电袋复合除尘器在烧结除尘系统中的应用

杨永和

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司， 山东 莱芜 271104）

生产实践·应用技术

电袋复合除尘器在烧结除尘系统中的应用

杨永和

（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司， 山东 莱芜 271104）

简单介绍了电袋复合除尘器结构、工作原理、性能特点以及在莱钢烧结除尘系统中的应用。采用电袋复合除尘器对烧结机尾除尘及成品除尘系统进行改造，取得了较好的效果。

电袋复合除尘器 烧结除尘 应用

烧结工序是钢铁工业原燃料的集散加工地，生产区域点多、线长、面广、区域大。在烧结生产过程中，产生了大量烟粉尘。山东钢铁股份有限公司莱芜分公司（以下简称莱钢）烧结系统主要采用电除尘器对粉尘进行净化，随着国家和地方环保标准对粉尘的排放要求越来越严格，原有电除尘器无法稳定满足标准要求，需对烧结工艺过程中粉尘排放进行综合治理。烧结机尾及成品系统粉尘性质相似，除尘器改造主流思路是电除尘器改为袋式除尘器，因为袋式除尘器在控制排放浓度，即除尘效率上更具优势。莱钢根据粉尘性质，比较两种除尘器的性能特点，采用电袋复合除尘器，对烧结机尾除尘及成品除尘系统进行改造，取得了较好的效果。

1 烧结除尘系统改造

1.1 除尘器现状

烧结机尾除尘系统和成品除尘系统是烧结工艺中产尘量较大的环节，主要负责收集净化烧结机尾卸矿、烧结矿冷却、排矿、筛分和卸料转运过程中产生的大量含尘废气，其粉尘特性及净化工艺基本相同，原来主要配备的是电除尘器。以莱钢105 m2烧结机机尾除尘系统为例，配备76 m2卧式单室三电场电除尘器。由于电除尘器投运已有十多年时间，76 m2烧结机尾电除尘器运行情况见表1。

表1 76 m2烧结机尾电除尘器运行情况

由于入口粉尘浓度比较大，电子荷密度小，不能使粉尘充分荷电，除尘器电场不能适应工艺的变化。设备严重老化，运行电压较低，各电场的二次电流都比较小，电场中的电子密度达不到要求，电场强度达不到设定值，粉尘颗粒在电场中的趋进速度小，而除尘器设计风速1.31 m/s，导致粉尘颗粒无法到达极板被捕集就已经从电场逃逸，粉尘得不到有效地捕集，运行结果显示三电场的灰尘量高于一电场，电除尘器的除尘效率受到严重影响，从而造成粉尘排放浓度不能满足环保标准要求。

1.2 除尘器改造

1.2.1 工艺特点

烧结机尾及成品除尘系统面临的主要问题是废气含尘浓度高，吸尘点多，具体如下：

1）入口粉尘密度：10～15 g/m3。

2）粉尘粒径分布见表2，其中粒径大于50 μm的颗粒占40%以上。

表2 烧结粉尘粉尘粒径分布

3）烧结粉尘主要成分见表3，可以看出Fe含量高。

表3 烧结粉尘主要成分 %

4）粉尘堆积密度：1.5～1.7 t/m3。

由以上4点可以看出，与其他行业的粉尘相比，烧结粉尘密度大、坚硬，且外形粗糙，磨啄性强，而且机尾除尘系统和成品除尘系统范围广、管道长，吸尘点均有30余个，这些对除尘器的选择有重要影响。

1.2.2 除尘方式选择

除尘方式的选择取决于该系统含尘气体的性质、需要达到的除尘效率、一次性投资、运行能耗等参数。由于烧结机尾及成品系统粉尘量大，会造成电除尘在运行中发生阴极线电晕闭塞、结球等现象；在实际烧结过程中，由于进口矿粉中含有的钾钠成分比较高，在粉尘中形成了难以收集轻而飘的絮状颗粒，使得电除尘器的除尘效率严重降低。目前莱钢执行《山东省区域性大气污染物综合排放标准》（DB 37/2376—2013），颗粒物排放浓度限值为20 mg/m3，在环保要求日益严格的条件下，采用袋式除尘器具有更大优势，但烧结粉尘所具有的含尘密度高、颗粒粗、啄磨性强的特点，使用单纯的袋式除尘器，存在运行阻力大、能耗高、滤袋使用寿命短等问题。针对烧结粉尘特点和环保排放标准的要求，莱钢最终选择将原电除尘器改造为电袋复合除尘器，以满足污染物达标排放的要求。

2 电袋复合式除尘器

2.1 电袋复合除尘器的结构及原理

电袋复合除尘器是指在一个除尘器本体内同时设置电场区和滤袋区的一种除尘器，利用高压静电使粉尘颗粒荷电，荷电颗粒先后通过静电沉降和滤袋过滤去除达到除尘目的。用电场作为一级除尘单元，除去大部分的粗颗粒粉尘，再利用滤袋作为二级除尘单元除去剩余的微细颗粒。除尘器主要结构包括进、出气箱、电场区、滤袋区、高压供电电源、电气控制装置、清灰装置和灰斗。电袋复合除尘器结构简图见图1。

图1 电袋复合除尘器结构简图

2.2 电袋复合除尘器的性能特点

1）电袋复合式除尘器结合电除尘、袋式除尘的优点，能够保持长期稳定高效运行。电袋除尘器采用电除尘、袋式除尘两种现有的成熟除尘技术，将电除尘器作为一级除尘单元，将粉尘颗粒在10 μm以上部分去除80%以上，从而降低废气含尘密度。余下的细微粉尘再利用袋式除尘单元进行捕捉，保证除尘效率高效稳定可靠。从目前运行效果来看，排放密度可以低于10 mg/m3。

2）电袋复合式除尘器利用电场的预荷电作用，使绝大部分粉尘带负电，产生电凝作用，使细微粉尘凝聚成较大的粉尘颗粒便于捕集，因此电袋复合除尘对微细粉尘、气溶胶粒子等有更高捕集效率，更适合收集烧结粉尘中轻而飘的絮状颗粒。同时，滤袋间距更大，减轻了袋式除尘器清灰时因滤袋密引起的二次扬尘问题。

3）与单纯袋式除尘器相比，由于电除尘单元的预除尘作用，能降低滤袋区含尘浓度，降低滤袋阻力，从而使滤袋可用较长的清灰周期，避免较大颗粒的冲刷，减轻了对滤袋的损坏。而且荷电作用可使滤袋表面的粉尘颗粒之间能有序排列，形成的滤饼层孔隙率大、透气性好、易剥离，对气流的阻力小，便于清灰，因而电袋复合除尘器在运行过程中可以保持更低的运行阻力，可以采用较低的喷吹压力和较长的清灰周期，延长了滤袋的使用寿命。

4）在投资上，与单纯的电除尘器相比电袋复合除尘器只有一级电场，占地面积减少，可以大大节省设备费和土建费；与单纯的袋式除尘器单元相比滤袋少、滤袋以及相应辅助设施的费用也大大减少，同时占地面积减小；与袋式除尘器基本持平。在运行费用上，由于阻力小、能耗低、滤袋更换周期增长，运行费用比相同规模的电除尘器和袋式除尘器都低。因此综合考虑，电袋复合除尘器的费用最低。

5）电袋复合除尘器净化性能稳定，对生产负荷及原料变化适应性强，能够利用原有除尘部分基础和设备，尤其适合旧电除尘的增效改造。

3 改造效果

105 m2烧结机尾电除尘器改造为电袋复合除尘器，除尘器前部是一个电场面积121 m2的电场区，后部是过滤面积是5 935 m2的滤袋区。除尘器各项运行参数明显改善，除尘器二次电流升高较大，有效功率达到75%以上。颗粒物排放浓度由改造前的150 mg/m3左右降至改造后的10 mg/m3左右，并且保持长期稳定高效运行，大大降低了粉尘排放浓度，排放总量也得到大幅度削减。滤袋完好率保证在100%，滤袋寿命能达到单纯袋式除尘器滤袋寿命二倍以上，为企业创造出可观的经济效益和社会效益。除尘改造效果非常显著，目前已在多台烧结机的机尾及成品除尘系统中推广应用。

4 结语

莱钢经过对烧结除尘方式的对比、选择，最终采用电袋复合式除尘技术，改造后除尘器运行稳定，除尘效率提高，并且能够满足除尘长期稳定达标的要求，为企业创造出可观的环保、经济和社会效益。因此电袋复合型除尘器应用于烧结粉尘治理有广阔的推广前景。

（编辑：苗运平）

Application of Electrostatic-fabric Integrated Precipitator in Sintering and Dedusting System

YANG Yonghe
（Laiwu Branch Company of Shandong Iron&Steel Group Co.,Ltd.,Laiwu Shandong 271104）

This paper introduces the structure,operating principle and function characteristics of electrostatic-fabric integrated precipitator,and its application in sintering and dedusting system of Laigang Group.The dusting in sintering machine and dedusting system of finished product are reformed by using electrostatic-fabric integrated precipitator,

which has good results.

electrostatic-fabric integrated precipitator,sintering and dedusting,application

TQ172.688

A

1672-1152（2017）03-0077-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.03.31

2017-03-26

杨永和（1978—），男，2000年7月毕业于山东轻工业学院硅酸盐工程专业，工程师，现从事环境能源监测工作。