淺談提高燒結(jié)廠機頭電除塵器的除塵效率的方法
1 前言
隨著環(huán)保的要求不斷提高，國家對燒結(jié)煙氣排放的粉塵濃度提出了更高的要求。2005年中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會關(guān)于頒發(fā)《鋼鐵企業(yè)主要生產(chǎn)設備裝備技術(shù)水平等級劃分辦法》的通知中將燒結(jié)廠粉塵排放濃度分為四級：A(領(lǐng)先水平)≤50m g／m3、B(先進水平)≤80 mg／m3、C(一般水平)≤100 m g／m3、D(落后水平)即低于一般水平的。因此，搞好煙氣粉塵治理工作，實現(xiàn)燒結(jié)煙氣達標排放，是我們亟待做好的工作。
2 主要影響因素
影響燒結(jié)機機頭電除塵器除塵效率的因素由于電除塵器具有除塵效率高、阻力小(100300 Pa)，適用于大煙氣量的集中除塵、可捕集微小粉塵、運行費用較低等特點，目前我國結(jié)廠燒結(jié)機頭已普遍采用電除塵器，部分燒結(jié)廠機頭煙氣除塵的配置見表1。
但從目前國內(nèi)燒結(jié)機頭電除塵器使用情況來看，都或多或少的存在這樣和那樣的問題，導致除塵效率不夠理想且不穩(wěn)定。能較穩(wěn)定地將排放濃度控制在50 mg／m 以下，抑或在80 mg／m 以下的廠家并不多。通過現(xiàn)場施工服務和外出考察，了解到其影響因素是多方面的，主要有原料條件、點火介質(zhì)、操作情況、電除塵器本體影響等。
2．1 原料條件的影響
1)燒結(jié)原料中的Na20、K20等堿性氧化物的影響
首都鋼鐵公司秦皇島分公司現(xiàn)有2臺150m3燒結(jié)機配2臺280 m3兩室三電場除塵器。設計出VI含塵濃度≤30 m g／m3，但自投產(chǎn)以來，除塵后的排放濃度波動相當大，最低值為11．420．65 mg／m3，最高值為248．53 127．63mg／m3。經(jīng)分析，其主要原因是1號燒結(jié)機投產(chǎn)初期采用了含堿金屬較高的秘魯?shù)V粉，這種含有較高Na20、K20等堿性氧化物的粉塵密度小、顆粒細、比電阻高、易粘附在極板、極線上，導致二次電流上不去，嚴重影響了除塵效率。經(jīng)測量，其電除塵灰中含Na20、K20堿性氧化物高達11％，電除塵下部經(jīng)常結(jié)大塊堵料。
2)燒結(jié)燃料中高揮發(fā)分的影響在燒結(jié)過程中，有些燒結(jié)廠采用含高揮發(fā)分的無煙煤為主要燃料，燃料中的揮發(fā)分被帶人電除塵器中，這些物質(zhì)極易附著在極板上，在一定的溫度條件下有的會發(fā)生燃燒轉(zhuǎn)而結(jié)成堅實的塊狀物。如新余鋼鐵公司燒結(jié)廠260 m3電除塵器，投產(chǎn)初期就曾多次停機處理內(nèi)部燃燒產(chǎn)生結(jié)塊的情況。
3)燒結(jié)原料中的CaO的影響生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦中，部分CaO在燒結(jié)過程中會被帶人電除塵器，極易粘附在極板、極線上。如青島鋼鐵公司2 x 105 m3燒結(jié)廠，投產(chǎn)初期電除塵器運行尚好，但后來排放濃度曾達到150 mg／m3。經(jīng)分析，原因是燒結(jié)原料中未消化的CaO較多，燒結(jié)過程中被吸人電除塵器，造成電暈閉塞。
4)含鐵廢料中油污的影響軋鋼皮等含油較多，作為燒結(jié)原料，其燒結(jié)后含油成分被吸人電除塵器，易在電場內(nèi)燃燒。
2．2 點火煤氣的影響點火煤氣的種類，質(zhì)量也會對電除塵器的除塵效率產(chǎn)生較大的影響。
如萊鋼燒結(jié)廠3 x105 m 燒結(jié)機，在投產(chǎn)初期，點火用的焦爐煤氣中所含焦油等揮發(fā)分較高，以致在燒結(jié)過程中，焦油等成分被吸人電除塵器中，粘附在極板、極線上，引起放電極肥大，嚴重地降低了除塵器的除塵效率。后來即便用強酸、強堿等清洗也難以將極板、極線上的粘附物除掉。
2．3 生產(chǎn)操作的影響
1)設備操作及參數(shù)控制不到位，其表現(xiàn)為廢氣溫度、壓力的影響。尤其是燒結(jié)過程中，點火溫度、燒結(jié)速度、臺車運行速度、對廢氣的溫度影響很大。廢氣溫度偏低，易產(chǎn)生結(jié)露；而廢氣溫度偏高，則會對主抽風機及電除塵器造成損害，同時還會引起除塵介質(zhì)中某些成分發(fā)生物理、化學反應，生成其它物質(zhì)。
2)灰斗放灰時產(chǎn)生的漏風，會使電場中煙氣產(chǎn)生紊流，使極板上被捕集的煙塵產(chǎn)生二次揚塵。
3)聲波清灰器不合理的安裝位置和過頻的清灰次數(shù)同樣會引起二次揚塵。
4)原料條件頻繁的變化，會使煙氣成分出現(xiàn)較大波動，影響負電暈的放電特性。如杭鋼燒結(jié)廠2 x 105 m3燒結(jié)機在投產(chǎn)初期，頻繁的更換原料，廢氣粉塵的驅(qū)進速度也在不斷變化，可控硅調(diào)壓設備始終不能很好的輸出合適的電壓和電流。
2．4 電除塵器本體設備故障的影響電除塵器設備本體的各種故障對除塵效率也會造成影響。
3 提高主電除塵器除塵效率的技術(shù)措施
3．1 設備及工藝方面
1)在降塵管上設置冷風吸人閥，由機頭除塵器進口煙氣溫度的檢測值信號控制冷風吸人閥的開閉。當煙氣溫度超過180 oC時，吸人閥自動打開，吸人冷風；煙氣溫度降到150 oC以下后，吸人閥又自動關(guān)閉。對電除塵器的本體實施外保溫，并在灰斗外壁設置蒸氣保溫系統(tǒng)。
2)確保電除塵器本體的密封良好，定期檢查漏風情況，特別要注意進出喇叭口與本體的連接處，波紋管、雙層卸灰閥連接處的密封情況。
3)在電除塵器的頂部及灰斗上安裝聲波清灰器。頂部安裝的聲波清灰器，可以彌補振打不良的缺陷。安裝在電除塵器灰斗內(nèi)的聲波清灰器，其特殊設計的導波筒可將聲波直接傳遞到灰斗內(nèi)易產(chǎn)生積灰棚料的部位，避免因灰斗積灰，造成短路，引起電除塵器整體或部分電場停止運行。
4)在保證工藝生產(chǎn)的要求下，盡量加大燒結(jié)主降塵管的直徑，直徑越大，流速越低，除塵效率就越高，有利于減輕機頭電除塵器的負荷。
3．2 原料控制方面
1)采用含堿金屬低的燒結(jié)原料，或通過合理配料，控制混合料中總的堿金屬含量。
2)加強燃料、生石灰質(zhì)量的控制。對于燃料，要監(jiān)控其揮發(fā)分和粒度；對于生石灰要監(jiān)控其活性度、粒度等指標，使其在生產(chǎn)中能充分消化。
3)合理利用電除塵的除塵灰。根據(jù)燒結(jié)廠· 實際的生產(chǎn)原料，對于電除塵器一、二電場的大顆粒除塵灰，可以返回燒結(jié)重新使用；但對于三、四電場的超細顆粒除塵灰，最好單獨收集，集中處理。
4)加強對鐵屑等含油物質(zhì)的檢控力度，在生產(chǎn)中合理使用含油鐵屑。特別是在燒結(jié)配料中需配加含油軋鋼皮時，其配加量一定要適度。
5)要充分保證燒結(jié)原料成分穩(wěn)定，避免因成分的波動而引起煙氣性質(zhì)的變化。
3．3 生產(chǎn)操作控制方面
1)目前燒結(jié)廠大多采用三班制，在原料成分不改變的情況下，三個班應盡量采用相同的操作參數(shù)，穩(wěn)定工況。
2)對降塵管、電除塵器下的灰斗，要按實際情況制定合理的放灰制度，減少放灰次數(shù)，且每次放灰應留下足夠余量，減小雙層卸灰閥的漏風。變形和極線的損壞要及時處理，對高壓絕緣器件定期進行擦拭，對電場內(nèi)的積塊進行清除。
4 結(jié)論
1)由于電除塵器具有除塵效率高等一系列優(yōu)點，上世紀80年代后它在我國燒結(jié)機頭煙氣除塵中得到廣泛應用，一般來說，應用得好的工廠，其出口粉塵濃度可以達到≤80 mg／m3的先進水平；部分采用四電場的燒結(jié)廠，其粉塵排放濃度可達50 mg／m3以下，除塵效率達99％以上。但就整體而言，不少國內(nèi)燒結(jié)廠在電除塵器應用方面都或多或少地存這樣和那樣的問題。
2)國內(nèi)許多燒結(jié)廠生產(chǎn)實踐證明，若燒結(jié)原料中含Na20、K20等堿性氧化物高，則其電除塵灰比重輕、粒度比較細小、比電阻高，易粘附在極板、極線上，嚴重影響除塵效果。為此，建議采用含堿金屬低的燒結(jié)原料；對燒結(jié)原料中Na、K高的燒結(jié)廠，其主電除塵灰不宜循環(huán)使用，如何對其進行無害化處理，還需進行深入研究。
3)加強生產(chǎn)操作管理、穩(wěn)定燒結(jié)生產(chǎn)工藝參數(shù)、定期清理電場內(nèi)除塵灰。
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