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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除尘设备在工业中的合理选择
　　根据国外经验，除尘设备有三种不同层次的选择：首选是防尘，也就是像各种疾病一样，预防总是比治疗合算，比如装卸料、皮带转运时加个流槽，就可以大幅度减少粉尘、或烟尘产生和处理量；在处理钢渣等散状料时，采用局部密闭，使产生的粉尘、烟尘在其中循环消耗其动能后，粉尘就大部分自然沉降下来。这类机械防尘、除尘在国外被称为无动力除尘，在大多少场合中的大部分粉尘都适合采用无动力除尘；至少要先采用无动力除尘预处理。
　　其次是辅助采用喷水雾、或泡沫除尘。直接喷雾一方面可以使粉尘颗粒润湿后，声波清灰器在除尘设备中的应用声波喇叭清灰系统是一种高效，安全的辅助清灰装置。通过有效利用声波的能量来震松并清理积聚在积尘表面的粉尘，使锅炉风机等体内的灰粒子处于悬浮状态，声波的能量使微粒分散，不能相互结合，然后由气流或重力将其带走。
　　阻止粉尘的积聚和结焦，而对原有设备结构不产生任何破坏力。声波清灰系统，和燃爆式清辉器相比没有温度变化，对受热面没有腐蚀和损坏。适用在除尘设备能够帮助清除灰斗悬料积料架桥和鼠洞，物料储藏设备和其它易形成粉尘堆积的生产装置。随着公司煤炭装卸量的上升，港区转堆堆场紧张，出现了临时堆场由于没有设置喷枪，给煤矿固堆和喷洒压尘工作带来了困难。日前，由生产保障部环保班班长胡树庆自行设计的移动式喷枪已使这一现象得到改观，并受到集团环保办的赞扬和肯定。
　　平时一有空就爱到煤矿堆场查看喷枪使用情况的环保班长，看到码头临时堆场由于没有设置专用喷枪，用洒水车洒水达不到堆高的50%，还有60%的堆面因此产生扬尘，污染了环境，于是爱钻研的他和焊工廖永刚一起到现场测量设计，反复修改方案，终于自制出了一种能自由调节喷枪高度，旋转角度，具有可移动的煤堆可移动的除尘喷嘴，仅在原冷却系统冷却不下来、需要大量参冷风、但风机又抽不动时开启喷雾冷系统，起补充冷却作用。由于不改动原系统，本方案可以在现有除尘系统中采用。
　　无%蒸发，从而确保烟气温度精确控制在要求温度的+/-20°C偏差范围内；而且喷雾本身也能除去相当一部分粉尘。
　　我国杭钢、攀钢等十多家钢厂将这种除尘喷嘴成功用于转炉湿法除尘中，用于汽化冷却烟道和一文前，仅喷很少量的水就可以有效地大幅度降低烟气温度，相应降低系统流动阻力；用于一文后、尤其多用于脱水器中，则可以有效去除细粉尘。由于烟气流动阻力下降、重度降低，风机实际功率也相应降低。这些效果已经得到生产实践证实。
　　无论从环保，节能；还是减少设备维护工作量和向干法除尘过渡等多方面考虑，如何通过除尘喷嘴的更新换代，从而提高雾化和冷却除尘效果都是转炉除尘系统投入最少、最简单易行的首选课题。

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联系人：刘燕手机：18021433660

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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