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钢铁厂电除尘器的升级改造探讨

北极星环保网来源:建筑模拟 黄云飞2018/9/25 9:59:04我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:电除尘 布袋除尘 静电除尘器

北极星环保网讯:当前行业标准和环保政策日益趋严,大量电除尘设施需要更新及改造以适应新的标准和要求。为了达到排放标准要求,同时缩短改造时间,节省投资,文章介绍一种钢铁厂电除尘器改造成电袋复合型除尘器的方案以及运行情况,为国内钢铁厂的电除尘器改造提供借鉴和参考。

我国是电除尘器生产和使用的大国,电除尘器已经被广泛应用在各个钢铁厂中,是当前钢铁厂除尘设备的主要组成部分。当前,将电除尘器改造为电袋复合式除尘器,可充分利用现有电除尘器和布袋除尘器的技术优点,实现低排放、长寿命等技术目标,已成为应用前景较好的高效除尘器。

1.电除尘器改造分析

除尘器传统的改造方式一般是重建或改建。重建即在现有设备正常运行的时间情况下,再重新建设一组新的除尘器,新除尘器建好后再接驳管路系统,此种方式对正常生产造成的影响较小,缺点是受现场空间限制较大,往往没有足够的空间建设新除尘器;改建即在现有的除尘器基础上进行改造,有两种方式,一种是更换极板极线、高频电源等,增加现有除尘器的除尘面积;另一种是通过保留中箱体及下部灰斗,拆除所有极板极线,新建上箱体、花板,增加滤袋,改造进出风口喇叭等手段将电除尘改为布袋除尘。两种方式同样具备电除尘及袋除尘的优缺点,有一定的技术局限性[1]。

电袋复合除尘器是一种新型而高效的除尘器,它由前区的静电除尘器和后区的布袋除尘器串联而成,有机的结合了两种除尘的长处,具有高效稳定、阻力小、寿命长、改造简单等优点,能够满足如今环境治理标准的要求。在除尘器改造工程中采用电袋复合除尘器方案,具有明显的技术和经济优势,一方面不必完全拆除原有的除尘器,能够充分利用现有除尘器的结构设备,另一方面改造工程量减少,改造周期大幅缩短。

2.电袋复合除尘器在除尘改造中的应用

2.1 电袋复合除尘器的工作原理

电袋复合除尘器将静电除尘器与布袋除尘器有机结合。通过设置在入口的1 到2 级电除尘系统捕集大量粉尘,去除烟气中90% 以上的大颗粒物;串联在后的布袋除尘器,收集剩余的少量微小粉尘,能有效的提高排放效果[2]。

2.2 电袋复合除尘器结构及气流方向

电袋复合除尘器烟气由电除尘端进入经静电除尘后进入布袋除尘区随后由尾端喇叭口排出,如图1 所示。

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图1

电袋复合式除尘器并不是简单的将电除尘器和布袋除尘器排列组合,而是通过优化整合,重新设计出的一种新型除尘器。进入电袋除尘器的粉尘通过电场使粉尘带电,利用荷电粉尘的气溶胶效应提高滤袋过滤效率,同时减少布袋的损耗,大幅延长了布袋使用寿命。

2.3 电袋复合除尘器的特点

(1)吸收电除尘及布袋除尘的优点,粉尘捕集更高效。电袋复合除尘器充分吸收两种除尘的优点,电除尘区收集90% 以上的大部分粉尘,余下的10% 则由布袋除尘过滤收集;同时由于粉尘带有同种电荷,带电粉尘相互排斥,迅速扩散,形成均匀分布的气溶胶悬浮状态,使经过布袋除尘的粉尘浓度和速度更为均匀、有序,有效的增加了粉尘捕集效率。

(2)运行可靠,环保节能。相比袋式除尘器,电袋复合除尘器运行更加可靠、维护费用更加低廉;同时,电袋复合式除尘器的性能不受粉尘性状影响,尤其是对细微颗粒和超细颗粒的捕集效果更加高效,排放浓度更加稳定。相比电除尘器,电袋复合除尘器由于配套电源数量少,清灰周期长、压缩空气消耗量小等使其综合能耗更优[1]。

(3)运行阻力低。电袋复合除尘器由于其电除尘区发挥了高效除尘与荷电作用,从而使得从电除尘区域进入布袋除尘区域的粉尘均匀带电。于是预荷电粉尘颗粒在电荷效应的作用下,均匀有序的排布在滤袋表层,在滤袋表层形成的粉尘层能有效降低气流阻力,更易于清灰,并且在运行过程中,除尘器可以持续保持较低运行阻力[3]。

(4)滤袋使用寿命长、维护费用低。由于电袋复合除尘器前部电除尘已经将大部分较大的粉尘颗粒吸收,大大降低了袋除尘区的粉尘浓度,降低了粉尘颗粒对滤袋的磨损;由于滤袋运行阻力低,布袋单位面积承受拉伸力较小,使其疲劳破损减小;由于清灰频率降低,延缓了滤袋受清灰气流冲刷引起应力破损。因此,电袋复合除尘器的维护周期更久,滤袋使用寿命更长,维护费用和布袋费用更低。

(5)结构紧凑,占地面积小。电袋复合除尘器在同一箱体内紧凑安装了电区和滤袋区,有机结合两种除尘器的结构特点,在达到相同排放标准的前提下比电除尘器的占地面积更小。

(6)相对于其他改造方案,电袋复合除尘器改造简单、工期短、经济性高。旧有除尘器改电袋复合除尘仅需根据现有烟气量、入口浓度等烟气工况,改造时保留或增加前级一或二个电场,后设布袋滤袋区,整体结构流畅,工程改造量少,施工工期短,技术经济性好。

2.4 旧式电除尘器改造为电袋复合除尘器方案介绍

(1)改造原理。

将原有电除尘器改为电袋复合除尘器,即保留原除尘器的前端1 ~ 2 个电场的全部设备并进行维修,将其作为电袋除尘系统的预除尘区;拆除其它电场的所有内件,在其内布置袋式除尘器及净气室,对原烟道进行改造从而达到高效除尘的效果。

(2)改造方案及技术分析。

①此种改造方案,不对原有除尘器的大小进行变动,仅需拆除顶板,不加长、不加宽,有效利用有限的空间;②将原电除尘器改为电袋复合除尘器保留前端一或二个电场及高低压控制系统,作为电除尘区;拆除后级电场及高低压控制系统,箱体相应进行改造并布置滤袋,作为布袋除尘区;③对保留的前端1 ~ 2 级电场进行维修,提高其除尘效率;④原除尘器钢支架、壳体、灰斗、进口喇叭、部分楼梯平台以及相应的保温层等均不需改动,有效缩短工期,降低了费用;⑤仅需改造出口喇叭,将电袋除尘器出口与出口烟道贯通联接;⑥根据需要可设内置式烟气旁路系统,实现异常运行工况时对滤袋的保护以及不停机检修提高了起运行效率;⑦新增袋区自动化控制系统以实现进出口温度检测、除尘器差压检测、清灰系统压力检测、滤袋脉冲阀控制系统、袋区温度报警等控制功能[4]。

2.5 改造后运行情况

按照上述电除尘改造为电袋复合除尘的方法及参数,对某钢铁公司烧结厂400m2 烧结机机尾电除尘器、365m2 烧结机机尾电除尘器等进行了改造并运行1 年后,结果显示系统运行稳定,除尘器烟排放浓度持续小于10mg/Nm3,运行阻力保持在900Pa 左右,且期间没有更换过一次滤袋,充分证明了新型电袋复合除尘器在钢厂除尘系统的可靠性及稳定性。

3.结语

总的来说,原有电除尘器的除尘能力已不能满足国家新标准要求,所以对现有电除尘设备的改造与升级将会成为治理大气污染的重点工作之一。电袋复合除尘器作为继电除尘器、袋式除尘器之后的新一代高效除尘设备,对煤种变化的适应性强,运行高效稳定,可长期保持低排放,并具有运行阻力低、占地面积小,同时具有工程改造量小、施工工期短、技术经济性好等优势,因而极具推广价值。

延伸阅读:

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