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电袋复合除尘器在烧结机机尾除尘的研究应用

杨永，王蕾

(莱芜钢铁集团有限公司环境保护部，山东 莱芜 271104)

摘 要：本文简单介绍了电袋复合除尘器结构、工作原理、性能特点以及在莱钢烧结机机尾除尘中的应用。

关 键 词：电袋复合除尘器；烧结机机尾除尘；应用

1 前言

烧结机机尾除尘设备主要功能是将烧结机机尾、环冷机及排矿部卸料转运过程中产生的大量含尘废气进行净化，达标排放，现多为电除尘器。莱钢1#105m2烧结机机尾电除尘器随烧结机投产至今，已运行十年以上，设备老化，造成设备性能降低，无法稳定达标排放，因此决定对该除尘系统进行改造。

2 1#105m2烧结机机尾除尘

2.1 工艺流程

1#105m2烧结机机尾除尘系统主要处理烧结机机头铺底料转运、机尾成品落料、带冷机给、卸料和带冷机下级输送机头落料、尾部受料的各扬尘点，共计30个吸风部位。含尘气体由扬尘点上的吸尘罩捕集，通过除尘风管汇总后，进入机尾除尘器进行过滤，净化后的气体经离心风机和消声器，最后由烟筒排出。除尘器收集的粉尘，经过卸灰刮板输送机、集合刮板输送机、斗式提升机输送至储灰罐底的粉尘加湿机，然后外运再利用。

2.2 主要技术参数

①含尘浓度：10～15g／Nm3。

②粉尘粒径分布见表1。

③粉尘主要成分见表2。

④粉尘堆积浓度：1.5～1.7t／m3。

⑤粉尘特性：烧结机尾粉尘具有含尘浓度高、颗粒粗、啄磨性强及比电阻高等特点。

2.3 除尘器选择

1#105m2烧结机机尾原配套除尘器为76m2三电场电除尘器，由于随烧结机投产至今，已运行十年以上，设备老化，除尘器内部磨损、腐蚀损坏比较严重，且在实际烧结过程中，由于精矿粉中钾钠含量比较高，在烟尘中形成轻而飘的絮状颗粒难以被收集，严重影响到电除尘除尘效率的正常发挥，已严重超出了排放标准要求。随着近几年国家对环保的重视，污染物排放标准不断提高，单纯的电除尘器已无法满足现阶段的国家环保排放标准的要求。烧结机尾粉尘所具有的含尘浓度高、颗粒粗、啄磨性强的特点，也不适合使用单纯的布袋除尘器。针对烧结机尾粉尘特点和环保排放标准的要求，最终选择将原电除尘器改造为电袋复合除尘器，以满足污染物达标排放的要求。

3 电袋复合式除尘器结构、工作原理、性能特点

3.1 电袋复合除尘器结构

电袋复合除尘器是指在一个箱体内紧凑安装电场区和滤袋区，有机结合静电除尘和过滤除尘两种机理的一种除尘器。电袋复合除尘器按电场区与滤袋区的配置方式分为电场区与滤袋区纵向排列、电场区与滤袋区纵向相间排列、电场区与滤袋区横向相间排列、滤袋区与电场区上下排列四种类型。电袋复合除尘器为一箱式结构，户外式。箱体内安装电场区和滤袋区。下部设灰斗，前后端有喇叭形进、出气箱，进气箱内设气流均布装置。除尘器配有高压供电电源、电气控制装置和清灰装置。电场区是安装阳极系统和阴极系统，应用静电除尘原理，对烟气中的粉尘进行预荷电和预除尘的区域。滤袋区是安装滤袋和清灰装置，用于过滤未被电场捕集的荷电粉尘的区域。电袋复合除尘器结构见图1。

3.2 电袋复合除尘器工作原理

电袋复合除尘器采用常规静电除尘的第一电场作为一级除尘单元，除去烟气中的粗颗粒烟尘，然后利用布袋作为二级除尘单元除去剩余的微细颗粒。烟气的流过路径：进口烟道—进口烟箱—电场区—滤袋区—净气室—出口烟道—风机。含尘烟气经进口喇叭内气流分布板的作用，均匀地进入电场区，利用电除尘器将烟气中10μm以上粉尘颗粒除掉80%以上，来降低烟气的含尘浓度。含有少量粉尘的烟气通过多孔板进入滤袋区，然后再利用袋式除尘单元对剩余粉尘进行捕捉，将除尘器总的排放浓度控制在30mg／m3以下。粉尘被阻留在滤袋表面上，纯净烟气从滤袋内腔进入上部的净气室，再经提升阀进入烟道排出。

3.3 电袋复合除尘器性能特点

①电除尘、袋除尘的优点可以互补，达到更优异的除尘性能指标。电除尘器具有处理烟气量大、运行阻力低等优点，但其除尘效率易受到烟气粉尘特性的影响而波动；袋式除尘器排放浓度低、不受粉尘特性影响，但存在系统阻力大、能耗高、运行维护工作量大等缺点。电袋除尘器是将电除尘器和布袋除尘器的有机结合，充分利用了静电除尘器特性，采用一级电场除尘，余下的细微粉尘由布袋除尘单元过滤掉，这就发挥了布袋除尘器对超细粉尘除尘效率高、对原料种类适应范围广泛、受生产负荷变化及烟气量波动影响小、不受粉尘比电阻的限制等特性，使整体除尘效率稳定可靠。同时，静电布袋除尘器利用静电除尘、布袋除尘两种现有的成熟除尘技术，技术可靠性高，研发相对容易。

②电袋复合式除尘器的效率能够保持长期稳定高效运行。电袋复合除尘对微细粉尘分级、气溶胶粒子有很高捕集效率，除尘效率可以达99.9%，能实现出口粉尘排放浓度低于30mg／m3，从运行的电袋复合除尘器来看，粉尘排放浓度可以低于10mg／m3；粉尘荷电后，静电力作用增强，对细微粒子的捕集效率也有所增强。

③滤袋粉尘负荷量少，可以提高滤袋的过滤风速，节省投资和减少占地面积。与布袋除尘器相比，复合除尘器的静电除尘单元除去了大部分的粉尘，大幅降低了滤袋负荷，因而可以选择较高的过滤风速，所需滤袋数量少，结构紧凑，占地面积减少。同时，可以选择较大的滤袋间距，解决了脉冲布袋除尘器因滤袋较密而在清灰时引起的二次扬尘问题。

④电袋复合式除尘器运行阻力较低。同时由于预电荷作用，从电场区进入滤袋区的粉尘为绝大部分带负电的粉尘，由于荷电粉尘作用使带异性电荷的粉尘相互吸附，产生电凝作用，使细颗粒粉尘凝并成较大颗粒粉尘利于捕集，相同极性粉尘相互排斥，使得沉积到滤袋表面的粉尘颗粒排列有序，形成的粉层透气性好、孔隙率高、剥离性好，对气流的阻力小，易于清灰，在运行过程除尘器可以保持较低运行阻力。

⑤电袋复合除尘器的滤袋使用寿命长。同布袋除尘器相比，由于预除尘作用，消除了大颗粒对滤袋的磨损及高温颗粒对滤袋的损坏，电袋复合除尘器的布袋单元负荷低，同时由于预电荷作用降低气流的通过阻力，压力损失小，因而可以选择较长的清灰周期和较低的喷吹压力，从而使滤袋张缩变形次数也相应减少，延长滤袋的寿命。实践也证明，在同样的过滤材质，过滤风速以及同样烟气介质的情况下，经电(预)除尘后的滤袋比未经电(预)除尘的滤袋使用寿命延长了许多。

⑥电袋复合除尘器运行、维护费用低。在初期投资上，静电除尘单元只设一级电场，可以避免静电除尘器高昂的设备费和土建费；布袋除尘单元中，所需滤袋少，滤袋以及相应辅助设施的费用也大大减少。在运行费用上，阻力小，能耗低，滤袋更换周期增长，总的运行费用比同容量的静电除尘器和布袋除尘器都低。排放浓度低，每年的排污费少缴部分是相当可观的，甚至可以免交排污费，同时对排污少所带来的环境效益是不可估量的。

4 改造效果

1#105m2烧结机机尾改造电袋复合除尘器，其中电场区为一电场，电场面积是121m2，滤袋区除尘面积是5935m2。除尘器颗粒物排放浓度由改造前的150mg／m3左右降至改造后的30mg／m3以下，改造效果非常显著。

5 结束语

国内对电袋复合除尘技术的研究与开发较晚，目前已在一些发电厂应用，电袋复合除尘器安装使用在烧结机尾进行除尘，对于提高除尘、降低能耗，改善大气环境质量，达到环保节能，实现科学管理，具有明显的社会效益和经济效益。因此电袋复合型除尘器用于烧结除尘有广阔的推广应用前景。