鋼鐵企業(yè)常用除塵設(shè)備應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)

張建華

宣化鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司環(huán)保中心 河北張家口 075100

在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，除塵設(shè)備在改善生產(chǎn)環(huán)境質(zhì)量、保障煙氣排放達(dá)標(biāo)方面發(fā)揮著不可替代的作用。本文以目前鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中常用的除塵器為例，對(duì)除塵設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

1 除塵設(shè)備工作原理簡(jiǎn)介

根據(jù)除塵機(jī)理的不同，除塵器主要分重力、慣性、離心、過(guò)濾、洗滌、靜電六大類。目前在鋼鐵企業(yè)中過(guò)濾式和靜電除塵器等應(yīng)用較多。

1.1 過(guò)濾式除塵器工作原理

過(guò)濾式除塵器除塵效率高，可達(dá)99%以上，且適用范圍廣、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)簡(jiǎn)單，其中布袋式除塵器應(yīng)用為最廣，其原理是：含塵氣體通過(guò)濾袋時(shí)與濾料纖維織物發(fā)生碰撞，粉塵阻留附著在濾袋表面積聚形成粉塵層，在此后的捕集過(guò)程中，粉塵初層成了濾料的主要過(guò)濾層，依靠初層的作用，能夠收集到更細(xì)小的塵粒，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的過(guò)濾效率。經(jīng)濾袋及粉塵層過(guò)濾凈化后的煙氣逸出袋外，從煙囪排出[1]。

1.2 靜電除塵器工作原理

在金屬陽(yáng)極和陰極上通以高壓直流電，使得氣體電離，產(chǎn)生正離子和負(fù)離子，吸附在通過(guò)電場(chǎng)的粉塵上，使粉塵荷電。荷電粉塵在電場(chǎng)的作用下向極性相反的電極運(yùn)動(dòng)而沉積在電極上，達(dá)到粉塵和氣體分離的目的，凈化后的氣體經(jīng)煙道排出。當(dāng)電極上沉積的粉塵達(dá)到一定厚度時(shí)，可通過(guò)機(jī)械振打使粉塵落入下部灰斗。

2 除塵設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 除塵設(shè)備應(yīng)用中存在的問(wèn)題

（1）除塵設(shè)備的型式選擇不合理。不同型式的除塵設(shè)備特點(diǎn)不同。袋式除塵設(shè)備優(yōu)點(diǎn)有：①除塵效率高，一般在99%以上且工作穩(wěn)定。②對(duì)粉塵的特性不敏感。③結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)操作方便。④同樣除塵效率時(shí)，造價(jià)低于電除塵器。其缺點(diǎn)有：①運(yùn)行阻力大，風(fēng)機(jī)能耗高。②濾袋承受高溫能力弱。③濾袋易破損，更換工作量大，維護(hù)成本高。④一旦出現(xiàn)破袋，效率急劇下降。靜電除塵器的優(yōu)點(diǎn)有：①系統(tǒng)壓力損失小。②耐溫性能好。③核心部件為鋼結(jié)構(gòu)，使用壽命長(zhǎng)。④運(yùn)行維護(hù)工作量小。缺點(diǎn)有：①除塵效率會(huì)受粉塵種類影響而波動(dòng)。②一次投資大，鋼材消耗多，要求較高的制造安裝精度，運(yùn)行費(fèi)用高。③對(duì)微細(xì)粉塵捕集效率低。若除塵設(shè)備的型式選擇不當(dāng)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致各種問(wèn)題產(chǎn)生，使設(shè)備不能正常運(yùn)行[2]。

（2）阻力偏大，能耗過(guò)高。隨著粉塵在濾料、管道、箱體的沉積，若不能及時(shí)有效清理，會(huì)增加煙氣阻力，減少風(fēng)量，增大能耗，加劇設(shè)備損耗并降低除塵效率。如當(dāng)濾料兩側(cè)的壓差很大時(shí)，會(huì)把一些附著在濾料上的細(xì)小塵粒擠壓過(guò)去，降低凈化效率。

（3）濾料的質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重影響除塵效率。濾料材質(zhì)選擇不當(dāng)、質(zhì)量不符合要求或安裝精度差，會(huì)大大降低除塵效率和使用壽命，增加運(yùn)行維護(hù)成本。如發(fā)生燒袋、糊袋、漏袋、掉袋等現(xiàn)象。

2.2 除塵設(shè)備有效應(yīng)用的建議

為獲得理想的凈化效果，需解決除塵設(shè)備應(yīng)用中存在的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)除塵設(shè)備的高效應(yīng)用。

（1）合理選擇除塵設(shè)備的型式。應(yīng)根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及煙氣特性等因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，按先進(jìn)適用、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則選擇除塵器型式，滿足生產(chǎn)要求。通常根據(jù)粉塵性質(zhì)、含塵濃度、煙氣成份、預(yù)期壽命，結(jié)合實(shí)際工況運(yùn)行條件來(lái)選擇不同類型的除塵設(shè)備。

（2）有效控制除塵設(shè)備的阻力及能耗。除塵系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、管道、預(yù)除塵系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)及電控系統(tǒng)等。應(yīng)針對(duì)具體工況運(yùn)行條件保證各系統(tǒng)性能合理匹配，最大地優(yōu)化阻力及能耗，并在運(yùn)行中根據(jù)參數(shù)反饋?zhàn)龊镁S護(hù)調(diào)整，降低阻力和能耗。選擇正確的清灰方式并合理設(shè)定清灰周期是保障除塵器高效低阻運(yùn)行的重要因素[3]。目前袋式除塵器普遍采用脈沖噴吹清灰方法，利用脈沖噴吹機(jī)構(gòu)瞬間放出壓縮空氣高速射入濾袋，依靠反向氣流沖擊振動(dòng)濾袋完成清灰。清灰時(shí)注意不能破壞濾袋粉塵初層，以免影響凈化效率。

（3）合理選擇濾料材質(zhì)，保證濾袋加工安裝質(zhì)量是袋式除塵器應(yīng)用中非常重要的一環(huán)。要根據(jù)實(shí)際工況環(huán)境，選擇強(qiáng)度好、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)的濾料并能滿足環(huán)境溫度條件。

3 除塵設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

隨著環(huán)保地位的提高和技術(shù)不斷進(jìn)步，除塵設(shè)備的應(yīng)用有著廣闊的發(fā)展前景。一是過(guò)濾材料質(zhì)量和科技含量將進(jìn)一步提升。在水、氣、聲、渣等治理領(lǐng)域都會(huì)更多地應(yīng)用到過(guò)濾材料，強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕、壽命長(zhǎng)的濾料是其應(yīng)用發(fā)展的趨勢(shì)。二是復(fù)合化發(fā)展。電袋除塵器作為一種新型的復(fù)合型除塵器，是在一個(gè)箱體內(nèi)安裝電場(chǎng)區(qū)和濾袋區(qū)，利用靜電除塵和過(guò)濾除塵兩種機(jī)理，克服了之前單一功能除塵器的弊端，吸塵率高達(dá)99%-99．9%，對(duì)于目前PM2．5的吸收也具有良好的效果。三是自動(dòng)化及智能化發(fā)展。隨著自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，結(jié)合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及云技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)，將逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)煙氣凈化系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化運(yùn)行維護(hù)，提高煙塵治理的智能化管控水平，大大減少人工勞動(dòng)。四是除塵器向大型化發(fā)展。大型除塵器雖然系統(tǒng)復(fù)雜，投資高，但更有利于集中管控和發(fā)揮科技優(yōu)勢(shì)。如近年來(lái)，新型濾料和脈沖閥的技術(shù)開(kāi)發(fā)，使袋式除塵器更加安全可靠，國(guó)內(nèi)大型脈沖袋式除塵器發(fā)展較快，在鋼鐵工業(yè)中得到了更多應(yīng)用。

4 結(jié)語(yǔ)

環(huán)保除塵設(shè)備經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展進(jìn)程，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，經(jīng)歷了多代產(chǎn)品的更新，其性能逐步提升，應(yīng)用更加廣泛，在多個(gè)領(lǐng)域中都發(fā)揮著重要作用。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際需求，對(duì)除塵設(shè)備的應(yīng)用加強(qiáng)認(rèn)識(shí)并了解把握其發(fā)展趨勢(shì)，以更好地發(fā)揮除塵設(shè)備功效，實(shí)現(xiàn)煙氣排放環(huán)保達(dá)標(biāo)，提高環(huán)境效益。