電袋復合除塵器在燒結電除塵改造中的應用

2016-08-09 01:56:58王俊杰

大科技 2016年12期

王俊杰

（中冶長天國際工程有限責任公司湖南長沙 410007）

電袋復合除塵器在燒結電除塵改造中的應用

王俊杰

（中冶長天國際工程有限責任公司湖南長沙 410007）

在燒結廠機尾、整粒等電除塵器改造項目中，將電除塵器改造為電袋復合式除塵器，可充分利用現有電除塵器和布袋除塵器的技術優點，實現低排放、長壽命等技術目標，在燒結電除塵器改造中具有明顯的技術優勢。

電袋復合除塵器；燒結；除塵改造

1 概述

根據環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫總局2012年6月27日《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》（GB28662-2012），燒結機整粒、機尾除塵等系統自2015年執行顆粒物排放限值≤30mg/Nm3的標準，因此現有電除塵器的粉塵排放不能滿足要求。

目前燒結機機頭、機尾及整粒普遍采用電電除塵，電除塵雖然除塵效率高，但對細微粉塵捕集效果較差，不能滿足新標準要求。袋式除塵雖然能滿足新排放標準，但存在運行阻力大、維護工作量大、運行費用高、占地面積大等缺點。

因此為加強環境保護，在對現有燒結電除塵系統改造中，采用綜合利用了兩種除塵技術各自技術優點的電袋復合除塵器來滿足排放要求。

2 電袋復合除塵機理

電袋復合式除塵器并不是電除塵器和袋式除塵器的簡單疊加，而是通過在一個箱體內緊湊安裝電場區和濾袋區，有機結合靜電除塵和過濾除塵兩種機理的一種高效除塵器。

電袋復合式除塵器先由電區捕集煙氣中的絕大部分粉塵，再由袋區收集剩余少量粉塵，從而達到除塵高效穩定、節能、濾袋壽命長的一種新型除塵器。它通過前級電除塵器捕集70～90%左右的粉塵，這樣后級濾袋捕集的粉塵量僅有常規布袋除塵的1/3～1/10左右，使濾袋的粉塵負荷量大大降低，過濾速度可以適當增加。另外由于前級電除塵器的荷電效應，使得未除下來的粉塵荷電，改變了濾袋表面的粉餅層結構，延長了濾袋的清灰周期，減少了濾袋的清灰次數，再加上前級電區對大顆粒粉塵的預處理作用，濾袋的使用壽命可以得到延長。同時，后級過濾除塵的過濾風速也可以相應提高。

2.1 電區的靜電除塵原理

靜電除塵器內部主要是由線、板組成的電場構成，當在陰極線上施加以負高壓時，周圍2～3mm范圍內空氣中的電子在電場力作用下被加速到具有極高的能量，它碰到其它空氣分子時就會產生出新的電子來，這樣電子在高壓電場中不斷加速、碰撞、產生新電子。此時含塵氣體通過靜電除塵器，其中的粉塵顆粒與大量電子、離子通過碰撞、擴散等機理荷電，荷電后的顆粒在電場力作用下沉積在陽極板上。當粉塵積累到一定厚度時，除塵器通過振打清灰系統將粉塵轉移到灰斗內。

2.2 袋區的過濾除塵機理

根據不同粒徑的粉塵在流體中的運動的不同力學特性，過濾除塵機理涉及到以下幾個方面：

（1）篩濾作用：網眼一般為5～50μm，當粉塵粒徑大于網眼或孔隙直徑或粉塵沉積在濾料間的塵粒間空隙時，粉塵即被阻留下來。對于新的織物濾料，由于纖維間的空隙即孔徑遠大于粉塵粒徑，所以篩濾作用很小，但當濾料表面沉積大量粉塵形成粉塵層后，篩濾作用顯著增強。

（2）攔截作用：當含塵氣流接近濾料纖維時，較細塵粒隨氣流一起繞流，若塵粒半徑大于塵粒中心到纖維邊緣的距離時，塵粒即因與纖維接觸而被攔截。

（3）擴散作用：對于小于1μm的塵粒，特別是小于0.2μm的亞微米粒子，在氣體分子的撞擊下脫離流線，像氣體分子一樣作布朗運動，如果在運動過程中和纖維接觸，即可從氣流中分離出來。這種作用即稱為擴散作用，它隨流速的降低、纖維和粉塵直徑的減小而增強。

在冶金環境除塵中，當前濾袋除塵常采用覆膜濾料，盡管其初始阻力較大，但不存在形成粉塵初層的問題。由于覆膜濾料表面光滑易清灰，因此再生清灰容易，再生清灰后阻力恒定，有利于采用定時清灰。

2.3 荷電粉塵對濾袋過濾特性的影響機理

粉塵在電場中充分荷電，除去粗塵，也就是說除去粒徑較大的顆粒，細顆粒荷電不充分但可在電場中被極化進入濾袋除塵，而覆膜濾袋對微細粉塵有很高的除塵效率。因此可以結合各個除塵機理對不同粒徑粉塵最佳收集效果以達到最高除塵效率，以期讓煙塵接近零排放。一般說來粉塵荷電后對濾袋過濾特性會產生兩方面影響：①會發生細顆粒物電凝并成為粗顆粒的過程，使平時難以捕集的細顆粒物更容易被過濾機理所攔截；②濾袋表面攔截下來的荷電粉塵會排列的更為規則有序使粉塵層孔隙率提高，清灰效果更好。