影响除尘设备除尘效率的因素与改进措施-江阴市大桥环保除尘设备有限公司

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摘要：本文介绍高温烟气直接喷雾蒸发冷却技术及在高炉全干法除尘系统炉顶打水、布袋除尘器前、煤气柜前冷却中的应用，并与传统冷却方式进行了比较；同时对喷雾蒸发冷却技术在烧结、焦化等方面的应用进行了介绍。
　　前言
　　高炉采用全干法除尘系统时，在炉顶打水冷却保护机械设备的同时，还必须满足布袋除尘入口要求的烟气温度和湿度，进煤气柜前还需要冷却到煤气柜设备要求的温度。采用直接喷水雾蒸发冷却技术由于其投资少、设备重量轻、全自动设备控制安全可靠、免维修等优点，已经被更多的用户所认同和选用。
　　1 高炉炉顶打水　　因此，含尘空气在排往大气前须使其经过除尘设备，除去其中所含粉尘。除尘设备通俗地称为除尘器。20世纪50 年代以前，除尘设备多用以收集生产中的粉料，按其传统的作用，又将其称作收尘器。除尘设备的定型产品及非标设计种类繁多，各种除尘设备的市场分析与行业运行情况
　　中国的经济规模庞大，钢铁产量、水泥产量、煤炭产量都是世界第一，发电量世界第二，并且大部分是燃煤的火电厂。这些重化工、原材料、能源工业不少企业还是粗放型生产，生产工艺及设备相对落后，资源、能源耗费大，污染严重，产生的粉尘、烟尘数量巨大。因此，中国的除尘设备潜在市场非常巨大。目前，不少大中型企业都加大了技术改造力度。例如上海宝钢投资300亿元上三期后工程，上钢一厂投资100亿元进行技改，准备上100吨电炉，两台150吨转炉，尾部都采用大型除尘设备。我国100多家采用60～70kA自焙阳极电解铝厂都在进行脉冲布袋除尘设备正确选用过滤速度，确保除尘设备的净化效率——脉冲布袋除尘设备的过滤速度直接与除尘设备阻力和处理烟气的入口含尘浓度有关。当前国内生产的脉冲布袋除尘设备，除尘设备的阻力限定在120毫米水柱范围内。
　　脉冲布袋除尘设备的总阻力中，压缩空气喷口处的喇叭管阻力占有一定比例，过滤速度提高后，将使喇叭管阻力显著增加。
　　国内脉冲布袋除尘设备过滤速度限定在2—4米/分范围内，主要建筑在除尘设备阻力不超过120毫米水柱和处理气体入口含尘浓度低于15克/米3的基础上，当含尘浓度降低时，可提高过滤速度，但过滤速度超过4米/分后，将大现场设备的工作状态的监控。
　　（3）泵房设备工作状态画面。可以监控泵房内水泵的工作状态、系统压力、流量状态，及时对各种状况进行处理。
　　（4）水槽状态画面。可以对现场水槽状态进行检测，进行手动和自动加水。
　　通过动画及颜色改变显示现场设备运行状态、信号传输状态及故障、报警等情况。监控上微机实时监控PLC系统的运行状态，使系统可视、直观，人机界面友好，操作状态和数据可长期保留。
　　4 结束语
　　自动化技术在现代港口中发挥着越来越重要的作用，该系统中采用自动化控制技术与上微监控相结合，更如系统、快捷的实现堆场除尘，有效控制了煤尘污染。

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影响除尘设备除尘效率的因素与改进措施

旋风除尘设备是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。与布袋除尘设备、布袋式除尘设备、静电除尘设备、脱硫除尘设备相比，以其结构简单、体积小、制造维修方便、除尘效率较为理想等优点，成为目前主要的除尘设备之一。广泛应用于工厂窑炉烟气除尘、锅炉除尘设备和工厂通风除尘等，如何提高旋风除尘设备除尘效率是当前除尘设备行业需要解决的一个重要课题。
　　研究和分析影响旋风除尘设备除尘效率的因素，是设计、选用、管理和维护旋风除尘设备的前提，也是探求提高旋风除尘设备除尘效率途径的必由之路。由于旋风除尘设备内气流速度及粉尘微粒的运动等都较为复杂，影响其除尘效率的因素较多，需要我们进行全面分析，综合考虑，寻求最优设计方案和运行管理方法。当前，除尘设备的许多理论还待研究和探讨。随着对旋风除尘设备认识的进一步的深入和完善，它必将在除尘脱硫行业中发挥更大的作用。
　　一、旋风除尘设备的结构与原理
　　旋风除尘设备按气流进气方式分为切流反转式、轴流反转式、直流式等。切流反转式旋风除尘设备工作时含尘气体通过进口起旋器产生旋转气流，进人旋风除尘设备后，沿外壁自上而下作螺旋形旋转运动，这股向下旋转的气流到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转。气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力的作用下移向外壁，在气流和重力共同作用下沿壁面落人灰斗，去除了粉尘的气体汇向轴心区域由排气芯管排出。
　　旋风除尘设备与其他除尘设备相比，具有结构简单、没有运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点，对于收集5～10μm以上的尘粒，其除尘效率可达90%左右。多管旋风除尘设备的性能通常以其处理量、效率、阻力降3个主要技术指标来表示。处理量系指除尘装置在单位时间内所能处理的含尘气体量，它取决于装置的型式和结构尺寸;效率是除尘装置除去的粉尘量与未经除尘前含尘气体中所含粉尘量的百分比;阻力降有时称压力降，它代表含尘气体经过除尘装置所消耗能量大小的一个主要指标。压力损失大的除尘装置，在工作时能量消耗就大，运转费用高。许多旋风除尘设备运行效率并不高，排放指标未到达设计要求，研究和探讨旋风除尘设备除尘效率影响因素，对提高其除尘效率具有重要的现实意义。
　　二、影响除尘设备效果的因素
　　(一)、除尘设备结构
　　旋风除尘设备的各个部件都有一定的尺寸比例，每一个比例关系的变动，都能影响旋风除尘设备的效率和压力损失，其中除尘设备直径、进气口尺寸、排气管直径为主要影响因素。在使用时应注意，当超过某一界限时，有利因素也能转化为不利因素。另外，有的因素对于提高除尘效率有利，但却会增加压力损失，因而对各因素的调整必须兼顾。
　　1、进气口
　　旋风除尘设备的进气口是形成旋转气流的关键部件，是影响除尘效率和压力损失的主要因素。切向进气的进口面积对除尘设备有很大的影响，进气口面积相对于筒体断面小时，进人除尘设备的气流切线速度大，有利于粉尘的分离。
　　2、圆筒体直径和高度
　　圆筒体直径是构成旋风除尘设备的最基本尺寸。旋转气流的切向速度对粉尘产生的离心力与圆筒体直径成反比，在相同的切线速度下，简体直径D越小，气流的旋转半径越小，粒子受到的离心力越大，尘粒越容易被捕集。因此，应适当选择较小的圆筒体直径，但若简体直径选择过小，器壁与排气管太近，粒子又容易逃逸;筒体直径太小还容易引起堵塞，尤其是对于粘性物料。当处理风量较大时，因筒体直径小处理含尘风量有限，可采用几台旋风除尘设备并联运行的方法解决。并联运行处理的风量为各除尘设备处理风量之和，阻力仅为单个除尘设备在处理它所承担的那部分风量的阻力。但并联使用制造比较复杂，所需材料也较多，气体易在进口处被阻挡而增大阻力，因此，并联使用时台数不宜过多。筒体总高度是指除尘设备圆筒体和锥筒体两部分高度之和。增加筒体总高度，可增加气流在除尘设备内的旋转圈数，使含尘气流中的粉尘与气流分离的机会增多，但筒体总高度增加，外旋流中向心力的径向速度使部分细小粉尘进入内旋流的机会也随之增加，从而又降低除尘效率。筒体总高度一般以4倍的圆筒体直径为宜，锥筒体部分，由于其半径不断减小，气流的切向速度不断增加，粉尘到达外壁的距离也不断减小，除尘效果比圆筒体部分好。因此，在筒体总高度一定的情况下，适当增加锥筒体部分的高度，有利提高除尘效率，一般圆筒体部分的高度为其直径的1.5倍，锥筒体高度为圆筒体直径的2.5倍时，可获得较为理想的除尘效率。
　　3、排气管直径和深度
　　排风管的直径和插入深度对旋风除尘设备除尘效率影响较大。排风管直径必须选择一个合适的值，排风管直径减小，可减小内旋流的旋转范围，粉尘不易从排风管排出，有利提高除尘效率，但同时出风口速度增加，阻力损失增大;若增大排风管直径，虽阻力损失可明显减小，但由于排风管与圆筒体管壁太近，易形成内、外旋流“短路”现象，使外旋流中部分未被清除的粉尘直接混入排风管中排出，从而降低除尘效率。一般认为排风管直径为圆筒体直径的0.5~0.6倍为宜。排风管插入过浅，易造成进风口含尘气流直接进入排风管，影响除尘效率;排风管插入深，易增加气流与管壁的摩擦面，使其阻力损失增大，同时，使排风管与锥筒体底部距离缩短，增加灰尘二次返混排出的机会。排风管插入深度一般以略低于进风口底部的位置为宜。

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