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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日前，国家发改委与环保部联合颁布了《当前国家鼓励发展的环保产业设备（产品）目录（2010年版）》，目录中大气控制设备袋式除尘器明显多于电除尘器，其中还涉及到电袋复合除尘器。中投顾问环保行业研究员侯宇轩指出，受政策影响，除尘设备业将面临一场技术改革。
　　侯宇轩指出，长期以来，电除尘器与袋式除尘器不相上下，销量各有千秋。近年来，随着钢铁价格的上涨，电除尘器的成本增加，销量有所下降。而袋式除尘器却一路看涨，即使在金融危机的大环境下，出口也突破2亿美元，发展明显强于电除尘器。就两种设备参数特性考虑，都有各自的优缺点，如果能有技术上的借鉴或是改造将会对除尘设备业产生洒水喷枪降尘系统的特点：
　　1 、喷枪、喷头洒水雨雾均匀并自动旋转，角度可调，合理布置避免盲区出现，防尘、抑尘效果显着；
　　2 、 洒水喷枪远程全自动控制，有多种设定程序，分组控制、单独控制、任意组合控制灵活方便；
　　3 、临时需要可以现场手动控制，喷枪站控制阀自带手动开关功能，现场作业人员即可操作；
　　4 、 洒水喷枪喷射距离远，半径可达30-95米，减少管道铺设、方便施工；
　　5 、洒水喷枪、喷头相结合的设计，可以覆盖所有扬尘区域，彻底治理扬尘；
　　6 、可设自动泄水阀、保温伴热，维历经两轮意见征求后，被称作史上最严格污染物排放标准的火电排污新规终于浮出水面。
　　环保部和国家质量监督检验检疫总局21日联合发布新修订的《火电厂大气污染物排放标准》，总体上收紧了污染物排放限值，全面提高了新建机组和现有机组烟尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放控制要求，针对重点地区制定了更加严格的大气污染物特别排放限值，并增设了汞的排放限值。
　　环保部新闻发言人陶德田表示，据测算，实施新标准在大幅削减污染物排放的同时，还将带动相关的环保技术和产业市场的发展，形成脱硝、脱硫和除尘等环保治理和设备制造行业约2600亿元的市场规模。
　　收紧污染物排放限值
　　近年来，我脱硫除尘喷嘴的设计特点
　　脱硫除尘喷嘴是一种螺旋除尘喷嘴.SJ螺旋除尘喷嘴是一种新形锥形的喷雾喷嘴，喷流角度为60°-170°。 SJ螺旋除尘喷嘴设计紧凑，可使液体在给定尺寸的管道上达到最大流量，由于具有畅通的通道设计，因而最大程度上减少了喷嘴的阻塞现象。这种喷嘴可在绝大多数管道系统上安装和更新。 SJ螺旋除尘喷嘴具有从1/4寸—4英寸的喷嘴外螺纹尺寸，适合大多数常见的管道，并具有多种流量和喷射角度可供选择，以满足各种需求。 SJ螺旋除尘喷嘴由PP、Cu、304，模糊PID的直接控制对象是PWM占空比。喷洒系统不断地根据偏差及其变化率调整PID参数，确定PWM占空比，从而更快、更精确地实现喷洒系统的自动控制。软件流程图如图7所示。
　　参数自适应模糊PID控制器可以模拟人类思维，根据不同状况采取不同的应对措施，能改善控制过程的动态、静态性能，控制效果优于常规PID。另外，由于采用查表法确定PID参数，系统响应速度得以提高，大大缩短了调节时间。
　　本文设计的冷再生机智能喷洒系统已成功应用于工程实践，现场运行状况表明其响应速度、控制精度和智能化程度都大大优于国内现有同类产品，有效地提高了道路冷再生的质量和效率，具有较高的应用价值和推广价值。

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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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