分析冶炼电炉除尘系统技术问题-江阴市大桥环保除尘设备有限公司

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　　电厂煤厂的存煤量大，堆积时间长，使得煤料堆中的水分降低，出现表面干燥，产生很大的粉尘，影响了厂区和周边的环境，尤其夏季煤堆长时间在太阳下暴晒容易自燃。在这种情况下我们公司设计的专用的煤场、料场喷洒除尘系统，定点给煤堆降温、降尘，市场价不必要的损失降到最低，还大大地改善了厂区和周边的环境。沙尘暴来了，空气中夹杂着尘埃，口罩是最简单的除尘设备。除尘设备的除尘机理很简单，它与口罩的除尘机理一样，是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。漫天的灰尘给建筑物的玻璃幕墙附上了一层脏膜，户外工具的精密仪器受到尘埃的干扰无法正常运转，农田里的作物也受到伤害。一切都是因为沙尘暴。
　　沙尘暴给交通、工作都带来了不便，如何选择除尘设备呢？除尘设备按其作用原理分成以下五类：
　　(1)机械力除尘设备包括重力除尘设备、惯性除尘设备、离心除尘设备等。
　　(2)洗涤式除尘设备包括水浴式除尘设备、泡沫式除尘设备，文丘里管除尘设备、水膜式除尘设备等洒水喷枪主要应用于煤场、码头、集运战等容易扬尘的料堆，通过洒水喷枪，将高压水以水雾的形式均匀地喷洒在料堆表面，使料堆表面形成一个比较湿润的表层，在起风时使料堆表面煤尘等不易被风刮起来，从而起到抑尘的作用。洒水喷枪一般利用水力驱动，无需外接电源，依靠管道内的水压力，为喷枪的旋转提供动力，而且，由于没有电缆，安全性也有保障。
　　目前国内，用于农业喷灌的设备，除了一些进口的喷灌喷头、国产喷灌喷头，移动式喷灌设备外，针对较大范围的农业喷灌，要求射程较远，普遍采用了农业洒水喷枪。
　　洒水喷枪具有转动均匀、运转平稳可靠

　　煤场洒水喷枪，洒水喷枪枪体采用铝合金，内部过流部分及喷嘴采用钛合金。每只洒水喷枪配有电磁阀控制。电磁阀串接闸阀。洒水喷枪上预留自动泄水接口，冬季时可自动泄掉电磁阀以上存水，保护洒水喷枪不被冻坏。水枪设外置式过滤器，便于清洗滤网。洒水喷枪能够自动旋转，喷枪喷出的水应呈重复扇形雨滴喷淋方式，喷淋水滴粒径小且均匀，并且使得喷淋覆盖面在0米处至最远半径内无喷淋死角。洒水喷枪旋转角度应任意可调；具有旋转装置和限位机构，密封轴承终生无需润滑，转速稳定，抗振、抗风00G/M2。
　　气环滑动反吹袋式除尘设备属于喷嘴反吹类袋式除尘设备的一种特殊形式，采用内滤圆袋，喷嘴为环缝形，套在圆袋外面上下移动喷吹。要求选用厚实、耐磨、刚性好、不起毛的滤料，宜选用压缩毡和针刺毡，因滤袋磨损严重，该类除尘设备极少采用。
　　(5)脉冲喷吹类袋式除尘设备。指以压缩空气为动力，利用脉冲喷吹机构在瞬间释放压缩气流，诱导数倍的二次空气高速射入滤袋，使其急剧膨胀，依靠冲击振动和反向气流清灰的袋式除尘设备，属高动能清灰类型。它通常采用带框架的外滤圆袋或扁袋。要求选用厚实、耐磨、抗张力强的滤料，优先选用化纤针刺毡或压缩毡滤料，单位面积质量为500-650G/M2。

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分析冶炼电炉除尘系统技术问题

　　摘要：分析了影响电炉除尘系统效果、运行费用的三个关键性因素：除尘器过滤布袋滤料的品质、清灰技术和烟气温度。
　　关键词：除尘器；滤料品质；清灰技术；烟气温度
　　随着我国环保法规的健全与完善、人们环保意识的提高，在引进国外或改造已有电炉冶炼技术与设备的同时应考虑与之配套的世界先进电炉除尘系统。近几年，电炉增设气(油)氧喷枪、热装铁水等工艺改进，生产节奏加快、冶炼时间缩短，产量相应提高。除尘系统也就出现了能力不足、效果降低的现象，各厂也纷纷从技术上论证，采取措施达到国家规定的排放指标。就此，对电炉除尘系统提出三个关键性问题，进行分析。
　　一、除尘系统工艺流程
　　1、普遍采用的工艺流程
　　电炉炉内一次排烟、电炉密闭罩及厂房屋顶二次排烟及精练炉、上料系统排烟、风机加压送入电炉除尘系统主管道相结合的烟气捕集、滤袋过滤的干式除尘方法、负压操作的工艺流程，见图1。
　　图1　电炉除尘普通工艺流程
　　2、PLC自动控制
　　(1)脉冲(设定时间或压差)反吹清灰。
　　(2)根据冶炼工况自动调节各烟尘捕集点的风量、风压和风机功率。
　　二、关键技术问题
　　1、除尘器布袋滤料的品质
　　滤料的品质选择，决定了除尘器的运行阻力和运行费用、投资费用，直接影响烟尘的排放浓度。
　　2、清灰技术
　　清灰性能的好坏直接影响过滤效率率和布袋的寿命。
　　3、烟气温度
　　烟气温度控制直接影响密闭罩及厂房屋顶排烟效果、炉内微负压形成和布袋的寿命。
　　三、技术分析
　　1、布袋滤料
　　常用的布袋滤料为涤纶针刺毡，其过滤原理是依据布袋表面的一次粉尘层(尘饼)来实现过滤。电炉烟尘特点：轻、细、分散性大和流动性差；极易堵塞布袋，即"糊袋"。烟气中的主要成分与粉尘成分(见表1、表2)。
　　FeO、FeO／Fe2O3和CaO容易在布袋表面结晶成块覆盖滤料的孔隙，再加上粉尘渗入滤料内层久而久之堵塞孔隙，使得通过布袋气流量下降，压力损失增加，除尘器运行阻力增高(图2)。各个吸尘点对烟尘捕集“有气无力”，烟尘向外弥散污染环境；布袋反吹清灰周期变短甚至不间断反吹清灰，降低布袋疲劳寿命而破裂，造成烟尘排放超标(大于100mg/Nm3)。为达到环保排放要求，不得不更换布袋，增加运行费用。另外，系统难免的事故水也将是烟气中水分的来源。因此，布袋滤料选择原则建议传统涤纶针毡进行特殊处理，以满足：
　　a. 憎水性，水份不与布袋结合，不粘尘，粉尘、水份沉落灰仓。
　　b. 布袋滤料纤维断裂强度，建议：横向绽裂强度＞120kg/5 cm；纵向绽裂强度＞70kg/5cm。
　　图2　除尘器运行阻力
　　2、清灰技术
　　(1)清灰用具可调压力的介质气体。布袋滤料使用初期，其过滤效率较高，布袋堵塞程度较轻，清灰反吹压力可控制在3～4kg。避免布袋长期在较高压力下运行而提前疲劳；布袋滤料使用后期，布袋堵塞程度越来越重，运行负荷持续上升，低压力反吹难以清灰，此时可用5～7kg压力清灰，使过滤压降尽可能降低，保持较好的清灰效果，达到延长布袋疲劳寿命的效果。但此时应增加文氏管防止高压气体偏吹造成布袋破裂。
　　(2)清灰用介质气体应无水无油，对钢厂而言使用氮气较为理想。因为在一定压力、温度下压缩控制中含有一定量的水份(见图3)。
　　图3　不同压力下压缩空气中饱和含湿量
　　(3)除尘器停止运行后应继续反吹清灰两个周期，避免空气中水份与布袋表面灰尘结合结块糊袋。
　　3、烟气温度
　　(1)进入除尘器的烟气温度(T)过高，布袋滤料收缩变形使运行阻力增加。如果烟气温度(T1)超过滤料软化温度点，将使布袋失效或烧毁。因此，在进入除尘器前必须有事故保护的混风机构，使得外界自然空气充分与烟气混合、冷却，保证烟气在布袋滤料软化温度点以下进入除尘器。
　　(2)如果烟气长期在事故状态下进入除尘器，必将使整个除尘系统管网“短路”，造成各个吸尘点捕集烟尘效果极大降低；T2温度过高，水冷，滑套自动滑离炉盖烟气弯头，炉内微负压难以形成。要求烟气管路有充分的冷却能力；如水冷烟道有足够长或相当直径，机力冷却器有足够的冷却面积。
　　四、结论
　　选择防油防水涤纶针刺毡，采取合理的清灰技术，控制好电炉除尘系统的烟气温度，将会使系统运行阻力小、除尘效果好、布袋寿命较长，运行费用低。三者间有机、合理地匹配，完全立足国产化即可满足电炉除尘系统达到环保规定的排放指标。

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