机尾布袋除尘器进口增设重力除尘器的应用

肖世家

【摘 要】文章首先对布袋除尘器除尘原理做了简要阐述，然后结合福建三钢（集团）股份有限责任公司烧结厂的LCM-13800型布袋除尘器进口增设重力除尘器的具体工程进行分析，明确在机尾布袋除尘器进口增设重力除尘器可以取得良好的社会效益及经济效益，以期对业内起到一定的参考作用。

【关键词】机尾布袋除尘器；进口；重力除尘器

【中图分类号】TF321.9 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）07-0119-02

0 引言

随着一系列环保政策的出台，人民群众环保意识的提升，各行各业均在环保方面面临着改革的压力。布袋除尘器是一种具有高除尘效率、操作简单的干式滤尘装置，应用在燃煤电厂等领域中对于我国环保事业的发展具有重要意义。

1 布袋除尘器除尘工作原理

袋式除尘器也称为过滤式除尘器，它是一种干式高效除尘器。袋式除尘器利用纤维编织物，可以对袋式过滤元件进行有效制作，可以对含尘气体的固体颗粒物进行有效捕集。在尘粒绕过滤布纤维时，因为惯性力的作用，尘粒会与纤维发生碰撞，导致其被拦截。在滤袋中，需要利用清灰装置对捕集粉尘进行定期清除，让其落入灰斗之中，然后利用出灰系统将粉尘排除。值得注意的是，不同的布袋滤料可以实现不同的除尘效果[1]。

2 机尾布袋除尘器进口增设重力除尘器背景概述

福建三钢（集团）股份有限责任公司燒结厂二烧车间机尾布袋除尘采用LCM-13800型布袋除尘器，其主要形式为大型脉冲长袋除尘器，为外滤式、下进风，可以实现离线检修和清灰工作，为24室双列布置。具有700 000 m3/h的处理烟气量，能处理不大于120 ℃的烟气，除尘器总过滤面积约13 824 m2，除尘效率在99.5%以上，布袋规格主要为φ160 mm×6 000 mm，滤袋数量共有4 608个。

风机采用重庆赛力盟电机有限公司生产的离心通风机Y6-2×51NO29F（逆），该风机出厂编号为111374.6-943，电机型号为YKK800-8-W/2 000 kW，电压为10 000 V，转速为747 r/min。

2012年，环保部发布了《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》，2015年，我国烧结机尾颗粒物排放标准限制正式改为30 mg/m3，除此之外，我国环保部门曾多次提出需要加强对工业烟粉尘的控制力度，需要重点防控火电、有色、钢铁、建材等领域，在此背景下，为了让环保设施运行效率得到提升，福建三钢（集团）股份有限责任公司烧结厂二烧车间在2016年12月对220 m2烧结机机尾除尘增设重力除尘器，取得了良好效果。在原220 m2的烧结机机尾除尘器中，其进口风管具有较大的风速（约20 m/s），这会让大颗粒除尘灰直接进入机尾除尘器当中，严重磨损除尘器进气室、布袋，让布袋的使用寿命受到不利影响。针对此情况，通过增设重力除尘器的方法可以有效解决此问题。

3 机尾布袋除尘器进口增设重力除尘器实施方案

3.1 总体方案

在机尾布袋除尘器进口增设重力除尘器的总体方案中，福建三钢（集团）股份有限责任公司烧结厂决定将重力除尘器增设在机尾除尘器进口前位置，将双层卸灰阀设置在灰斗下，之后将刮板机作为清灰设备设置在卸灰阀下完成定期清灰工作。考虑到风速的影响，决定在重力除尘器沉降室内降低风速在10 m/s以内，这样可以保证较大颗粒粉尘在沉降室内得到有效沉降，可以有效减少机尾除尘器受到的冲刷，利用双层卸灰阀可以排除沉降后的灰尘，利用埋刮板机可以运输灰到烧1#皮带。

将一块挡板设置在重力除尘器内部，可以让气流分布情况得到有效改善。布袋除尘器的除尘效率和其内部流场存在一定关系，三维流场较为复杂，不能通过计算得知流场分布情况，因此工作人员往往会结合实践经验，利用经验值对除尘器内部结构参数进行设定，这种设定具有一定的盲目性。将一块挡板合理地设置在重力除尘器内部，可以让除尘室入口得到的烟气均匀分布，可以有效减弱布袋受到烟气冲击，避免入口处布袋负荷过重，保证了速度场分布的均匀性。

3.2 具体施工

在机尾布袋除尘器进口增设重力除尘器的过程中，重力除尘器的安装设计具有重要意义，机尾布袋除尘重力除尘器现场完工图如图1所示。

依照布袋除尘器改进的各个组成部分，可以对其具体施工进行划分。整个重力除尘器安装需要使用的材料见表1。

在重力除尘器扩大器的施工设计中，主要由扁钢、支座、挡板、钢板等构成，其中80 mm×8 mm扁钢长度为193 m，支座数量为8个，16 Mn钢板挡板尺寸为5 484 mm×

4 892 mm，扩大器本体钢板尺寸为δ=8 mm、φ5 500 mm×9 180 mm，其总重量为16 090 kg，在具体施工中，需要在构件焊成后对其进行防腐处理，并且在施工现场开扩大器风管及除尘器接口。

在重力除尘器框架设计施工中，主要使用材料为38块δ=12 mm、240 mm×270 mm的钢板，以及HW300300b的“H”形钢25 m，框架基本尺寸为6 200 mm×6 200 mm，其总重量为2 480 kg，在具体施工中，需要保证框架所有焊缝均能得到连续焊接，且焊缝高度被控制在10 mm，在焊接工作完成后，需要对构件进行防腐处理。

在重力除尘器料斗的设计施工中，主要使用扁钢和钢板，料斗的总重量约5 803 kg，在具体施工中，需要注意构件在焊接工作完成后的防腐处理。

在框架和立柱的设计施工中，需要截断原有立柱到标高8 980 mm，并且完成立柱垫板（700 mm×700 mm×20 mm钢板）的焊接工作。

在扩大器挡板安装工作中，使用16 Mn材料的扩大器挡板重量约3 370 kg，严格依照施工图纸完成挡板安装工作。在该机尾布袋除尘器进口增设重力除尘器改进工程中，所采用立柱垫板材料为Q235，其重量约77 kg。

埋刮板机现场完工图如图2所示。

3.3 投资预算

整个项目重力除尘器的制作和安装，以及埋刮板机的购买和安装费用总计65万元。

3.4 经济效益

在重力除尘器投入使用后，经过使用对比分析发现，与原机尾布袋除尘器的运行相比，除尘器壳体的磨损得到有效减少，除尘器维护工作的劳动强度大大降低，同时机尾布袋冲刷得到有效减轻，延长了布袋使用寿命，机尾布袋除尘器布袋数量为4 608条，每条滤袋为70元，滤袋总计费用为322 560元。经过1年半的使用，对比以前，每年可节省布袋更换费用300 000元，2年即可收回增设重力除尘器的投资费用，因此增设重力除尘器设备可以有效提升经济效益。此外，因为布袋破损情况减少，除尘效果提升明显，粉尘排放浓度得到明显降低、粉尘量得到明显减少、周边环境得到改善，取得了良好的社会口碑。

4 结语

综上所述，在总体施工改进方案的支持下，通过科学配置机尾重力除尘器、机尾除尘扩大器的设计与施工、机尾除尘扩大器料斗的设计与施工及埋刮板机的设计与施工等，二烧车间完成了在机尾布袋除尘器进口增设重力除尘器的具体工程，经过检验发现，将重力除尘器增设在机尾布袋除尘器进口处的改进工程取得了良好的社会效益和经济效益。

参 考 文 献

[1]刘宪.烧结机尾电除尘改布袋除尘技术应用[J].金属材料与冶金工程，2001，20（5）：50-52.

[2]刘小鑫，陈旺生，姚敢英.烧结机尾布袋除尘器磨损研究[J].工业安全与环保，2014（9）：4-6，13.

[3]肖扬，莫亚平，李富智.降低烧结机机尾颗粒物排放的技术改造[A].中国环境科学学会.第十八届全国二氧化硫、氮氧化物、汞污染防治暨细颗粒物（PM2.5）治理技术研讨会论文集[C].2014：3.

[责任编辑：陈泽琦]