一、概述：

高能耗、污染嚴(yán)重的礦熱爐包括電石爐、工業(yè)硅爐、鐵合金爐等；根據(jù)爐罩型式可分為開放式爐、半密閉爐、全密閉爐。我國礦熱爐煙塵的治理一直都是“老大難”問題，這是由于礦熱爐采用電能冶煉產(chǎn)生煙塵的物理及化學(xué)特性所決定。粉塵的粒徑小于4微米的占70%以上，礦熱爐煙溫及煙氣量波動(dòng)較大，粉塵比電阻均高達(dá)1012Ωcm以上。干燥的礦熱爐煙塵就具有很強(qiáng)的粘性，一旦受潮后更增強(qiáng)了粘結(jié)性。我國礦熱爐的煙塵治理曾采用過各類濕法除塵器、袋式除塵器及常規(guī)的電除塵器，但均未能達(dá)到預(yù)期效果。

以上各類除塵器暴露的問題如下：

1、濕法除塵器難以除掉小于4微米的粉塵，凈化礦熱爐煙塵后的排放濃度達(dá)不到環(huán)保要求，而且水污染問題難以解決。

2、袋式除塵器溫度適應(yīng)性差，易燒袋，且運(yùn)行能耗大，更突出的問題是礦熱爐細(xì)微的粉塵粘結(jié)在濾袋上難以清除，設(shè)備阻力逐漸增加，抽煙量隨之減少，會(huì)直接影響正常生產(chǎn)。

3、采用常規(guī)的電除塵器凈化礦熱爐煙塵，會(huì)由于粘性粉塵沉集在收塵板和放電芒刺上不易被振打清除而造成電場(chǎng)電暈閉塞現(xiàn)象,使電場(chǎng)運(yùn)行電流僅為幾毫安至幾十毫安(正常應(yīng)在數(shù)百毫安)，除塵效果，下降明顯。

我公司專業(yè)從事工業(yè)爐窯（高溫、高比電阻粉塵）煙塵治理電除塵技術(shù)的推廣應(yīng)用。近年來，在冶金、化工、建材等行業(yè)承建爐窯煙塵治理項(xiàng)目百余項(xiàng)，該技術(shù)通過國家環(huán)保檢測(cè)認(rèn)定，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。針對(duì)礦熱爐煙塵的特性和治理的難題，我公司與原冶金工業(yè)部安全環(huán)保研究院聯(lián)合進(jìn)行十多年的技術(shù)攻關(guān)和新除塵器的開發(fā)工作，先后在數(shù)十臺(tái)礦熱爐上開展了煙塵治理的工業(yè)實(shí)驗(yàn)和除塵設(shè)備的改造工作。較全面的掌握了礦熱爐煙塵的物理及化學(xué)性質(zhì)，和各類礦熱爐運(yùn)行工況的特點(diǎn)，并成功地解決了礦熱爐粉塵在不同煙溫下降低比電阻的調(diào)質(zhì)難題，同時(shí)在原有成果的基礎(chǔ)上開發(fā)了能有效治理礦熱爐煙塵的專用屋頂立式電除塵器。該技術(shù)已通過國家環(huán)保局鑒定，被評(píng)為國家環(huán)保最佳實(shí)用技術(shù)，榮獲99年國家環(huán)保科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

二、屋頂電除塵器的原理：

屋頂電除塵器是設(shè)置在礦熱爐廠房的頂部，同時(shí)具備收塵和煙囪功能的一種節(jié)能的立式電除塵器。該設(shè)備不需要占地面積，不需風(fēng)機(jī)強(qiáng)制送風(fēng)，充分利用了煙氣熱壓的自然升浮力和立式電除塵的高度，產(chǎn)生較強(qiáng)的抽力，使?fàn)t內(nèi)煙氣通過直立煙道順利進(jìn)入設(shè)置在屋頂?shù)牧⑹诫姵龎m器的進(jìn)口，經(jīng)電場(chǎng)凈化的煙氣通過立式電除塵器的頂部煙囪排入大氣。

在立式電除塵系統(tǒng)中設(shè)置有便于電除塵維護(hù)檢修的旁路煙道，并設(shè)置有除塵器和旁路煙道之間的切換閥門。在礦熱爐煙罩與立式電除塵進(jìn)口之間的垂直煙道部位設(shè)置有高效的煙氣噴淋調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，以確保粉塵比電阻和煙氣溫度降低至電除塵器的適應(yīng)范圍。

三、屋頂電除塵器的特點(diǎn)：

常規(guī)的除塵器需獨(dú)立的土建結(jié)構(gòu)，有一定占地面積，而目前礦熱爐建設(shè)用地均比較緊張；常規(guī)的除塵器需龐大的風(fēng)機(jī)作為動(dòng)力，運(yùn)行費(fèi)用較高；由于礦熱爐的煙氣為高溫、高比電阻粉塵，沒有噴淋調(diào)質(zhì)系統(tǒng)或采用常規(guī)的噴淋調(diào)質(zhì)技術(shù)很難達(dá)到預(yù)期效果。常規(guī)的噴淋調(diào)質(zhì)技術(shù)水滴粒徑很難達(dá)到＜150μm，所以水滴不能在較短時(shí)間內(nèi)在煙道中完全汽化，易造成煙道的積灰和堵塞，以及電除塵器氣流分布板表面大量積灰而減小流通面積，增加了系統(tǒng)的阻力。更重要的是常規(guī)電除塵器的收塵板及放電極的結(jié)構(gòu)型式和振打清灰方式均不能有效解決礦熱爐粉塵粘附在板、線上的清灰問題，以致電場(chǎng)產(chǎn)生電暈閉塞現(xiàn)象，使得電功率不能正常輸出，除塵效率大幅度下降。

為解決電除塵器治理礦熱爐煙塵的難題，我們應(yīng)用了以下先進(jìn)的技術(shù)成果：

1、立式電除塵器是向高度方向發(fā)展，無占地面積，且整體結(jié)構(gòu)輕型化，便于在廠房頂部安裝。

2、該系統(tǒng)節(jié)省了風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)運(yùn)行的電耗，大大降低了運(yùn)行費(fèi)用，一年可節(jié)約電費(fèi)數(shù)十萬元，僅為袋收塵系統(tǒng)耗電的15%，并在新建項(xiàng)目中，可省去原設(shè)計(jì)磚砌煙囪。

3、該系統(tǒng)設(shè)有直管煙道，盡可能避免了彎管及水平管道，從而避免了煙道積灰、堵灰問題。

4、引進(jìn)并消化了國外超細(xì)噴霧技術(shù)，能確保噴霧水滴粒徑＜150μm。通過對(duì)引進(jìn)噴霧的改進(jìn)，解決了水霧在垂直煙道中迅速完全汽化的難題，能有效地降低粉塵比電阻及煙溫。同時(shí)噴霧調(diào)質(zhì)還具有粉塵凝聚及沉降的功能，特別有利于工業(yè)硅爐煙塵中的碳顆粒預(yù)分離，使除塵器收下來的硅粉純度更高。

5、采用條型鉸接式收塵板，當(dāng)振打清灰時(shí)收塵板產(chǎn)生的振動(dòng)強(qiáng)，板與板之間產(chǎn)生的彈性位移，可造成板結(jié)狀粉塵層的剝離和脫落，而且此種收塵板在高溫中不易變形。

6、改進(jìn)了常規(guī)放電極的結(jié)構(gòu)型式和安裝方式，增強(qiáng)放電極的彈性，明顯提高了振打清灰的效果。

7、陰、陽極均采用了獨(dú)特的中部振打清灰裝置，提高振打力及振打力傳遞的效果，可有效地清除陰、陽極上的粘性粉塵。

8、采用了針對(duì)礦熱爐煙塵特性專門開發(fā)的高壓電源，能有效地克服電場(chǎng)的反電暈及電暈閉塞現(xiàn)象，提高收塵效果。另外，此種高壓電源能承受強(qiáng)制放電，以使清除電場(chǎng)局部的積灰。

該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于冶金、建材、化工等行業(yè)的工業(yè)爐窯煙塵治理，所建項(xiàng)目經(jīng)環(huán)保部門檢測(cè)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家環(huán)保局規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。特別是鐵合金爐和工業(yè)硅爐粉塵回收可產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，經(jīng)測(cè)算環(huán)保投資一年內(nèi)可收回，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。