机尾烟气含尘浓度比较大,电除尘器经常出现电晕闭塞(即高电压、低电流)现象,严重时,还出现运行电流为“0”的情况。3)芒刺结球。由于粉尘的浓度大且不稳定,烟气温度高,再加上粉尘理化性质的特殊性,常会出现结球现象。
国内钢铁企业在烧结机尾除尘技术上主要采用电除尘器、布袋除尘器,极少数使用多管除尘。莱钢股份炼铁厂充分考虑现场条件、粉尘特性、排放标准、除尘效率和运行费用等多种因素,对两种主要除尘设备的各种参数做了详细对比。
2.3.1除尘效率对比
电除尘器的除尘效率可达到99.9%以上,但电除尘器对粉尘的比电阻比较敏感,所以其除尘效率并不稳定。刚投人运行时,除尘效果较为理想,但经过一段时间运行后,会出现芒刺线尖端结球、振打不彻底等现象,使除尘效率明显下降,很难实现达标排放。
布袋除尘器高效的过滤机理决定了其不受烟气性能变化的影响,除尘效率可达99.99%以上,高于电除尘器,排放烟气的含尘浓度低于50 mg/m³
2.3.2入口粉尘浓度对除尘器的影响
1)电除尘器。人口粉尘浓度的变化会直接影响粉尘的荷电量,因此也就直接影响了电除尘器的除尘效率,最终反映在排放浓度的变化上。粉尘浓度过高,易引起电除尘器的电晕闭塞现象,大大降低除尘效率。
2)袋式除尘器。烟尘浓度的变化只会引起袋式除尘器滤袋负荷的变化,从而导致清灰频率的改变(自动调节)。烟尘浓度高时,滤袋上的积灰速度快,相应的清灰频率高,反之清灰频率低,对排放浓度不会引起太大变化。
2.3.3烟气温度对除尘器的影响
烧结机尾(单辊破碎机处)烟气温度120150℃,经大烟道、带冷机等扬尘点含尘气体混人冷风后,温度下降为80一120℃,波动范围不大。对电除尘器而言,烟气温度太低,结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电,但有利于提高除尘效率;烟气温度升高,会引起粉尘比电阻升高而不利于除尘,因此烟气温度会直接影响除尘效率。
布袋除尘器受烟气人口温度影响较大,直接影响其布袋的使用寿命和运行效果。烟气温度太低,会发生结露并可能会引起“糊袋”及壳体腐蚀;温度
太高,超过滤料允许温度会造成“烧袋”而损坏滤袋。
2.3.4一次性投资对比
对于烧结机尾烟气和粉尘条件,两种除尘器的排放浓度均能达到环保标准要求,袋式除尘器的初期投资要比电除尘器高20%~35%。
2.3.5维护费用对比
电除尘器的风机能耗小,电场能耗大,其维护费用主要是对阳极板、阴极线、振打锤的更换,该费用很高,但更换频率为6-8 a/次。
袋式除尘器的风机能耗大,清灰能耗小,总体能耗相当,其维护费用为布袋更换,费用较低。
因此,两种除尘技术各有利弊,相对于机尾烟气来说,采用布袋除尘器具有更大优势,但存在滤袋使用寿命的顾虑,单纯使用电除尘器或布袋除尘器均不能很好地解决该除尘问题。最终决定采用电袋复合式除尘技术用于烧结机尾烟气的治理。
3电袋复合式除尘器工作原理
利用电除尘器将烟气中to } m以上粉尘颗粒除去70%以上,降低烟气的含尘浓度后(降至10 g/m3以内),再利用布袋除尘对剩余粉尘进行捕集,将烧结机尾烟气总的排放浓度控制在50 mg/m'以下。由于电(预)除尘的作用,消除了大颗粒粉尘对滤布的磨损及高温粉尘颗粒对滤袋的损坏,也减少了布袋除尘的负荷;同时由于荷电粉尘作用,使带异性电荷的粉尘相互吸附,产生电凝作用,细颗粒粉尘凝并成较大颗粒粉尘利于捕集,相同极性粉尘相互排斥,使得沉积到滤袋表面的粉尘颗粒排列有序,形成的粉层透气性好、孔隙率高、剥离性好。粉尘层的透气性越好、含尘浓度越低,布袋除尘的清灰周期越长,从而使滤布折射次数也相应减少,有利于延长滤布的使用寿命。
4机尾电除尘器改造
4.1增加1级121 m2电除尘器
在原电除尘器前增加1级121 m2电除尘器,在原电除尘器基础上设通梁,两端各伸出柱中心线1 700 mm,伸出部分设计成元宝梁形式。改成双列灰斗。除尘器改造后,具有1个电除尘室,3个袋除尘室。袋除尘室为双列共12个单元室,每室设10个脉冲阀,每个脉冲阀喷15条小150mmx7000mm的滤袋。气流中进中出,含尘气流随除尘器进口经1级电除尘器后,将大部分大颗粒的粉尘收集下来,并使未收集的粉尘预荷电,然后通过电、袋之间的缓冲区及布袋除尘器前的导流布风装置,使气流从中部、底部及两侧进人除尘室每个单元,经滤袋除尘后的洁净气体由除尘器出口变径管排出。
4.2设计选用滤料和袋笼
根据烧结机机尾烟气湿度和酸露点温度较低,粉尘粒径分布广、堆比重大和磨琢性强、温度成150℃等特性,设计选用PPS+PTFE处理的滤料。
滤笼材质选用碳钢,表面镀锌,防止锈蚀,有利于延长滤袋使用寿命。
4.3控制除尘清灰
除尘器采用上位机控制,电除尘器设定时(时间可调)、手动两种清灰方式,袋除尘设手动、定时、定阻3种清灰方式。上位机上预留有网络接口,可实现远程控制。清灰方式设计为离线清灰。
4.4改造集气罩、除尘管道
考虑到机尾烟尘的阵发性,同时集气罩的结构又不能妨碍操作和设备检修,还必须拆卸方便。因此,合理设计集气罩的形式、罩内气流的组织和正确地选择吸风点的位置,重新设计烧结机尾、带冷机机头的捕集方式,将带冷机机头(卸料端)吸尘罩改为双侧吸风。