王 鵬 聶 曦 毛 磊
(中鋼集團天澄環(huán)??萍脊煞萦邢薰竞蔽錆h430205)
超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)在燒結(jié)機尾除塵中的應(yīng)用
王鵬聶曦毛磊
(中鋼集團天澄環(huán)??萍脊煞萦邢薰竞蔽錆h430205)
本文提出一種新型電袋復(fù)合除塵技術(shù),從結(jié)構(gòu)、濾料和清灰等方面實現(xiàn)了燒結(jié)機尾除塵領(lǐng)域排放濃度小于10mg/Nm3的超低排放,并通過實際運用證明了新技術(shù)的可靠性,對加快我國大氣領(lǐng)域PM2.5污染的治理有重要的借鑒意義。
電袋復(fù)合;燒結(jié)機尾;除塵改造;超低排放
我國是鋼鐵大國,目前全國鋼鐵廠中有各種規(guī)模燒結(jié)機1240余臺。在燒結(jié)生產(chǎn)過程中,會產(chǎn)生并散發(fā)出大量含塵煙氣和SO2、NOX、PCDD/Fs(二惡英)等有害氣體,造成嚴重的環(huán)境污染。
燒結(jié)機尾煙氣的特點是煙氣量大、溫度高、含有少量的硫化物、粉塵磨啄性強、黏附性強、含鐵量高,具有較高的回收利用價值[1]。
燒結(jié)機尾電除塵器傳統(tǒng)的改造方式有兩種:即電除塵器改電除塵器,電除塵器改袋除塵器。電除塵器改電除塵器是保留原有設(shè)備,另外增加電場,增加極板極線,更換高頻電源,其優(yōu)點成本低,設(shè)備運行阻力較小,維護方便,受溫度影響較小。缺點就是占地大,排放濃度較難保證。電除塵器改袋除塵器通過保留中箱體及下部灰斗,拆除所有極板極線,新建上箱體、花板,增加濾袋,改造進出風(fēng)口喇叭從而來改造的,適用于任何改造環(huán)境;能滿足現(xiàn)有環(huán)保達標排放要求,但是改造成本較高,設(shè)備運行阻力較大,對煙氣溫度、成分較敏感,使用壽命低,維護成本高。由于燒結(jié)機機尾煙氣的特殊性,兩種改造方式都存在很嚴重的技術(shù)局限性。
針對這些問題,中鋼集團天澄環(huán)??萍脊煞萦邢薰咎岢隽艘环N新型超凈化排放技術(shù)——電袋復(fù)合除塵器。此技術(shù)結(jié)合了電除塵器與袋除塵器的優(yōu)點,解決了燒結(jié)機煙氣微細顆粒物的難捕集、排放濃度超標等現(xiàn)象,可實現(xiàn)10mg/m3以下的超低排放。同時也為我國眾多鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機尾除塵提供了一種技術(shù)先進、經(jīng)濟良好的設(shè)備工藝,進一步改善我國的燒結(jié)機排放大氣環(huán)境質(zhì)量,并有助于加快我國大氣領(lǐng)域PM2.5污染的治理。
2.1結(jié)構(gòu)與工作原理
電袋復(fù)合除塵器保留了原電除塵器的第一電場,作為初級除塵,利用重力原理去除煙氣中90%以上的大顆粒物,同時第一電場起到預(yù)荷電作用(預(yù)荷電是指粉塵進入除塵器之前通過預(yù)加電場使粉塵先帶上一部分電荷,能有效增加粉塵的荷電量),特別適用于微小粉塵的捕集。同時預(yù)荷電還可以使粉塵顆粒發(fā)生碰撞、接觸而粘附和聚合成較大顆粒的粒子,從而進一步增加粒子的荷電量,這樣有利于電除塵器除塵效率的提高[3]。
電場區(qū)的工作原理是當含塵煙氣在通過高壓電場被電離的過程中,使塵粒荷電,并在電場力的作用下使塵粒沉積在收塵極上,從而將其從氣體中分離出來。
布袋區(qū)的工作原理是利用袋式過濾元件來捕集含塵氣體中的粉塵,使氣體凈化,同時通過脈沖噴吹機構(gòu)清除被阻留在袋式過濾元件表面上的積塵,使過濾元件再生而恢復(fù)其過濾功能。
2.2改造手段
將原電除塵器改為均流式電袋復(fù)合除塵器,即保留原電除塵器的第一電場的全部設(shè)備并進行維修,將其作為電袋除塵系統(tǒng)的預(yù)除塵區(qū);拆除剩余電場的所有內(nèi)部構(gòu)件,在其內(nèi)布置袋式除塵器;對原煙道進行改造。
電改電袋復(fù)合除塵器是充分利用原來電除塵器的殼體,仍采用直通形式,相對于傳統(tǒng)的倉室的箱式袋式除塵器,電改電袋復(fù)合除塵器改造工作量小,改造周期短,沒有分室進風(fēng),彎頭數(shù)量大大減少,機械阻力低。
2.3特點
2.3.1針對燒結(jié)機尾煙氣的特殊性,設(shè)計了一種新型的梯度濾料。在傳統(tǒng)的濾料上附加表面超細纖維,使濾料具有表面過濾的功能。能有效減少微細粒子的穿透和逃逸,顯著提高微細粒子的捕集效率,透氣性更好。
2.3.2電袋復(fù)合除塵器能將微細粒子通過電凝并生長成大顆粒,更易于被濾袋捕集。實際運用結(jié)果也證明了電袋復(fù)合除塵器能真正實現(xiàn)10mg/m3以下的超低排放。
2.3.3利用原有殼體進行改造,不增加占地,且改造部分采用模塊化結(jié)構(gòu),改造時間短,對燒結(jié)機生產(chǎn)時間影響較小。
下面以某鋼鐵廠400m2燒結(jié)機機尾電除塵器改電袋復(fù)合除塵為例,從實際應(yīng)用上詳細介紹電袋復(fù)合除塵器。設(shè)計及應(yīng)用情況如下:
3.1改造方法
將原電除塵器改為均流式電袋復(fù)合除塵器,即保留原電除塵器的第一電場的全部設(shè)備并進行維修,將其作為電袋除塵系統(tǒng)的預(yù)除塵區(qū);拆除第二、三、四電場的所有內(nèi)件,在其內(nèi)布置袋式除塵器;對原煙道進行改造。
3.2運行結(jié)果
按照上述方法及參數(shù)對原電除塵器進行改造并運行一年后,結(jié)果顯示:系統(tǒng)運行穩(wěn)定,除塵器煙囪排放濃度持續(xù)小于10mg/Nm3,運行阻力保持在900Pa左右,且期間沒有更換過一次濾袋。
通過對某鋼鐵公司燒結(jié)廠400m2燒結(jié)機機尾電除塵器改電袋復(fù)合除塵器的實際應(yīng)用,充分證明了新型電袋復(fù)合除塵器在燒結(jié)機尾煙氣凈化領(lǐng)域運用的可靠性及穩(wěn)定性。
[1]冶金工業(yè)部建設(shè)協(xié)調(diào)司及中國冶金建設(shè)協(xié)會編.鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計手冊.冶金工業(yè)出版社,1996,12.
[2]何國良,趙錫勇,等.電除塵器與布袋除塵器的應(yīng)用分析[J].節(jié)能環(huán)保技術(shù),2007(8):25-26.
[3]張玉翠,張魁鋒,等.電袋復(fù)合除塵器的應(yīng)用研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2009,35(6):19-20.
[4]劉總兵,劉英,等.電袋復(fù)合除塵器荷電粉塵層特性實驗[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2011,37(7):13-15.