淺談燒結電除塵提效改造的方法

趙鳳源

摘 要：當前環保形勢下傳統的三電場電除塵器難以達到環保部門的煙塵排放限值，問題的癥結可以歸結在后級電場之中的微細煙塵捕集效率過低。這要求國內相關企業就燒結電除塵技術進行不斷創新與完善，并進一步增強其除塵效果，才能充分滿足國家和地方規定的煙塵排放限值，并有效防止對環境造成的污染。該文對燒結煙氣的特性進行了分析，并且在電除塵器機理以及影響因素等理論的研究與分析基礎上，簡單提出了幾項針對電除塵提效改造的技術。

關鍵詞：燒結 電除塵 改造 提效

中圖分類號：TG234.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0064-02

1 進行燒結電除塵提效改造的必要性

在《鋼鐵燒結、球團工業大氣污染物排放標準》中對規定，燒結機機頭顆粒物排放值為50 mg/m?，燒結機機尾顆粒物排放值為30 mg/m?。在環境污染較嚴重的地區排放標準更加嚴格，僅靠普通的電除塵器是遠遠達不到標準要求的。為了適應新的環保要求，就需要對這些除塵設施進行提效改造。在這一情況下，相關鋼鐵企業也就迫切需要一些能夠有效幫助常規電除塵器的提效技術，使得該企業的煙塵排放標準能夠達到環保生產的需求。

迄今為止，“預荷電提效技術”“高頻電源提效技術”等諸多輔助技術被廣泛應用到電除塵器的提效改造過程中，它們具備著不同的技術特點和優缺點，但仍沒有一種穩定可靠的電除塵提效改造技術可以滿足國家所要求的顆粒物排放標準。

2 幾種電除塵提效改造技術

2.1 電除塵改造為袋式除塵

袋式除塵器有著非常多的優勢，它的除塵效率不受煙氣成分種類、顆粒分散度、含塵質量濃度、粉塵比電阻等粉塵性質的影響。特別是微細粉塵的捕捉率甚至能夠達到99.9%以上。其排放濃度也能夠小于30 mg/m3。袋式除塵器的改造工作時，一般不需要再進行額外的土建工作，只需在原有的設備基礎上進行，保留利用原電除塵器的外殼殼體，在除塵器上部布置花板和離線閥、安裝布袋和袋籠，再安裝脈沖清灰裝置及配套設施，最后將除塵器的頂部進行倉室和蓋板改造，來將其改造成袋式除塵器。

但是使用袋式除塵器也有著一定的缺點，比如本體的壓差較大，能夠達到1 500～2 000 Pa的程度，這就需相應配套更大的風機和電機，對濾袋的濾料材質也因為收塵位置的不同有著不同的要求。在改造為袋式除塵器后，其維護成本也會得到大幅度提升，包括脈沖閥膜片的維修更換、電磁繼電器的老化更換，還有每隔1～2年需要進行一次濾袋的全部更換。此外，若是煙氣中出現高溫煙氣、高濕或高粘度粉塵時，造成布袋損毀和板結，袋式除塵器都難以發揮出有效的除塵效果。

2.2 電除塵改造為電袋復合除塵

電袋復合除塵器是在電除塵以及袋式除塵的基礎上進行發展的，是這兩種不同的除塵技術能夠做到“優勢互補”。在含塵煙氣經過喇叭口進入到電場之后，部分粉塵會在電場力的作用下朝著陽極板進行沉積，并被該除塵器收集，而剩余的少量粉塵則會通過氣流分布板進入到布袋區，這些含塵煙氣在通過濾袋的過程中，其中的粉塵會被過濾在濾袋的表面，而潔凈的煙氣在到達上部凈氣室之后，就可以經過離線閥進入到煙囪中，然后排出。

利用電袋復合除塵器能夠有效結合電除塵器以及袋式除塵器的優點，這樣就能夠有效避免了除塵過程之中大顆粒粉塵對于濾袋的沖刷力度，并能夠延長整個袋區的清灰周期，從而進一步提升了該濾袋的使用壽命。而且借助于電袋復合除塵器進行除塵工作時，通過使得粉塵帶電的作用原理，將其濾袋表面所附著的粉塵層變得比較疏松，這就使得其清灰比較容易，從而能夠有效降低該設備的運行阻力，并減少設備運行時的費用。

2.3 進行電除塵器電源改造

2.3.1 高頻電源

一般高頻電源中的電路形式是交流-直流-高頻逆變-升壓-整流-輸出這種形式，并會先將三相電源整流為直流信號，然后借助于IGBT來將該直流信號逆變為20 kHz的高頻信號，在該除塵器發生了閃絡火花放電時，對該逆變開關管IGBT進行關斷。高頻電源的技術關鍵在于逆變開關以及高頻高壓整流變壓器。使用高頻電源能夠在不影響除塵器本體以及不增加電場占地這一情況下，有效提升整個除塵器的性能，并且具備著良好的節能效果，其節電直接經濟效益甚至能夠達到40%～70%。

2.3.2 脈沖電源

脈沖電源系統是一種新型的電除塵器電源，其每套電源是由基本直流電源和脈沖電源這兩個系統構成，在運行過程中，脈沖電源可以在基本直流電源的基礎上不斷進行疊加，并能夠使得該電源獲得高達140 kV的電壓。利用脈沖電源，也能夠實現平均電壓、峰值電壓以及電流這三個因素的獨立控制，與高頻電源相比，脈沖電源能夠對于一些高比電阻與細微塵粒的荷電收集取得很好成效，并在抑制反電暈方面有著突出的效果。

2.4 電除塵器部分位置的改造

2.4.1 在電除塵入口喇叭位置進行預荷電凝聚電場的設置

通過在電除塵入口喇叭中進行預荷電凝聚電場的設置，能夠產生離子體與荷電凝并，使得氣流分布均勻與粉塵預先荷電這兩個工作同時進行，此外，這樣做還能夠讓該進口喇叭發揮預除塵的作用，就像是增加了一個前置電場。經實踐應用表明，提升了電除塵器除塵效率，并且可以在不增加電除塵電場數、不改變原有運行方式的情況下，有效解決現有電除塵器無法進行微細粉塵捕捉這一技術難題，有效降低PM2.5的排放量。

2.4.2 在電場前新增荷電裝置

通過陰極大框架可以在電場之前布置一道橫向的荷電極，使得預先荷電之后的粉塵趨進方向與氣流方向保持一致，這樣就能夠有效增加帶電粉塵粒子的動能，并使得這些帶電粒子能夠克服電場的束縛，從而進一步提升其粒子輸運率。

而在電場后端的陰極大框架上通過設置橫向荷電極，不僅能夠有效捕集因為振打而造成的二次揚塵，還能使得逃逸粉塵的二次荷電進行再次凝并，這樣就能夠有效減少小于5 μm的粉塵隨著煙氣逃逸。

3 結語

提升燒結機電除塵器的除塵效率一直是一項比較難以解決的問題，它制約了我國鋼鐵行業的進一步發展。因此，相關企業在日常的生產運行過程中，應當采用合適的改進手段來對原有的電除塵器進行提效改造，這樣才能夠有效提升整個除塵設施的除塵效果，并且能夠滿足國家和地方的環保要求，從而促進我國生產企業的進一步發展。該文針對電除塵提效改造技術的研究是立足對宣鋼設備實際狀況的研究提出的，未來鋼鐵企業的生存和發展，離不開環保設備工藝的進步，只有積極加大在環保設備和技術方面工作力度，才能實現節能減排的基本要求，才能解決企業生存的關鍵問題。

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