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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化铜业是阀门行业的配套行业，化铜时产生的大量废气，如未经处理直接排放，会造成环境污染,并严重影响人民群众的身心健康，而袋式除尘器可对化铜废气进行有效治理。
　　1 污染源
　　化铜炉有两种：一种为中频炉或工频炉，用电加热，属于比较清洁的生产；另外一种为坩埚，俗称土炉，使用燃料——焦炭加热，这种炉产生烟气量大，已被限制使用。化铜产生的废气主要是粉（烟）尘，它含有CuO、PbO、ZnO、Cu、Pb、Zn、Sn等，粒径大都在0.5 μm以下。浙江省玉环县环境监测站曾对未治理时化铜炉粉尘无组织排放进行监测，粉尘监测结果高达32.1 mg/m3，而国家排放标准只有5 mg/m3，超出排放标准日前，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　　储煤场属于大型露天开放性物料堆积场所，面积较为开阔，又经常有斗轮机、推土机等大型设备的作业扬尘，煤堆表面极细颗粒的煤粉极易随风扬起，甚至形成“煤尘龙”，飘扬几公里，不但极大的浪费宝贵的煤炭资源，造成经济损失，而且，极大污染周围的环境。
　　■喷淋抑尘机理
　　具有一定压力的水，通过洒水喷枪自动旋转的喷头在一定角度范围内均匀喷向储煤场的上空，水滴落下后湿润煤堆的表面，使细颗粒煤粉之间通过水分子的张力粘合在一起，也增加了细颗粒煤粉自身的重量，避免风吹起尘。同时还具有加湿、延长煤自燃发火期的作用。
　　■系统构成
　　喷淋系统　　喷淋防尘系统一般由防尘喷枪、电磁阀、供水泵、管路、阀门、配电、及喷淋自动控制系统等组成。在北方，为防止冬季喷淋防尘系统无法正常作业，在每个喷淋喷枪控制电磁阀后面安装自动泄水阀，将洒水喷枪内的存水放净。根据场地、供水管路布置及周围环境等，洒水喷淋设备布置可分为单边、两边等多种方式，其主要指标是保证煤厂降尘区域覆盖率达到98%以上，且力求洒水喷枪站、供水系统、控制系统、电缆等组成整个喷淋降尘系统投资最小并能达到最佳防尘效果。广泛应用于扬尘严重的电厂、港口煤码头、铁路货场、矿山、煤矿、洗煤厂、钢铁厂、煤焦化工等工业企业的煤场、煤堆、蚀除净后，其表层会形成一层防护膜，再将部件取出浸泡在浓度为０．５～２％的磷酸溶液中约一小时，最后取出烘干即可。
　　在实验室使用这类化学方法除锈中若操作稍有不当，反会损坏零部件，特别是精密零部件。因此在实验室，除锈不宜多用化学方法，而应采用机械除锈方法，即先用铲、剔、刮等方式将零部件上的锈蚀层块除去，再用砂纸砂磨、打光，最后涂上保护层。
　　对于有色金属及其合金材料构成的零部件，其除锈方法可参照钢铁零部件的除锈方法进行。但应注意两点，其一，采用化学方法除锈时，应根据零部件材料的化学特性配制和使用不同的化学除锈剂；其二，除去有色金属及其合金构成的零部件的锈蚀，一般采用机械除锈方法为宜

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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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