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布袋除尘器的运行机理及高炉炼铁中的应用

发布时间:2019-06-02
​高炉炼铁过程中产生的烟尘量大。烟尘捕集系统主要由出铁场、矿槽两部分组成。前者吸尘..

高炉炼铁过程中产生的烟尘量大。烟尘捕集系统主要由出铁场、矿槽两部分组成。前者吸尘点分为顶吸、侧吸、罐位吸尘;后者吸尘点分为槽上各吸尘点、槽下各吸尘点、料坑各吸尘点。按照清灰方式,袋式除尘器可分为:分室反吹、喷嘴反吹、振动反吹并用、脉冲喷吹四大类。山钢股份莱芜分公司炼铁高炉使用的是脉冲喷吹袋式除尘器,在出铁场和矿槽分别设置脉冲喷吹袋式除尘器,保证高炉在上料和出铁过程中无烟尘外溢现象,既保护了环境,又为炉前操作人员的人身健康提供了保障。

1脉冲袋式除尘器的组成及运行机理

每个袋式除尘系统分别由多个高技术的系统配置而成,包括烟气输送管道系统、烟气预除尘/降温系统、滤料的选择与滤袋加工、花板的设计、加工的质量、除尘清灰系统、电子控制系统、卸灰系统、风机系统、分流挡板和钢结构制造、除尘器破袋警报系统等。

出铁场除尘是高炉出铁时产生的烟尘在风机吸力作用下,通过捕集点(罐位、顶吸、侧吸)进行收集。矿槽除尘主要负责槽上、槽下、料坑的振动筛和皮带等的灰尘捕集点,含尘气体经管道进人脉冲布袋除尘器过滤,净化后的空气经风机、排气筒排人大气。附着于布袋表面的粉尘经脉冲反吹落人灰仓,经卸灰阀、分刮板机、集合刮板机、加湿机加湿后卸人灰仓由汽车外运。

脉冲喷吹系统是除尘器的核心,其运行情况直接关系到除尘器的进出口压差和风机机组的运行状况。反吹操作通过反吹PLC系统控制脉冲阀的顺序动作实现。进行反吹时,脉冲阀瞬间开启,反吹气体在压力作用下,通过布袋口上面的喷嘴冲击进人除尘布袋,使布袋外表面附着的灰尘抖落。

脉冲喷吹除尘器主要是以压力气包内压缩气作为清灰能源,使脉冲阀启动时形成一股脉冲气流逆向从滤袋顶部到袋底进行脉冲抖动。其目的是通过脉冲抖动,把滤袋外侧结合的物料抖进除尘器灰斗。如果压力或流量不足,清灰力度不能到达滤袋底部,则物料不能剥落,形成局部积灰,导致设备阻力增高、滤料负荷不均匀等现象,缩短滤袋寿命。反之,如果清灰力度太强,已经渗透进滤料表层的微细颗粒将被打出表面,产生二次扬尘现象。同时,滤袋也可能由于振荡力太强导致与笼架的摩擦过高而裂袋。因此,无论采用高、中、低压的压缩气源,设备的清灰力度和流量都根据工艺、烟尘和滤料性质而合理配置。

2脉冲袋式除尘器在高炉炼铁中的应用

2.1高炉出铁场尘源的特点

1)污染源分散、污染范围广。出铁场烟尘来自铁口、渣口、铁沟、渣沟、撇渣器等部位,尘源为敞开式,且处于操作人员呼吸带以下。高炉出铁时,出铁场内约50%笼罩在烟尘及其有害气体中,并伴有高温和辐射,空气污染严重。据统计,每冶炼It铁水,出铁场产生烟尘2.5kg,CO2kg。出铁场出铁时,操作区含尘9~81mg/m3,CO60213mg/m3,SO298~185mg/m3,辐射强度高,环境温度40~60℃。

2)颗粒细,危害重。烟尘粒度<;10μm的占50%-60%,特别是二次烟尘,<1μm的占65%左右,这些尘粒在空气中处于扩散状态,停留时间长,有些金属微粒能溶解于人的呼吸分泌液中,操作人员深受其害。

2.2脉冲袋式除尘器在高炉炼铁中的应用

高炉出铁时,铁水从出铁口流出后沿铁水沟进人铁水罐,过程中会产生大量烟尘外溢,负责各口的吸尘罩在除尘风机强大的吸力作用下将外溢烟尘捕集。其中,出铁口是产生烟尘量较大的地方,其吸尘罩布置方式的合理性直接关系到排放烟尘效果,是除尘系统成功的关键。出铁口一般由顶吸和侧吸两种共同负责,以侧吸为主,顶吸为辅,风量均匀分配。

2.3脉冲袋式除尘器防火与防爆

布袋除尘器的滤袋大多由可燃织物构成,炼铁厂主要使用的是涤纶针刺毡布袋,安装和检修过程中,应严格禁止滤袋与明火的接触。除尘设备上设有明显的防火标志,在净气室检修通道处放置灭火设备备用。除尘系统的进出口烟道设置防爆孔,除尘器本体和烟道按防爆设计。

3袋式除尘器的维护

3.1除尘器通风机的维护

1)输送气体中粉尘浓度较高,应在风机壳体及叶片上增加层;输送气体中含有过量的腐蚀性杂质和粘性杂质,应在气体进人风机前进行过滤或净化处理。

2)定期风机内部的灰尘、污垢及水等杂物,防止锈蚀,同时检查风机磨损情况。

3)停机时间过长的风机,应定期进行运转,以免轴承弯曲;开机前应校验各部位间隙。

4)经常监听风机机体声响,检查振动情况。

5)经常检查轴承温度,超过规定值应立刻停机检查。在任何情况下,均不许采用以冰或冷水来冷却轴承,以免轴衬弯曲。

3.2除尘器风量分配调节

大型脉冲袋式除尘器采用两列及以上的布置方式,为了风量在各室的均匀分布,管道布置方面会采取一些措施,由于计算量与实际量的差别、施工图与变等的影响,正常生产时各室间往往会出现风量、灰尘产生量的差别,有时达到10倍以上。

各室布袋负荷差别较大,反吹参数却是一样,会造成压缩气体的浪费;另一方面含尘气流在一部分布袋箱、一部分受阻,也会导致电耗增加,因此需要调整风量、实现均衡。主要采取导流措施,其次对各室风门进行调节,注意少量多次、循序渐进,每次调节都要观察压差、灰量、电流变化。

3.3除尘器卸灰系统维护

卸灰过程中要注意调节好插板阀开度、控制好卸灰阀启停,维持灰量基本稳定。卸灰加湿以形成松散状颗粒为标准,不能因水量不足或湿润不好而扬尘,也不能水量过大或灰、水分离而形成泥浆流。

在我国,袋式除尘器用于高炉炼铁烟气除尘刚刚起步;发达在高炉冶炼除尘、脱硫中,袋式除尘器已占有相当大的比例。近年来,环保要求越来越严,高炉冶炼各项污染物排放浓度标准不断提高。大气污染物综合排放标准(DB37/2736-2013)第四时段标准要求除尘器出口粉尘排放浓度低于10mg/m3。近10a来,袋式除尘器在我国发展很快,尤其是大型袋式除尘器的出现,新的滤料和新的脉冲阀的开发,增强了袋式除尘器的可靠性,提升了除尘效率,且受粉尘特性和烟气成分的影响很小。因此,袋式除尘器在国内高炉炼铁除尘、脱硫市场上拥有广阔的市场前景。


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