立式锅炉除尘器在设计时,即使理论过滤风速和其它风速的取得都很合理,但如果气流均布措施不到位,每个袋室的实际处理风量就会有高有低;即便在一个袋室内,如果气流均布措施不到位,每条布袋的实际过滤风速也会不同。所以,在除尘器的进风口处需要有气体导流板和均风板,需要调节进风支阀的开度以平衡各个袋室的风量,在灰斗内需要设置均风板来分布单个袋室的风量。
锅炉除尘器布袋表面粉尘层对除尘器的运行阻力有很大影响,因而清灰效果尤其重要。影响锅炉除尘器清灰效果的因素有很多,如喷吹压力、清灰周期、布袋长度、除尘布袋与布袋的间距等。没有足够的喷吹压力和能量,就不能彻底清除除尘布袋表面的粉尘层。但喷吹压力也不要过大,否则除尘布袋的使用寿命就会大大缩短。喷吹压力需要控制在一个合理的范围,需要根据粉尘的黏稠性程度灵活调整,喷吹压力应控制在0.2MPa~0.4MPa之间。从降低除尘器运行阻力角度讲,除尘布袋表面始终处于清洁状态时的阻力较小,这就需要频繁对除尘布袋进行喷吹清灰,但这样是以牺牲滤袋的使用寿命为代价的,所以在实际操作过程中,我们需要根据烟气中粉尘的浓度大小、粉尘的黏稠性灵活调整清灰周期。
炼铁高炉除尘技术的发展及干法袋式除尘原理
<一>、炼铁高炉煤气除尘技术的发展
经济发展和环境保护是传统社会发展模式中的一对固有的矛盾。为了解决这个矛盾,世界各国的许多行业都提出了一系列的发展模式,其中循环经济是一种较为成熟的模式。循环经济的基本趋势是:按照生态规律利用自然资源和环境容量,实现经济活动的生态化转型。20世纪90年代以来,发展循环经济已成为国际社会的一大趋势。我国是一个钢铁生产大国,2005年钢铁产量超过3亿吨,位居世界第一。我国钢铁工业是能耗大户,钢铁工业的耗能一直占全国总能耗的10%以上。传统的钢铁工业是由“资源-产品-污染排放”所构成的物质单向流动经济。循环经济则要求钢铁工业按照自然生态系统的模式,组成一个“资源-产品-资源再生”的物质反复循环流程的过程,要求生产过程中废物的最大化利用。目前高炉炼铁是钢铁生产流程中不可缺少的环节,其能耗最高,占吨钢能耗的50~55%,平均为465kg/t标准煤(2003年),比国际先进水平高约30kg/t。
高炉煤气中粉尘含量高,富含一氧化碳气体,剧毒,发热值高,潜含有巨大的能源资源,若直接向环境排放,将会造成区域生态环境的破坏;若将高炉煤气除尘后循环利用,能降低钢铁生产的能耗,也是钢铁工业实现循环经济的重要途径。而高炉煤气中的显热、高炉煤气中的含尘量和含水率直接影响高炉煤气的利用。所以研究高炉煤气的除尘技术及在实际中的应用,以最大限度的保住高炉煤气中的显热,减少含尘量及含水率,充分利用高温煤气能源,减少环境污染,对钢铁工业的良性循环发展,对解决经济发展与环境保护的矛盾具有非常现实的意义。
炼铁高炉煤气中的粉尘主要来自于高炉入炉原料中的细粉粒,这些细粉粒在高炉炉内压力差的作用下,进入高炉煤气。高炉煤气中含尘浓度约为40~100g/m³,要经过一系列的除尘净化过程,将其粉尘去除,以便于充分利用其物理能、机械能和化学能。高炉煤气的净化技术从过去以湿法文丘里洗涤器为主向干式布袋除尘器或干式静电除尘器为主发展,以提高物理热的利用效率及避免污水和污泥的产生。
高炉煤气除尘系统总的发展趋势是降低系统气流阻损,提高除尘设备的除尘效率,发展余压透平发电。鉴于干法除尘具有净煤气含尘量低,多回收炉顶煤气能量等优势,因此,高炉设计应采用煤气干式除尘设备。
<二>、高炉干法袋式除尘原理
由荒煤气主管来的荒煤气经支管进入低压脉冲袋式除尘器的下部箱体,经气流分布器进行机械分离后,荒煤气向上经除尘器布袋过滤,微细粉尘附着在除尘器布袋外表面,净煤气通过除尘器布袋汇集到上箱体,经净煤气支管、主管进入热风炉等各煤气用户使用。当过滤一定时间后,随着除尘器布袋表面的粉尘的增加,除尘器阻力在上升。当阻力上升到一定数值时微机控制系统发出清灰信号,出口支管气动阀和上卸灰阀自动关闭,电磁脉冲阀开启。分气缸氮气经喷吹管从袋口喷入,除尘器布袋急速扩张,除尘器布袋外表面的粉尘被抖落下来,落入上灰斗,最后一个电磁脉冲阀喷吹结束,除尘器继续保持静止状态,使筒体内较细的粉尘有一个静止沉降的过程。此后出口支管气动阀和上卸灰阀开启,除尘器进入正常过滤状态,同时下卸灰阀开启经给料机,完成一个箱体的清灰过程。上述过程中各个阀门的开启与关闭,单箱体相对粉尘浓度的测试,都由PLC系统控制。这样周而复始的工作,荒煤气得到净化。
清灰程序进行到某室清灰时,首先关闭上卸灰阀和净煤气支管气动阀,脉冲清灰工作,除尘器布袋清灰;此时,给料机和下卸灰阀依次开启,中间灰斗的粉尘经给料机排出,当中间灰斗的粉尘排空后,给料机和下卸灰阀关闭;当脉冲清灰过程结束,经过一定延时使箱体内的粉尘彻底沉降后,上卸灰阀、气动阀开启,除尘器布袋进入正常过滤,上灰仓的粉尘经上卸灰阀进入中间灰斗。这样完成了一次排灰过程,周而复始收集的粉尘不断排出,含尘煤气得到充分的过滤。除尘自动控制系统袋式除尘自动控制系统由计算机控制系统、电气控制系统及仪表控制系统构成,辅以现场手动操作,具有国内先进水平。整个自动化系统由三级控制系统和两层通信网络构成。
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