袋式除塵處理熔煉爐煙氣實例

朱文康

（廣州市凱特凈環保工程有限公司 廣東珠海 510288）

引言

某生產以黑色冶金加工為主的特殊鋼及其制品的合資企業主要生產各類中厚模具扁鋼軋材、優鋼精鍛材、塑膠模具鋼和制作模具鋼，其廢氣主要是含錳、鋅、鈣、鐵等金屬氧化物及氮氣等組成的高溫煙氣，煙塵顆粒度范圍較大，部分細小顆粒的粒徑在1μm以下。

1 煙氣處理量

該工程設計中熔煉爐煙氣處理量為16000m3/h，煙塵入口濃度與出口排放濃度指標實測值及國家標準《工業爐大氣污染物排放限值》GB9078-1996二級標準確定(表1)

2 工藝設計

2.1 工藝流程

表1 進口和出口煙塵煙度

針對熔煉爐煙氣溫度較高、煙塵顆粒度較小的特點，采用“旋風+熱交換器+布袋除塵”處理工藝。

2.2 主要單元

①旋風除塵。熔煉爐產生的煙氣先進行一級過濾，旋轉的含塵氣流所產生的離心力將顆粒污染物從氣體中分離出來的過程。有效去除煙氣中較大煙塵顆粒，有利于下一步的布袋處理工序。

②熱交換器。根據設計要求，冷、熱兩種流體在換熱過程中不允許混合，選用水-氣間壁式列管熱交換器。殼管內固定芯管，殼管與芯管相互隔離，殼管內的芯管通過內聯管相連通。水從殼通入口進入殼管經外聯管進入相鄰的殼管，最后經殼管出口流出，煙氣從芯管入口進入芯管，經內聯管進入相鄰的芯管，最后經芯管出口流出。考慮到本項目煙氣溫度最高時達500℃，芯管采用SS304不銹鋼制作。

③冷卻塔。經提升泵定量打入熱交換器升溫后流出來的熱水，流至冷卻塔的多點布水系統，利用流經填料表面時形成的水膜和空氣進行熱交換，熱風從頂部抽風，冷卻水滴入底盆內循環使用。

④袋式除塵器。經換交熱器處理后的煙氣進入袋式除塵器，由于經過熱交換器冷卻后的煙氣溫度大幅度降低至130℃以下，可采用滌綸針刺氈作為過濾材質。含塵煙氣從袋式除塵器下部進入，在擋風檔形成的預分離室內，較大粉塵顆粒因慣性作用落入灰斗。氣流繼續沿擋風板上升至中箱體與濾袋接觸，利用濾料的過濾性能，粉塵被阻留在濾袋外面。濾袋表面的粉塵不斷增加，導致壓力降的不斷增加，在壓力降增加到一設定值時，控制器發出信號，令噴吹系統開始工作。壓縮空氣從集氣包按順序經脈沖閥和噴吹管上的噴嘴向濾袋內噴射，濾袋因此而急驟膨脹，在產生的加速度和反向氣流的作用下，附于袋外的粉塵脫并落入灰斗，粉塵由卸灰閥排出，過濾后的氣體通過出風口流出。

⑤氮氣回收裝置。經袋式除塵裝置處理的含N2氣體，一部分經煙囪達標排放，另一部分則通過壓縮機壓縮，儲氣罐穩壓后回用于生產。

2.3 工藝特點

①采用旋風除塵器作預處理，可去除大部分煙氣中的較大粉塵顆粒及火星，保證后續處理設備過濾布袋在整個工作中的有效使用。

2.4 主要構筑物（表2）

表2 主要構筑物

3 運行效果

①監測站監測數據。本工程于2014年5月通過環保局驗收，各項污染物指標均達到國家標準《工業爐窯大氣污染物排入限值》GB9078-1996二級標準。(表3)

表3 監測數據

②經濟分析。工程總投資為57萬元，其中土建投資為9萬元，設備與其它投資為48萬元。處理成本為12.30元/年。其中：1.電費為 10.78 元/年，2.人工費為 1.45 萬元/年。

結語

①有時煙氣的瞬間局部溫度較高，在袋式除塵器前的直管段須安裝緊急空氣稀釋閥，防止瞬間煙溫過高燒壞布袋。

②由于熔煉爐需保持微正壓工作狀態，因此建議風機電機采用變頻器進行調速，依照系統信號自動調動風機轉速保持爐內壓力符合冶煉工藝要求。

③系統運行穩定性好，管理操作方便。

[1]張殿印、王純等.除塵工程設計手冊[J].化學工業出版社,2010

[2]唐敬麒、張祿虎等除塵裝置系統及設備設計選用手冊[J].化學工業出版社,2004