随着我国环保法规的健全与完善、人们环保意识的提高,在引进国外或改造已有电¯冶炼技术与设备的同时应考虑与之配套的世界先进电¯除尘系统。近几年,电¯增设气(油)氧喷枪、热装铁水等工艺改进,生产节奏加快、冶炼时间缩短,产量相应提高。除尘系统也就出现了能力不足、效果降低的现象,各厂也纷纷从技术上论证,采取措施达到国家规定的排放指标。就此,对电¯除尘系统提出三个关键性问题,进行分析。
一、除尘系统工艺流程
1、普遍采用的工艺流程
电¯¯内一次排烟、电¯密闭罩及厂房屋顶二次排烟及精练¯、上料系统排烟、风机加压送入电¯除尘系统主管道相结合的烟气捕集、滤袋过滤的干式除尘方法、负压操作的工艺流程,见图1。
图1电¯除尘普通工艺流程
2、PLC自动控制
(1)脉冲(设定时间或压差)反吹清灰。
(2)根据冶炼工况自动调节各烟尘捕集点的风量、风压和风机功率。
二、关键技术问题
1、除尘器布袋滤料的品质
滤料的品质选择,决定了除尘器的运行阻力和运行费用、投资费用,直接影响烟尘的排放浓度。
2、清灰技术
清灰性能的好坏直接影响过滤效率率和布袋的寿命。
3、烟气温度
烟气温度控制直接影响密闭罩及厂房屋顶排烟效果、¯内微负压形成和布袋的寿命。
三、技术分析
1、布袋滤料
常用的布袋滤料为涤纶针刺毡,其过滤原理是依据布袋表面的一次粉尘层(尘饼)来实现过滤。电¯烟尘特点:轻、细、分散性大和流动性差;极易堵塞布袋,即"糊袋"。烟气中的主要成分与粉尘成分(见表1、表2)。
表1烟气主要成分(%)
COCO2N2O2H2O
5~1010~1550~700~55~10
表2烟气粉尘主要成分(%)
FeO/Fe2O3CaOSiO2Al2O3/MgOZnOPbO其它
34~4510~158~135~105~250.5~15~10
FeO、FeO/Fe2O3和CaO容易在布袋表面结晶成块覆盖滤料的孔隙,再加上粉尘渗入滤料内层久而久之堵塞孔隙,使得通过布袋气流量下降,压力损失增加,除尘器运行阻力增高(图2)。各个吸尘点对烟尘捕集“有气无力”,烟尘向外弥散污染环境;布袋反吹清灰周期变短甚至不间断反吹清灰,降低布袋疲劳寿命而破裂,造成烟尘排放超标(大于100mg/Nm3)。为达到环保排放要求,不得不更换布袋,增加运行费用。另外,系统难免的事故水也将是烟气中水分的来源。因此,布袋滤料选择原则建议传统涤纶针毡进行特殊处理,以满足:
a.憎水性,水份不与布袋结合,不粘尘,粉尘、水份沉落灰仓。
图2除尘器运行阻力
b.布袋滤料纤维断裂强度,建议:横向绽裂强度>120kg/5cm;纵向绽裂强度>70kg/5cm。
2、清灰技术
(1)清灰用具可调压力的介质气体。布袋滤料使用初期,其过滤效率较高,布袋堵塞程度较轻,清灰反吹压力可控制在3~4kg。避免布袋长期在较高压力下运行而提前疲劳;布袋滤料使用后期,布袋堵塞程度越来越重,运行负荷持续上升,低压力反吹难以清灰,此时可用5~7kg压力清灰,使过滤压降尽可能降低,保持较好的清灰效果,达到延长布袋疲劳寿命的效果。但此时应增加文氏管防止高压气体偏吹造成布袋破裂。
(2)清灰用介质气体应无水无油,对钢厂而言使用氮气较为理想。因为在一定压力、温度下压缩控制中含有一定量的水份(见图3)。
图3不同压力下压缩空气中饱和含湿量
(3)除尘器停止运行后应继续反吹清灰两个周期,避免空气中水份与布袋表面灰尘结合结块糊袋。
3、烟气温度
(1)进入除尘器的烟气温度(T)过高,布袋滤料收缩变形使运行阻力增加。如果烟气温度(T1)超过滤料软化温度点,将使布袋失效或烧毁。因此,在进入除尘器前必须有事故保护的混风机构,使得外界自然空气充分与烟气混合、冷却,保证烟气在布袋滤料软化温度点以下进入除尘器。
(2)如果烟气长期在事故状态下进入除尘器,必将使整个除尘系统管网“短·”,造成各个吸尘点捕集烟尘效果极大降低;T2温度过高,水冷,滑套自动滑离¯盖烟气弯头,¯内微负压难以形成。要求烟气管·有充分的冷却能力;如水冷烟道有足够长或相当直径,机力冷却器有足够的冷却面积。