滤筒除尘器在钢铁企业的应用探讨

原志勇，江 波，秦莉萍

（首钢长治钢铁有限公司环保处，山西 长治 046031）

1 滤筒除尘器的工作原理及特性

1.1 工作原理

滤筒除尘器以滤筒作为过滤元件组成或采用脉冲喷吹的除尘器。工作原理是含尘气体在动力作用下通过除尘罩、风管及进风口被吸入箱体内，在气流断面突然扩大及气流分布板的共同影响下，气流中的一部分颗粒粒径较大的粉尘在重力和惯性力作用下，直接降落到灰斗内；粒度细、密度小的粉尘颗粒随气流通过滤筒进入滤筒，在布朗扩散和筛滤等组合效应的作用下，被滤料阻挡在滤筒外，通过反吹落入灰仓后回收利用，而过滤后的洁净气体在风机的作用下通过排气筒排出。

1.2 优点

1）除尘效率高。滤筒采用进口聚酯纤维作为滤料，把一层亚微米级的超薄纤维粘附在一般滤料上，该粘附层上纤维间的排列非常紧密，极小的筛孔可把大部分亚微米级的尘粒阻挡在滤料表面，降低废气中烟粉尘中细小颗粒物的含量，满足超低排放标准对废气中颗粒物的要求，对于一般细小的粉尘过滤效率可达到99.99%。

2）运行阻力低。由于滤筒表面粘附着一层亚微米级的超薄纤维，废气中较大的烟粉尘颗粒易于在脉冲清灰装置作业下脱落；由于滤筒除尘器过滤面积相对较大，过滤风速较小，运行阻力不大，一般不超过1000 Pa，能降低除尘系统运行负荷，降低运行费用。

3）结构紧凑，占地空间面积小，安装和更换滤筒方便。由于滤料折褶使用，滤筒普遍比滤袋短，除尘箱体体积缩小，易于施工和日常更换。

4）使用寿命较长，减少更换维修工作量，延长除尘器连续稳定达标运行时间。由于滤筒的滤料采用较耐冲刷的聚酯纤维，滤速较低，一般在0.8 m/min以下，所以运行寿命较长，一般可达3 a以上。

5）可重复利用。聚酯滤筒和覆膜滤筒一般都可以通过清水清洗，待晾干后重复利用，降低新购置费用。

1.3 缺点

1）对黏结性含湿废气适用性差。由于滤筒过滤精度高，在含湿废气和细颗粒烟粉尘共同作用下，常会堵塞滤筒过滤通道，不能在反吹清灰作用下恢复，造成必须停机更换滤筒等一系列问题。

2）滤筒除尘器价格高。处理风量和滤筒数量同样的滤筒除尘器和布袋除尘器，单个滤筒的价格是普通布袋5倍以上；就是处理单纯处理同样风量的除尘器本体而言，滤筒除尘器建设价格也比普通除尘器高约2倍。

3）滤筒对废气气流和反吹清灰的均匀要求高。由于滤筒采用折叠结构，当进出除尘器的气流均匀性差时会造成部分滤筒冲刷实际过滤风速过高，从而导致滤筒寿命下降，提前出现破损情况。由于滤筒采用折叠结构，当脉冲清灰气流的均匀性较差时，阻挡吸附在滤筒表面的积灰，会出现除尘器部分滤筒或滤筒部分部位清灰效果差，系统运行增大，这里如加大清灰强度，又易造成滤筒破损而不得不更换。

4）滤筒制造质量要求高。由于滤筒是折叠结构，褶皱之间的均匀性和滤筒端部的绑带成为滤筒运行民质量的两个重要内容，其质量达不到相关技术要求，在运行中会出现滤筒堵塞、破损等情况，影响正常除尘系统正常运行。

2 钢铁企业各工序烟粉尘特性

钢铁联合企业工序多，烟粉尘特性差别很大，与滤筒除尘器相关的钢铁生产各工序烟粉尘特性如下：

2.1 烧结原料区域

不论是国外矿还是国内矿，由于运输等原因，具有一定湿度，加上目前普通采用封闭料棚和喷雾抑尘，物料输送环节扬尘普遍含湿量在6%以上。

2.2 烧结成品和矿槽区域

1）成品烧结矿运输中产生粉尘粒度0.8～61.0μm，含湿量在1%以下。

2）高炉喷煤普遍采用和加热磨细工艺，-200网目占76%～84%，含湿量在1%以下。

3）焦炭在运输中扬尘由于粘结性，其中采用干熄焦工艺的粉尘湿度在1%以下，而采用湿熄焦工艺的粉尘湿度大（多数大于10%）。

2.3 转炉炼钢区域

1）转炉炼钢用熔剂普遍具有粘结性，加上石灰尘易吸湿，实际生产工序过程中的石灰尘湿度多在1.0%～1.5%。

2）转炉烟尘产生于转炉冶炼过程中，烟尘粒度大于5μm的占98%以上，烟尘温度小于1%。

3）钢渣处理区域。由于转炉钢渣普遍采用热焖工艺，热焖过程、热焖后钢渣输送和处理过程中的粉尘湿度大于10%。

2.4 轧钢生产区域

目前轧钢生产线轧机普遍采用水冷，轧制过程中废气湿度普遍在10%以上。

2.5 焦化生产区域

1）焦化备煤区域生产运输过程中产生的煤尘含湿度普遍在6%以上，煤尘粒径粒度大于2μm的占99%以上。

2）装煤推焦过程中烟粉尘颗粒物的粒径普遍在3.3～4.7μm,占99%以上，废气普遍含湿度在1%～5%，且废气由于炼焦过程带SO2、H2S、CO、NH3、苯可熔物等物质，具有一定黏结性。

3）焦炭输送环节。焦炭在运输中扬尘由于粘结性，粉尘颗粒物的粒径小于2μm数量占40%～50%，粉尘含湿量由于熄湿工艺不同差别很大，其中采用干熄焦工艺的粉尘湿度在1%以下，而采用湿熄焦工艺的粉尘湿度多数5%～6%。

2.6 熔剂生产区域

石灰石及成品石灰输送过程中扬尘的粉尘粒径大于10μm数量95%以上，粉尘湿度在1%以下。

3 滤筒除尘器在钢铁企业应用建议

1）滤筒除尘器应避免收集生产工序湿度大的废气。如烧结配料环节的铁矿粉，转炉渣钢处理区域含湿废气，焦化湿熄焦输送过程中废气。

2）对黏结性废气产生工序，如石灰输送过程中粉尘、炼焦工序烟气中焦尘，应慎用。

3）优化进口设计，降低滤筒除尘器进口风速，改善除尘器内部流场分布；优化除尘滤筒布置，监控滤筒之间最大流量不均匀幅值小于0.085，综合流量不均匀幅值小于0.035。

4）为保证反吹气流分布均匀，反吹清灰的直管喷管在保证能将足量周边气体带入滤筒前提下，喷嘴长度应尽量长些；反吹管喷可采用锥形结构，喷嘴收缩角可保持在16.24°，以消除喷吹气流偏心。

5）采用滤筒除尘器应对滤筒质量进行重点技术把关。第一，折叠滤筒技术参数应符合中国环保产业协会2020年1月发布的《钢铁企业超低排放改造技术指南》。第二，将滤筒覆膜质量和褶皱均匀性作为滤筒除尘器安装前主要检测指标，确保滤筒在线使用寿命。第三，对滤筒两端封口绑带制造工艺进行核实，确保安装滤筒的高质量。