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脈衝袋式除塵器在國豐鋼廠的應用

脈衝袋式除塵器在國豐鋼廠的應用

  • 除塵效率:99.9%
  • 方案優勢:
  • 所需設備:布袋除塵器
全國銷售熱線:0373-5636559 點擊索取報價 疑難解惑

方案介紹

脈衝袋式除塵器具有性能穩定、運行費用低、淨化效率高、可回收 利用粉塵等優點,是處理細而幹燥粉塵的理想設備,因而被廣泛應用於 鋼鐵企業的粉塵治理工藝中。但如果設計、使用、維護不當,就很難發 揮其應有的作用,下麵就結合國豐公司的實際情況談一談脈衝袋式除 塵器的應用。

1 脈衝袋式除塵器概況

1.1 結構、原理

脈衝袋式除塵器主要由上箱體(淨氣室)、中箱體(塵氣室)、灰鬥、脈 衝清灰係統、濾袋、濾袋骨架、進出風口、壓差計、檢修人孔、卸灰裝置、 和PLC 控製儀等組成。其工作原理為: 脈衝袋式除塵器在風機動力的 牽引下,除塵器內部、除塵管道及除塵罩口處形成負壓環境,使揚塵點 的粉塵在壓差作用下進入除塵器,氣流通過除塵濾袋過濾,粉塵被截留 在布袋表麵,通過PLC 控製儀有規律地向脈衝閥輸入脈衝信號,壓縮氣 體的高壓風將粘附在濾袋表麵的粉塵噴吹下來收集到積灰鬥內,從而 達到回收粉塵的目的,處理後的幹淨氣體經除塵風機從煙囪排出。

1.2 技術特點

(1)除塵效率高,粉塵排放濃度低,能滿足新的環保標準。布袋除塵 器的除塵效率大於99.9%,特別是對於亞微米級(1 微米)的粉塵有很好 的收集效果。

(2)除塵效率穩定。排放濃度不受粉塵的比電阻、濃度、粒度的影響, 以及設備負荷變化。

(3)除塵器采用分室結構,可以分室輪換檢修,而不影響生產設備運 行。

(4)布袋除塵器占地麵積小,進、出口道布置緊湊。

(5)適應性強,捕集粉塵範圍廣,尤其適用於燃煤灰分高、比電阻值 大、硫分低和電除塵器難以收集的粉塵。

1.3 使用概況

脈衝袋式除塵器在我廠原料上料、轉運,燒結混料、配料,高爐出鐵 場、轉爐煉鋼二次除塵、散裝料等工序中都有應用,目前我廠南區共有 此類除塵器24 台,總處理風量可達108 萬m3/h,總過濾麵積 156858m2,除塵濾袋65220 條,風機電機總裝機功率23315KW。我廠運 行最老的脈衝袋式除塵器為二煉鐵3#350 高爐出鐵場除塵,於2001 年投入使用,已經運行13 年,現在依然運行平穩,煙氣排放能達到國家 標準(見表2)。

2 國豐脈衝袋式除塵器係統的特點

2.1 變頻調速

除塵風機電機已經全部改造為變頻調速電機,可根據各工序生產 的特點來調節電機頻率,從而達到調節風量的目的。如我廠1#1780 高 爐出鐵場除塵,根據風機性能曲線及出鐵場的運行情況設置了高、中、 低三個調速檔,爐前工可以根據不同的工況來調節風量,從而達到節約 能源的目的(見表1)。

表1 1#1780高爐出鐵場除塵節電量
除塵器 1#1780高爐出鐵場除塵
處理風量(m³/h) 850000
電機功率(kw) 1620
變頻節電量(萬度/月) 25.2

2.2 計時器的使用

脈衝布袋除塵器(除塵風機)已經全部加裝了計時器,每月對計時 器數據進行抄錄,核算運轉率,運轉率不達標將會受到嚴厲的考核。

2.3 排放物檢測

定期對各除塵器排放物進行監測(見表2)。對排放不達標的設備 要求及時處理。

表2 部分脈衝濾袋除塵器顆粒物監測結果(單位:mg/m3)
除塵器     顆粒物排放濃度(國標) 顆粒物排放濃度(實際)
 一煉鐵5#450高爐出鐵場除塵 30 4.06
二煉鐵2#450高爐出鐵場除塵 30 3.5
二煉鐵3#450高爐出鐵場除塵 30 3.6
儲運部北區三期供料除塵 30 9.8
儲運部南區c8除塵 30 16.6
一煉鋼80噸倒灌站除塵 20 13.9
二煉鋼1#2#轉爐二次除塵 20 2

2.4 管理製度健全

製定環保設備全過程管理製度,從環保設備的設計、選型、申報、采 購、驗收、使用、維護、保養、檢修、報廢等各個方麵加以監督、檢查、管 理。

2.5 濾袋尺寸統一

大部分脈衝濾袋除塵器采用的相同尺寸的濾袋(尺寸為φ130mm× 6000mm),可用通用,降低了濾袋的儲備量。

3 脈衝袋式除塵係統在我廠的應用情況

3.1 除塵罩

除塵罩形式較多,傘形除塵罩、局部密閉除塵罩、側吸除塵罩在我 廠都有應用。傘形罩的吸氣氣流易受室內橫向氣流的影響,為了防止粉 塵被橫向氣流帶入室內,傘形罩最好靠牆布置。在工藝條件許可時,可 在傘形罩四周設活動擋板。而為了在不增加風量的條件下增加罩麵風 速,可在罩內加擋板,提高吸塵效果。而側吸罩往往在某些工藝或操作 的要求下不能設置各種形式的密閉罩時才被采用,側吸罩的效果要比 傘形罩差,同時要求的吸氣量也較傘形罩大,但在許多特殊場合是必 不可少的。如我廠120 噸渣房外購鐵水兌倒處,由於天車高度的限製就 設計采用了櫃式側吸罩,除塵效果也達到了設計要求。局部密閉除塵罩 在我廠使用最多,主要用於各種原料轉運皮帶上。局部密閉罩要保證罩 內各點都處於負壓,抽氣量應該適當,認為抽氣量愈大愈好的觀點是不正確的,一般來說,排氣罩內風速0.25-0.37m/s 的氣流,不會使靜止的 物料散發到空氣中,而風速大至2.5-5m/s 時,物料就可能被氣流帶走; 為防止飛濺(誘導氣流)而不使粉塵外逸,根據飛濺的特點,可將排氣 罩往外擴大或設置擋板,使飛濺氣流的速度在到達罩壁前就衰減掉。

表3 我廠部分除塵器的鋼耗量
除塵器 過濾麵積(㎡) 耗鋼量(kg/㎡) 漏風率(%)
C9 4200 28.1 ≤2%
C4 6700 29.1 ≤2%
C3 1400 29.3 ≤2%
C6 6700 27.2 ≤2%
C7 2400 28.3 ≤2%

3.2 除塵管道

我廠除塵管道一般采用Q235 螺旋焊管或板材卷製,管道壁厚在 6-10mm 之間。對於管道風速的選擇,有的采用16m/s-18m/s,有的采用 20m/s-24m/s。管道內的氣速應合理地確定。氣速太小,氣體中的粉塵易 沉積,嚴重的破壞除塵係統的正常運轉;氣速太大,壓力損失會成平方 增長,粉塵對管壁磨損加劇,使管道的使用壽命縮短。從我廠除塵管道 的運行維護來看,像一些處理燒結礦、球團礦、煤粉、石灰、焦炭等含有 粗顆粒或大塊物料的除塵管道,管道磨損較為嚴重,此類除塵管道應以 低風速(18m/s)較為合適,同時管道壁厚應適當加厚。除塵管道的布置 間接製約著除塵風量的提高,在布置除塵管道時為防止管道內積灰, 就要在水平管道處安裝清灰孔定期清理積灰否則將嚴重影響除塵風 量的提高。

3.3 除塵器本體

除塵器本體為進、出風口法蘭之間,排灰口法蘭以上部分,不包括 支架和保溫層,但包括必要的工藝性扶梯、平台的設備。除塵器招標采 購時應考慮除塵器本體質量與過濾麵積的比值(鋼耗量),鋼耗量(表 3)是一個重要的經濟技術指標,鋼耗量應該控製在一個合理的範圍之 內,指標過高將增加投資,過低則可能導致一些廠家偷工減料,以致造 成設計不合理,使用維護困難的問題。根據我廠的使用情況,鋼耗量應 不低於30kg/m2。

3.3.1 灰鬥

我廠除塵器的灰鬥一般都大於60°,存灰量一般都能滿足8 小時 的處理量。灰鬥中的存灰需及時卸出,存灰過多會造成各分室進風口積 灰堵塞,同時影響布袋壽命及除塵效率。我廠當拉灰汽車出現故障影響 拉灰時(卸灰與汽車拉灰同步進行),除塵器各分室進風口積灰堵塞問 題就比較嚴重,有的甚至需要切割管道進行人工清灰。因此協調好廠內 汽車拉運,準時組織卸灰非常重要,同時拉運汽車需有備用設備。卸灰 時不能將灰鬥灰量放空,留有一定量的餘灰能保證灰鬥卸灰處的密封 性,放空後可能會由於卸灰閥密封不嚴導致漏風。我廠一些除塵器就發 現過從刮板機、螺旋輸灰機向灰鬥抽風的問題,而這種情況主要發生在 僅依靠人工來判斷灰鬥餘灰量的地方,灰鬥餘灰量的控製依靠料位計 與卸灰電機的連鎖來控製的除塵器就沒有這種情況。因此料位計對卸 灰控製是相當有用的。

3.3.2 中箱體與上箱體

中箱體設計時一般要求高度比安裝的濾袋長一米以上,這樣有利 於氣流的擴散,減少對濾袋的衝擊,提高濾袋壽命及除塵效率。我廠 230 燒結配料除塵安裝的濾袋基本與灰鬥上沿齊平,導致布袋更換頻 繁,現已準備改造。上箱體製作時應保證壁體光滑(特別是倉頂蓋之間 的通道),保證雨水正常流走。安裝倉頂蓋的四邊梁要有足夠的強度,防 止四邊梁變形、下沉,否則會導致倉頂蓋密封不嚴漏風,我廠二煉鋼50 噸轉爐二次除塵就存在此問題,導致維護困難。箱體內的花板(上箱體 與中箱體之間隔板)是袋式除塵器的關健配件之一,主要起分隔塵氣和 固定濾袋的作用。在招標時一定要采用定位靠模工藝,花板孔采用數控 四柱衝壓加工,確保孔徑偏差為±0.1mm,孔距偏差為±0.5mm,花板平麵 度<2/1000,對角線長度偏差<5mm,確保濾袋安裝牢固不掉袋,裝拆方 便。花板腐蝕、變形導致的漏風,會使除塵器形同擺設。我廠儲運部的焦 槽除塵就曾出現過花板腐蝕、變形,導致冒煙的問題,後對花板進行更 換,解決了冒煙的問題。

3.3.3 脈衝清灰係統

我廠主要采用離線分室清灰的技術,手動、自動皆可,噴吹一次的 時間為0.1-0.2 秒。脈衝閥以3 寸的淹沒式脈衝閥為主,使用壽命一般 能達到18 個月,脈衝閥損壞主要為膜片的問題,可以通過更換膜片進 行修複,閥體的使用壽命可以達到5 年以上。脈衝閥作為一種易損件, 日常維護中需留有一定量的必備件,我廠一煉鐵450 高爐除塵(5 台) 係統曾經出現過40 多個脈衝閥同時出現問題而無法及時更換的情況。

脈衝氣源以氮氣為主,少部分除塵器使用的壓縮空氣,減壓後壓力在0.2~0.4MPa之間,使用壓縮空氣作為氣源時,儲氣罐,三聯件需定期(每周兩次)進行排汙,否則會對濾袋帶來不良影響,同時對分氣包造成腐 蝕。我廠120 噸轉爐二次除塵就曾因此問題出現過分氣包焊口開焊的 現象(煙氣溫度能達到50-70℃,對布袋影響小),分析原因為腐蝕造成, 後加強了定期排汙,沒有再出現過此類問題。脈衝閥需配置防塵防雨 箱,我廠原料係統的除塵器脈衝閥都沒有安裝防塵防雨箱,鏽蝕相當嚴 重,而其他安裝有防塵防雨箱的脈衝閥則沒有此類問題。

3.3.4 除塵濾袋

我廠使用的濾袋以克重為500 克/立方米的熱軋壓光處理的滌綸 針刺氈為主,濾袋過濾速度控製在1-1.2m3/min 之間,濾袋使用壽命一 般為12-18 個月,顆粒物排放濃度能夠滿足國標的要求(見表2)。濾料 質量對除塵器的除塵效率有直接影響。選擇濾料時首先要選用透氣性 能好、耐腐蝕、耐磨損、適合工況要求(如溫度、化學侵蝕等)的濾料,以高 質量縫製技術加工而成的濾袋。如果濾料選用不當或加工質量差,易產 生水解、酸解、覆膜剝落、濾袋破裂等現象,就將顯著影響除塵效果。濾 料的使用,除要求各項性能滿足使用要求外,還應保證其使用年限和 價格,兩者的比值是評價濾料經濟性的指標。我廠二煉鋼3#50 噸轉爐 二次除塵曾有一段時間布袋燒損特別嚴重,一個月損壞布袋達三四百 條,分析發現由於除塵管道與轉爐距離近,管道溫度過高(超過130℃), 原打算將使用的常溫滌綸針刺氈濾袋換成P84 玻璃纖維針刺氈濾袋 (耐溫可達260℃),但由於價格相差懸殊,於是采取了控製轉爐操作噴 濺、在除塵管道內部加裝冷卻裝置等措施,很好的解決了濾袋燒損問 題,現在每月檢修檢查都沒有發現此類問題。

3.3.5 壓差計

壓差計可用來判斷運行情況:如壓差增高,意味著濾袋出現堵塞、 濾袋上有水汽冷凝、清灰機構失、灰鬥積灰過多以致堵塞濾袋、氣體流 量增多等情況。而壓差降低則意味著出現了濾袋破損或鬆脫、進風側管 道堵塞或閥門關閉、箱體或各分室之間有泄漏現象、風機轉速減慢等情 況。我廠大部分除塵器都安裝的U 型壓差計,主要依靠人工觀察判斷 來調整清灰時間,運行維護有一定的困難。在我廠1780 高爐出鐵場除 塵及礦槽除塵加裝了電子壓差儀,實現了壓差與脈衝清灰的自動連鎖 控製,即能定時又能定阻進行清灰,降低了使用維護的難度,提高了除 塵器的運行效率,取得了良好的效果。

3.3.6 煙道隔板

煙道隔板在檢修檢查時往往會被忽略。我廠230 燒結配料除塵曾 發生過排放超標的問題,但在查找問題是發現布袋、花板等都沒有問 題,最後在檢查煙氣隔板時發現隔板上有3 個較大的漏點,導致煙氣未 經布袋過濾處理即以排放,在對隔板進行補焊後排放達標。因此對煙道 隔板的檢查應該納入每月的常規檢查。

3.4 輸灰裝置

我廠布袋除塵器輸灰裝置以螺旋輸灰機和刮板機為主,原有少部 分無托輥皮帶輸灰機,由於容易造成二次揚塵已經全部改造。手動控製 卸灰時應注意根據螺旋輸灰機和刮板機輸灰量的大小來操作卸灰閥, 灰量過大會造成螺旋輸灰機和刮板機的損壞,我廠一些除塵就因此出 現過刮板機鏈條損壞的情況,在對卸灰操作修改後,鏈條損壞情況大大 降低。

3.5 除塵風機

在日常運行中必須按時檢查風機軸承的振動和溫度是否符合風 機的正常限度,並準確的記錄,發現問題時需及時地采取措施,保證除 塵器的正常運行。而在除塵器長時間停運時,需徹底排空冷卻係統內部 的冷卻水,防止冷卻水凍結發生事故,我廠原料場的C3、C4 除塵風機 在停運期間就發生過軸承座凍裂的問題。

4 結束語

隨著環保標準的提高,新型濾袋材料的應用、除塵器的自動連鎖 控製、無揚塵輸灰裝置的使用將成為今後布袋除塵器的發展方向。而優 化除塵管道設計,選擇"簡單、實用、可靠、經濟"的除塵器,提高使用、維 護水平則是國豐布袋除塵器管理的重點。

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