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静电布袋复合除尘器在转炉一次除尘系统的应用

史光，邢文伟，徐蕾

(中冶京诚工程技术有限公司，北京 100176)

摘 要：静电布袋复合除尘是基于静电除尘和布袋除尘两种成熟的除尘理论而提出的一种新型的除尘技术。它结合了静电除尘器和布袋除尘器的优点，将其应用于转炉一次除尘系统能够实现处理后的转炉煤气含尘量≤10mg/m³，除尘系统运行可靠，减少投资费用和占地面积，并对超细颗粒(如PM2.5)有较好的捕集效果，在新建和改造的转炉一次除尘项目中具有良好的应用前景。

关 键 词：静电布袋复合除尘器；转炉一次除尘；PM2.5

1 前言

转炉炼钢一次除尘目前采用的除尘工艺主要是湿法塔文OG系统和干法LT系统。湿法除尘系统由于耗水量大、系统阻力大、能耗高、除尘效率低已经处于逐步淘汰阶段；干法除尘系统主要靠静电除尘器进行精除尘，系统阻力小、能耗低、耗水量小、除尘效率较高，被新建及改造工程广泛采用。但静电除尘器在实际使用过程中也暴露出以下问题^[1，2]：(1)静电除尘设备往往设备庞大，耗钢多，同时对制造、安装和操作水平的要求都较高，价格昂贵；(2)静电除尘器往往受到烟尘性质、湿度、温度、成分、压力，以及粉尘浓度、粒径分布、比电阻等多种因素的影响，使其实际的除尘效率往往达不到设计效率，并且波动较大；(3)静电除尘器对超细颗粒(如PM2.5)的控制效果较差，这主要是由于这个粒径范围内的粉尘处于电场荷电和扩散荷电两种荷电机制之间，荷电效果较差；同时在电极振打时容易产生二次飞扬的现象，使已捕集的粉尘从电除尘器逃逸。

袋式除尘器能够克服静电除尘器的大部分缺点，特别是对于亚微米级的粉尘有很好的收集效果，但是受制于系统阻力大、不适宜于高温、高湿、腐蚀性烟气、不适宜于粘结性强和吸湿性强的粉尘、更换频繁等因素，单独将其应用于转炉一次除尘尚存在问题。

静电布袋复合除尘器是基于静电除尘和布袋除尘两种成熟的除尘理论而提出的一种新型的除尘技术。它结合了静电除尘器和布袋除尘器的优点，除尘效率高，既能满足日趋严格的环保标准，又能增加运行可靠性，降低除尘成本。因此，将静电布袋复合除尘器应用于转炉一次除尘系统具有较好的应用前景和现实意义。

2 静电布袋复合除尘器简介

静电布袋复合除尘器是静电除尘器和布袋除尘器的有机结合，其工作过程是：含尘烟气由烟道进入除尘器后，烟气中的粉尘在静电除尘单元内荷电并大部分被收集下来，剩余的细粉尘随烟气经气流均布装置进入袋式除尘单元，含尘烟气通过布袋外表面，粉尘被阻留在布袋的外部，洁净气体从布袋的内腔流出，进入上部净气室，流经出口管道、风机，从烟囱排出。静电布袋复合除尘器结构示意图见图1。

同常规静电除尘器、袋式除尘器相比，静电布袋复合除尘器具有以下特点^[3]：(1)既发挥了静电除尘器压损小、运行成本低的优点，又发挥了布袋除尘器对粉尘种类不敏感、微细粉尘收集效率高的优点，排放稳定。对微细粒子，特别是1μm以下的气溶胶粒子，有很好的捕集效果。

(2)布袋除尘单元负荷低，减轻了布袋表面的磨损，同时未被静电场完全除去的细微颗粒经过电晕级荷电，沉积在滤袋表面呈现松散的凹凸不平结构,这种松散结构有利于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，延长布袋的寿命。

(3)在初投资上，静电除尘单元只设一级电场，占地空间小，可以避免静电除尘器高昂的设备费和土建费；袋式除尘单元中，可以适当提高布袋的过滤风速，减少布袋的设计面积，降低投资费用。

(4)在运行费用上，运行阻力小，能耗低，布袋更换周期增长，总的运行费用比同容量的静电除尘器和袋式除尘器都低。

3 静电布袋除尘器

在转炉一次除尘系统的应用分析转炉炼钢是我国炼钢的主导工艺，转炉一次除尘系统作为转炉炼钢的配套子系统，以实现烟尘捕集和排放达标作为基本工艺目标，应用静电布袋复合除尘器的转炉一次除尘系统流程。

该系统主要由烟气冷却系统、烟气净化系统、烟气回收系统、水处理系统和热压块组成。其中烟气净化系统的主要功能是对烟气进行再冷却、对烟气进行净化、将收集下的粉尘输送至热压块设施，主要由蒸发冷却器、静电布袋复合除尘器、粗粉尘输送系统、细粉尘输送系统、ID主引风机和放散烟囱等组成。

主要工艺过程为：转炉烟气通过汽化冷却烟道进入蒸发冷却器，蒸发冷却器通过喷入雾化后的水，先将800～1000℃的烟气降至250～300℃，并对烟气进行粗除尘，粗除尘后的烟气进入静电布袋复合除尘器进一步精除尘，经除尘后的烟气粉尘浓度≤10mg/m³，当烟气中氧含量＜1%且CO气体含量达到可回收条件时，通过切换站进入煤气冷却器将煤气冷却到约70℃，然后进入煤气柜。当烟气中氧含量≥1%时，则通过切换站进入放散烟囱进行燃烧后排放至大气中。蒸发冷却器及静电布袋复合除尘器收集下的粉尘通过输灰装置排出，送至灰仓。

转炉烟气具有温度高，含尘浓度高(最高可达150g/m³)，粉尘颗粒细(通常粒径在0.1～5μm范围)的特点，经过蒸汽冷却器的降温粗除尘及管道散热后，进入静电布袋复合除尘器的烟气温度为200℃～250℃，含尘浓度约为50g/m³。提高煤气输送效率，确保煤气管道能够安全、稳定、高效地运行。

参 考 文 献：

[1]   杨华峰.实现高炉煤气零放散的措施[J].煤气与热力，2012，3：39－42.

[2]   刘春燕，李月霞.优化煤气平衡管理模式 降低煤气放散损失[J].莱钢科技，2009，10：59－61.