电袋复合除尘器在烧结电除尘改造中的应用

2016-08-09王俊杰

大科技 2016年12期

关键词：电袋荷电清灰

王俊杰

（中冶长天国际工程有限责任公司湖南长沙 410007）

电袋复合除尘器在烧结电除尘改造中的应用

王俊杰

（中冶长天国际工程有限责任公司湖南长沙 410007）

在烧结厂机尾、整粒等电除尘器改造项目中，将电除尘器改造为电袋复合式除尘器，可充分利用现有电除尘器和布袋除尘器的技术优点，实现低排放、长寿命等技术目标，在烧结电除尘器改造中具有明显的技术优势。

电袋复合除尘器；烧结；除尘改造

1 概述

根据环境保护部和国家质量监督检验检疫总局2012年6月27日《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》（GB28662-2012），烧结机整粒、机尾除尘等系统自2015年执行颗粒物排放限值≤30mg/Nm3的标准，因此现有电除尘器的粉尘排放不能满足要求。

目前烧结机机头、机尾及整粒普遍采用电电除尘，电除尘虽然除尘效率高，但对细微粉尘捕集效果较差，不能满足新标准要求。袋式除尘虽然能满足新排放标准，但存在运行阻力大、维护工作量大、运行费用高、占地面积大等缺点。

因此为加强环境保护，在对现有烧结电除尘系统改造中，采用综合利用了两种除尘技术各自技术优点的电袋复合除尘器来满足排放要求。

2 电袋复合除尘机理

电袋复合式除尘器并不是电除尘器和袋式除尘器的简单叠加，而是通过在一个箱体内紧凑安装电场区和滤袋区，有机结合静电除尘和过滤除尘两种机理的一种高效除尘器。

电袋复合式除尘器先由电区捕集烟气中的绝大部分粉尘，再由袋区收集剩余少量粉尘，从而达到除尘高效稳定、节能、滤袋寿命长的一种新型除尘器。它通过前级电除尘器捕集70～90%左右的粉尘，这样后级滤袋捕集的粉尘量仅有常规布袋除尘的1/3～1/10左右，使滤袋的粉尘负荷量大大降低，过滤速度可以适当增加。另外由于前级电除尘器的荷电效应，使得未除下来的粉尘荷电，改变了滤袋表面的粉饼层结构，延长了滤袋的清灰周期，减少了滤袋的清灰次数，再加上前级电区对大颗粒粉尘的预处理作用，滤袋的使用寿命可以得到延长。同时，后级过滤除尘的过滤风速也可以相应提高。

2.1 电区的静电除尘原理

静电除尘器内部主要是由线、板组成的电场构成，当在阴极线上施加以负高压时，周围2～3mm范围内空气中的电子在电场力作用下被加速到具有极高的能量，它碰到其它空气分子时就会产生出新的电子来，这样电子在高压电场中不断加速、碰撞、产生新电子。此时含尘气体通过静电除尘器，其中的粉尘颗粒与大量电子、离子通过碰撞、扩散等机理荷电，荷电后的颗粒在电场力作用下沉积在阳极板上。当粉尘积累到一定厚度时，除尘器通过振打清灰系统将粉尘转移到灰斗内。

2.2 袋区的过滤除尘机理

根据不同粒径的粉尘在流体中的运动的不同力学特性，过滤除尘机理涉及到以下几个方面：

（1）筛滤作用：网眼一般为5～50μm，当粉尘粒径大于网眼或孔隙直径或粉尘沉积在滤料间的尘粒间空隙时，粉尘即被阻留下来。对于新的织物滤料，由于纤维间的空隙即孔径远大于粉尘粒径，所以筛滤作用很小，但当滤料表面沉积大量粉尘形成粉尘层后，筛滤作用显著增强。

（2）拦截作用：当含尘气流接近滤料纤维时，较细尘粒随气流一起绕流，若尘粒半径大于尘粒中心到纤维边缘的距离时，尘粒即因与纤维接触而被拦截。

（3）扩散作用：对于小于1μm的尘粒，特别是小于0.2μm的亚微米粒子，在气体分子的撞击下脱离流线，像气体分子一样作布朗运动，如果在运动过程中和纤维接触，即可从气流中分离出来。这种作用即称为扩散作用，它随流速的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。

在冶金环境除尘中，当前滤袋除尘常采用覆膜滤料，尽管其初始阻力较大，但不存在形成粉尘初层的问题。由于覆膜滤料表面光滑易清灰，因此再生清灰容易，再生清灰后阻力恒定，有利于采用定时清灰。

2.3 荷电粉尘对滤袋过滤特性的影响机理

粉尘在电场中充分荷电，除去粗尘，也就是说除去粒径较大的颗粒，细颗粒荷电不充分但可在电场中被极化进入滤袋除尘，而覆膜滤袋对微细粉尘有很高的除尘效率。因此可以结合各个除尘机理对不同粒径粉尘最佳收集效果以达到最高除尘效率，以期让烟尘接近零排放。一般说来粉尘荷电后对滤袋过滤特性会产生两方面影响：①会发生细颗粒物电凝并成为粗颗粒的过程，使平时难以捕集的细颗粒物更容易被过滤机理所拦截；②滤袋表面拦截下来的荷电粉尘会排列的更为规则有序使粉尘层孔隙率提高，清灰效果更好。