)除塵方式的對比、選擇，最終采用電袋復合式除塵技術(shù)，改造后除塵器運行穩(wěn)定，除塵效率提高，并且能夠滿足除塵長期穩(wěn)定達標的要求，為企業(yè)創(chuàng)造出可觀的環(huán)保、經(jīng)濟和社會效益。因此電袋復合型除塵器應(yīng)用于燒結(jié)粉塵治理有廣闊的推廣前景。

（編輯：苗運平）

Application of Electrostatic-fabric Integrated Precipitator in Sintering and Dedusting System

YANG Yonghe
（Laiwu Branch Company of Shandong Iron&Steel Group Co.,Ltd.,Laiwu Shandong 271104）

This paper introduces the structure,operating principle and function characteristics of electrostatic-fabric integrated precipitator,and its application in sintering and dedusting system of Laigang Group.The dusting in sintering machine and dedusting system of finished product are reformed by using electrostatic-fabric integrated precipitator,

which has good results.

electrostatic-fabric integrated precipitator,sintering and dedusting,application

TQ172.688

A

1672-1152（2017）03-0077-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.03.31

2017-03-26

楊永和（1978—），男，2000年7月畢業(yè)于山東輕工業(yè)學院硅酸鹽工程專業(yè)，工程師，現(xiàn)從事環(huán)境能源監(jiān)測工作。