冶金行业除尘技术及除尘设备

权　岚
(马鞍山市华宇环保设备制造有限公司) 　
鲍武煜
(马钢集团第一炼铁总厂)　
摘　要: 介绍了冶金行业使用的除尘技术及除尘设备, 重点论述了几种除尘器的工作原理和使用特点, 为同行业选择除尘方式提供了一定的技术帮助。
关键词: 冶金行业; 除尘设备; 工作原理
中图分类号: TD714+ 14　　文献标识码:B　　文章编号: 100925683 (2005) 0920059202
随着人们生活水平的日益提高, 对企业的环境治理越来越关注。一般冶金企业的环保投资, 要占固定资产投资的12%～ 16% (发达国家达到20% 以上) , 目前绝大多数冶金企业还未达到这个水平。据1995 年的调查, 全国冶金企业的平均环保投资只占固定资产投资的6% 左右。
1　冶金收尘技术及设备
1. 1　冶金烟尘治理之难点
冶金企业的主要排放尘源是: 破碎机、烘干机、磨机、选粉机、烧结机、高炉、转炉、平炉、轧钢等。另外, 输送设备、库顶、库底, 进、出料口等是产生扬尘的尘源。其中, 治理难度最大的当数冶金废气, 在其烟气“湿、蚀、变”的特殊工况。绝大多数冶金企业, 由于资金紧张及观念上的原因等, 投资少, 给废气的治理带来难度。
112　国内现有的几种冶金收尘技术
除各种湿法除尘、电除尘及布袋除尘外。目前高效布袋收尘技术仍是应用的主流。
2　生产过程收尘技术及设备工作原理
211　脉冲袋式除尘器
冶金厂内的粉尘浓度高, 一般在600g/m3 以上,出口可高达1 000～ 1 200göm 3。对于收集如此高浓度的粉尘, 采用FGM 气箱脉冲袋式收尘器一级收尘, 即可满足出口50 göm 3以内的排放要求, 系统简单, 阻力小, 能耗低。
(1) 脉冲袋式除尘器工作原理。设备正常工作时, 含尘气体由进风口进入灰斗, 由于气体体积的急速膨胀, 一部分较粗的尘粒受惯性碰撞或自然沉降等原因落入灰斗, 其余大部分尘粒随气流上升进入袋室, 经滤袋过滤后, 尘粒被滞留在滤袋的外侧, 净化后的气体由滤袋内部进入上箱体, 再由阀板孔、排风口排入大气, 从而达到收尘的目的。随着过滤的不断进行, 收尘器阻力也随之上升, 当阻力达到一定值时, 清灰控制器发出清灰命令, 首先将提升阀板关闭, 切断过滤气流; 然后, 清灰控制器向脉冲电磁阀发出信号, 随着脉冲阀把用作清灰的高压逆向气流送入袋内, 滤袋迅速鼓胀, 并产生强烈抖动, 导致滤袋外侧的粉尘抖落, 达到清灰的目的。由于设备分为若干个箱区, 所以上述过程是逐箱进行的, 一个箱区在清灰时, 其余箱区仍在正常工作, 保证了设备的连续正常运转。之所以能处理高浓度粉尘, 关键在于这种强清灰所需清灰时间极短(喷吹一次只需0. 1～0. 2s)。
(2) 技术特点。①无需预收尘设备, 能一次性处理高达1 000göm 3浓度的烟尘, 排放小于50 g/m 3, 工艺流程简单; ②袋室内无需喷吹管, 机外换袋方便;
③嵌入式弹性袋口, 密封性能好; ④脉冲阀数量少,清灰强度大, 动作迅速; ⑤整机采用微机自动控制,各参数易于调节, 可实现无岗位工操作; ⑥滤袋使用寿命二年以上; ⑦易实现隔离检修, 收尘器相对主机运转率100%。
2. 2　反吹风布袋收尘器
反吹风布袋收尘器, 系内虑式、属弱清灰, 一室每次反吹时间要10～ 20s, 只能处理常规浓度的烟尘, 价格便宜。常规使用代表型号为XDC 型系列反吹风布袋收尘器及抗结露布袋除尘器。21211　XDC 型系列反吹风布袋收尘器
(1) 工作原理。含尘气体由入口首先进入带有倾斜板的预收尘室, 利用含尘气流方向的急剧改变,粗颗粒粉撞在导向板上落入灰斗, 其余随气流进入装有菱形滤袋的过滤室, 粉尘附着于滤袋的外表面,净气透过滤袋后, 经过上部净气室、排风道由风机排出。随着滤袋织物表面附着粉尘层的增厚, 收尘器阻力随即上升, 需利用吹入滤袋内的反向气流进行清灰, 清灰工作逐室进行。清灰各室的切换动作由电磁阀控制压缩空气驱动气缸阀来完成。整个清灰过程由反吹风机、气缸阀及清灰控制系统完成。
(2) 技术特点。①下进气方式, 含有惯性收尘功能; ②采用菱形滤袋, 单位体积过滤面积大; ③滤料厚而光滑, 收尘效率高且易清灰; ④排气与反吹由一个阀体实现; ⑤机外换袋, 运动部件少, 维护方便; ⑥专用微机仪自动控制, 操作及修改参数方便。
21212　抗结露布袋除尘器
(1) 工作原理。系上进气、内滤式, 过滤后的气体经净气室由抽风机排出, 清灰时, 由主风机出口引入反吹气流, 圆形电磁铁控制阀门, 实现反吹缩袋清灰。
(2) 技术特点。仅用一台风机同时承担抽尘和反吹清灰功能, 结构简单, 易于维护, 操作简便; 圆形电磁铁控制阀门, 启动及维持电流小, 节省电能, 不用气源; 采用内保温措施, Á 250mm 抗结露滤袋, 避免了滤袋的结露、堵塞事故的发生; 时间继电器控
制, 价格便宜。21213　立式、旋伞、宽极距静电除尘器
(1) 基本结构及工作原理。该产品由6 部分组成: 电场本体、锁风卸灰装置、排放系统、振打清灰系统、高压硅整流变压器、电气控制系统。其工作原理为含尘气体在引风机负压左右下,由进风管进入除尘器均风箱, 然后通过旋流装置, 形成沿电场方向运行的旋转气流, 大颗粒粉尘在碰撞和离心力的作用下与气体分离落入积灰斗中, 细微粉尘随旋流气体进入电场。荷电后的粉尘在电场力
的作用下, 向极性相反的电极运动, 被电极运动吸附后, 释放所带电荷, 成为中性粒子。振打系统用强力将收尘极板上的粉尘振下, 落入积灰斗中。落入积灰斗中的粉尘累积到一定数量后, 将被锁风卸灰装置排出积灰斗, 净化后的气体被风机通过管路排入大
气中, 完成整个收尘过程。
(2) 技术特点。3 种除尘方式融为一体。①机械除尘: 含尘气体通过旋流装置进入电场, 粗大颗粒粉尘在离心力和机械碰撞力的摩擦作用下, 被收集落入积灰斗, 使含尘气体浓度大为降低; ②高压静电除尘: 两个曲率半径相差极大的电极, 在施加高压直流
后形成了均匀电场。在曲率半径小的阴极附近, 由于电子的定向高速运行, 使周围气体产生电离, 形成大量的正负离子及电子, 在电场力的作用下, 向极性相反的电极运动, 与粉尘颗粒碰撞并附着, 使粉尘荷电, 荷电粉尘在电场力作用下, 到达收尘电极, 将所
带电荷释放成为中性粉尘, 被粘附在极板上, 在极板清灰时, 粉尘便落入灰斗中; ③旋流辅助收尘: 荷电粉尘不但受到电场力的作用, 而且受到旋转的气体离心力作用, 增加了电场驱进速度, 大大提高了收尘效率。
本除尘器由于采用了伞式电场和独特强力清灰方式, 有效地避免了粉尘在清灰时的二次扬尘。伞式电场下落粉尘于上升气流分开, 避免了风对粉尘的吹扬。独特的清灰方式大大降低了清灰时电场中粉尘浓度在短时间内的迅速加大, 防止了电场的电晕封闭现象, 保证电场稳定运行, 顺利将粉尘优选捕集, 从而防止二次扬尘。电场风速高, 处理能力大。卧式电除尘器的电场风速基本控制在< 0. 8m /s之内, 其它立式电除尘器的电场风速基本控制在< 1. 2m ös之内。该立式、旋伞、宽极距电除尘的电场风速为1. 5～ 2. 0m /s, 一般运行在1. 8m ös, 可见其处理能力与成本的价格比具有显著的优势。抗结露能力强, 适应范围大。其它电除尘器要求
入口湿度小于10% , 该技术产品的入口湿度可放宽到30%。使其应用的粉尘性能范围和地区范围扩大。由于电晕线采用独特绝缘吊挂方式, 并采取强力振打清灰, 使电场能长期稳定运行, 再加上其独特的抗结露技术, 从而保证设备的长期无故障、高效运
行。设备使用寿命长, 运行阻力小, 运行费用低。由于该技术产品可靠的保温效果和抗结露技术, 使其使用寿命超过了其它类型的高压静电收尘器。
3　建议
(1) 安装收尘设备的目的, 决不只是应付环保部门, 也不是权宜之计, 而是要收到较长期的社会、环境与经济效益。环保投入所做的比例规定, 就是为了确保质量和效果。一台可靠、高效的收尘器, 用户可以受益多年; 否则, 被迫返工、重上, 会造成一系列
被动和更大的投入。
(2) 收尘器的选用原则。①适应本厂操作工况要求, 能实现较长期稳定的达标排放; ②运行安全可靠, 能与现场同步运转; ③没有二次污染, 回收的粉尘易于利用; ④系统简单, 便于操作维护; ⑤投资相对合理; ⑥老设备改造能利用现有场

2005208 月下旬进口铁矿粉价格汇总
地区 规格      价格/元·t - 1  地区        规格 价格/元·t - 1  地区 规格       价格/元·t - 1  
            
     Fe58% 以上粗粉 490            Fe60% 以上粗粉 540             Fe63% 以上粗粉 680   
青岛 Fe63% 以上粗粉 660     连云港 Fe62% 以上粗粉 620        天津 Fe66% 以上粗粉 750   
     Fe65% 以上粗粉 740            Fe66% 以上粗粉 750             Fe61% 以上粗粉 600   
 　注: 原产地为印度, 均含税。        

2005208215～ 09215 日全国主要地区铁矿石价格汇总
日期 辽宁精粉 辽宁精粉 辽宁精粉 河北精粉 河北精粉 山东精粉 山西精粉 安徽球团 安徽精粉 江苏精粉 广东精粉 湖北精粉
09215 470      470      600      740       765       840       590    850      730       780     570      650
09201 470      450      580      740       765       840       580    850      730       780     570      650
08220 470      450      580      730       765       840       580    850      730       700     570      650
08215 490      450      580      730       765       780       570    850    710 - 570   660
品位/% 66 (湿) 65 (湿)   66       66        66       65       64 (湿) 62        64       65      62       63 以上
产地  北票    弓长岭    抚顺     唐山      邯邢      金岭      代县  安庆     繁昌      镇江   怀集       大冶
(3) 收尘器的选用。收尘器引风机的平均耗电约为所选风机额定功率的0. 8倍。由此计算用电功率。
4　结语
企业要实施生产过程的清洁生产, 末端治理最终把关是必不可少的。国标GB491521996, 对生产设备大气污染的烟尘(或粉尘)、二氧化硫、氮氧化物(以NO 2 计) 及氟化物(以总氟计) 都有详细规定, 且随着环保力度的加大, 标准只会越来越严格。随着科技的进步及环保工作者的不懈努力, 综合性能更加优越的收尘设备将相继涌现, 必将为现代冶金行业文明生产和环保事业做出新的贡献。
(收稿日期2005209201)