鋼鐵企業(yè)高效除塵技術(shù)
隨著我國經(jīng)濟的快速增長,以煤炭為主的能源消耗大幅攀升,氮氧化物、二氧化硫和煙粉塵的排放量不斷增加,導致霧霆天氣頻繁出現(xiàn)。2013年1月,我國30個省(區(qū)、市)出現(xiàn)霧霆天氣,在北京僅有5天不是霧霆天。環(huán)保部公布的資料顯示,我國zui大的500個城市中只有不到1%的城市達到世界衛(wèi)生組織*的空氣質(zhì)量標準。目前,細顆粒污染物(PM2.5)被認為是造成霧霆天氣的“元兇”。
自1996年我國粗鋼總產(chǎn)量突破1億噸后,已經(jīng)連續(xù)18年保持世界*,2013年我國粗鋼總產(chǎn)量已達7.79億噸。如一個年產(chǎn)100萬噸粗鋼的企業(yè),僅燒結(jié)、煉鐵、煉鋼三個工序,每年就能產(chǎn)生約80億立方米煙氣和10萬噸粉塵,可見鋼鐵企業(yè)是煙粉塵排放大戶。因此,煙粉塵污染控制已經(jīng)成為我國推進節(jié)能環(huán)保和實現(xiàn)鋼鐵行業(yè)持續(xù)發(fā)展的必然選擇。 目前國內(nèi)外對細微顆粒物控制技術(shù)的研究中,高效除塵器的開發(fā)和傳統(tǒng)除塵器的改進是一個必然的方向。鋼鐵廠除塵器
(1)電袋復合除塵器
電袋復合除塵器是基于靜電除塵和袋式除塵兩種成熟的除塵理論而提出的一種新型的除塵技術(shù)。電袋復合除塵器按組合形式可分為三種:前電后袋型、靜電增強型和電袋一體化式。它結(jié)合了電除塵器和袋式除塵器的優(yōu)點,除塵效率高,運行可靠性強,但靜電收集區(qū)和布袋過濾區(qū)的協(xié)同作用難以*維持,限制了該技術(shù)的應用。到目前為止,“前電后袋”型除塵器已在我國多家燃煤電廠上應用,除塵效率可達99.9%以上,但由于基礎研究不夠,還有很多關(guān)鍵問題沒有得到解決,除塵器的運行還不夠穩(wěn)定。
(2)靜電旋風除塵器
靜電旋風除塵器是將旋風捕集技術(shù)和靜電捕集技術(shù)有機結(jié)合,使粉塵在除塵器中同時受到離心力和靜電力的作用。利用旋風作用捕集粗粉塵,利用靜電作用捕集細粉塵,并利用高速旋轉(zhuǎn)的氣流對壁面的沖刷作用和粉塵之間的碰撞作用清理壁面附著物。由于靜電旋風除塵器具有結(jié)構(gòu)簡單、運行費用低、除塵效率高等優(yōu)點,近年來被大量學者研究。不過,目前仍處于機理探索和性能研究階段,尚沒有工業(yè)應用。
(3)靜電顆粒層除塵器
靜電顆粒層除塵器是指在顆粒層除塵器內(nèi)施加一外電場,使塵?;蜻^濾介質(zhì)帶電,從而促進塵粒凝聚及顆粒層的過濾作用提高對細微粉塵的脫除效率。靜電顆粒層除塵器具有耐高溫、除塵效率高等優(yōu)點,但此系統(tǒng)阻力太大,過濾速度小,而且清灰復雜,由于受到上述因素的制約此技術(shù)還處于實驗研究階段。
鋼鐵廠除塵器選型時應注意的問題
1、選擇除塵器應考慮如下因素:
a)煙(粉)塵的物理、化學性質(zhì),如:溫度、密度、粒徑、吸水性、比電阻、粘結(jié)性、含濕量、露點、含塵濃度、化學成份、腐蝕性、爆炸性等;
b)含塵氣體流量、排放濃度及除塵效率;
c)除塵器的投資、金屬耗量、占地面積及使用壽命;
d)除塵器運行費用(水、電、備品備件等);
e)除塵器的運行維護要求及用戶管理水平;
f)粉塵回收利用的價值及形式。
2、除塵系統(tǒng)宜采用負壓式并優(yōu)先選用干式電除塵器或袋式除塵器。
3、選擇袋式除塵器時,應根據(jù)氣體和粉塵的物化性質(zhì)、清灰方式等因素確定過濾風速。
4、袋式除塵器應分別符合HJ/T328、HJ/T329、HJ/T330的規(guī)定,濾袋應符合HJ/T327的規(guī)定,濾袋框架應符合HJ/T325的規(guī)定,濾料應符合HJ/T324和HJ/T326的規(guī)定。
5、選擇電除塵器時,應根據(jù)氣體和粉塵的物化性質(zhì),尤其是粉塵比電阻值,以及要求達到的除塵效率,確定電場風速及比表面積。
6、電除塵器應符合HJ/T322的規(guī)定,供電電源應符合HJ/T320 和HJ/T321的規(guī)定。
7、除塵器在系統(tǒng)中的布置以及所采取的防爆、防凍、降溫等措施應符合GB50019的有關(guān)規(guī)定。
8、在處理高溫、高濕可能導致除塵器結(jié)露的含塵氣體時,除塵器應采取保溫措施,必要時增設伴熱系統(tǒng)。
9、除塵系統(tǒng)輔助設施
10、處理高溫、高濃度含塵氣體時,除塵器前宜設置預處理設施,預處理設施應簡單、可靠、阻力損失低。
11、煙氣降溫應優(yōu)先考慮余熱回收。
12、袋式除塵器處理含熾熱顆粒物的含塵氣體時,在除塵器之前應設火花捕集器。
13、袋式除塵器清灰及除塵系統(tǒng)閥門驅(qū)動所需壓縮空氣應盡量取自生產(chǎn)廠區(qū)壓縮空氣管網(wǎng)。
14、袋式除塵器的壓縮空氣供應系統(tǒng)由除油、除水、凈化裝置和貯氣罐、調(diào)壓裝置等組成。貯氣罐應盡量靠近用氣點,調(diào)壓裝置應設在貯氣罐之后。
15、寒冷地區(qū)應防止壓縮空氣供應系統(tǒng)結(jié)冰,輸氣管網(wǎng)應保溫,必要時應采取伴熱措施。
16、處理煤氣等易爆氣體時應采用氮氣作為除塵器的清灰介質(zhì)。