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单机布袋除尘器的特点及其在冶金除尘系统中的应用研究

  除尘器总结单机布袋除尘器在冶金除尘系统中的应用,介绍了单机除尘器的特点,目前使用状况及以往单机除尘器的缺陷。介绍了与冶金生产相适应的几种新型单机除尘器,为冶金环保工程合理选用单机除尘器提供了参考。
1、单机除尘器的发展及特点
  单机除尘器与粗效空气过滤器、中效过滤器,在原理上、结构上、过滤器材的选用上有很多相似之处。在一段时间内,在很多方面单机除尘器同空气过滤器共同发展。一些透气性好的过滤器材,在空气过滤器和单机除尘器中还都在应用。
  空气过滤的目的是为了满足室内卫生标准或特殊工艺要求。空气过滤器主要是净化处理送风系统中向室内送入的空气,主要是过滤空气中的浮尘。一般情况下,空气中的浮尘浓度是很小的,空气过滤器在功能上并不追求除尘灰的自清洁功能,除尘灰甚至可以沉积在过滤器材上。空气过滤在除尘灰的清理上,有的可能过人工清洗,有的甚至是直接更换过滤器材。
  单机除尘器应用场所与其它类型的除尘器相同,针对的主要是工业粉尘,粉尘的浓度均较高。与空气过滤器相比,有效清理过滤器材上附着的除尘灰,和对除尘灰引起的二次扬尘的彻底治理,成为单机除尘器重要的功能要求。在冶金系统,在一些输送干物料(烧结矿、球闭矿等)的皮带转运站处,或一些干物料的破碎室,扬尘十分严重。为保证单机除尘器始终达标运行,只有不断彻底地清理过滤器材上附着的粉尘才能保障单机除尘器正常运行。
  在除尘技术中,对过滤器材上粉尘的清理方式主要有3种:机械清灰、脉冲喷吹清灰、反吹风清灰,声波清灰一般作为辅助清灰方式。受小型化、集成化的影响,单机除尘器一般不采用反吹风清灰和声波清灰方式,以往多采用间歇机械清灰方式。当过滤室机械清灰时,要求整个过滤室应离线,这势必影响单机除尘器的除尘效果。机械清灰方式结构简单、运转可靠,但清灰强度较弱,适合的过滤风速为0.6~1.0m/min。所以机械清灰方式制约了单机除尘器的烟气处理量,也制约了单机除尘器的发展。
  箱体式仓罐(顶)除尘器可作为单机除尘器中一个子系列,在罐状灰仓、储料仓,比如水泥仓、石灰仓、除尘灰仓,或类似罐状储料仓的地方得到成功应用。在仓罐内,输进物料的气体量一般较小,含尘气体一般也有一定的余压,尘气由仓内通过箱体内的滤筒或布袋流向仓外,粉尘被滤筒或布袋滤除在仓内,干净气体流到仓外。在仓罐(顶)除尘器中,烟尘量很小时,一般不配备过滤器材的清灰装置,烟尘靠自重跌落到仓罐里。为保证除尘设备的正常运行,这时一般选择较小的过滤风速。烟尘量较大时,要配备过滤器材的清灰装置,过滤器材上积聚的粉尘靠专用的清灰装置进行清理。
2、新型单机除尘器介绍
   过去10年间,伴随冶金行业蓬勃发展,冶金行业的一些大型的原料厂、大型的冶炼原料生产厂应运而生。在这些生产厂内,原料的倒运距离较大,转运站之间的距离有的达几百m,甚至几千m。在这样的场所,除尘系统不适合采用集中除尘系统,根据单机除尘器的特点宜采用单机除尘器进行扬尘清理。经过泊头市众诚除尘设备有限公司的努力,与冶金行业原料输送相适应的新型单机除尘器技术也已成熟。为便于技术交流,便于先进的单机除尘器技术在冶金环保工程中的推广应用,现将一些技术先进、经济实用的单机除尘器做一介绍。
  2.1 微动力单机除尘器
  微动力单机除尘器是一种组合式单机除尘器,一部分是回旋尘流管,另一部分是一套锥形矩阵式布袋滤尘器。是一种新型的专利设备。
  在微动力单机除尘器中,回旋尘流管连接的导料槽的上部截面积做得小一些,最大限度地喊少了系统的烟尘总量,这对减少抽风机的动能消耗是很有利的。抽风机是该微动力单机除尘器的动力设施,在抽风机的作用下,导料溜槽和皮带机除尘密封罩内处于微小负压状态,粉尘就不容易溢出除尘密封罩。安装于尘流管和锥形矩阵式袋式除尘器之间的离尘装置,将回旋尘流管部分和锥形矩阵袋式除尘器有效隔离。通过隔离,回旋尘流管仍能发挥应有的作用。在回旋尘流管的下方,尘埃流速降低,粒径相对稍大的尘埃能迅速降落到物料上。尘埃在通过中部离尘装置去锥形矩阵式布袋除尘器时,大部分的尘埃被中部吸尘软帘扑集,也落回到物料层。这就进一步减小了锥形矩阵式袋式除尘器的负荷,进一步节约了风机的动能消耗。头部吸尘软帘和密封装置,尾部吸尘软帘和尾部密封装置,保证除尘罩的密封效果,更进一部减小了除尘系统的漏风量,更进一步节省了风机的动能消耗。微动力单机除尘器的代表设备是PL型微动力单机除尘装置。
  在微动力单机除尘器中,不含水雾化装置,对设备的可靠运行创造了条件。改变了原动力回旋消尘装置的局限性,拓宽了无动力尘流管的应用范围,微动力单机除尘器能在冶金原料输送系统得到广泛应用。通过回旋尘流管、中部的离尘装置、除尘罩两端吸尘软帘和密封装置的作用,微动力单机除尘器有效地减少了相应除尘系统的风量。要处理相同的烟尘量,微动力单机除尘器所配套风机的风量约为传统集中除尘系统的30%,能耗也约为传统袋式单机除尘器30%。在微动力单机除尘器中,锥形矩阵式布袋除尘器可以安装在物料输送设施除尘密封罩上,也可以通过管道连接,将锥形矩阵式布袋除尘器安装在其它合理的地方。布袋除尘器安在密封罩以外的地方时,可为除尘灰的进一步处理提供方便。
  在微动力单机除尘器中,有一个重要的装置是锥形矩阵式布袋除尘器。锥形矩阵式布袋除尘器由除尘器外壳、进出风口、集成滤筒、反吹清灰装置、脉动反吹控制器、集气箱组成。集成滤筒采用除尘布料做成,由多排锥形滤袋连缎在一起做成。针对拟建除尘系统设备的烟尘量和设备尺寸选择合适的滤筒口径。当1个集成滤筒满足不了需要时,每个单机除尘器要采用多个集成滤筒。锥形滤袋的长度尺寸参考需要除尘的设备的安装空间尺寸确定,锥形滤袋的长度一般在500~l500mm,以利于滤袋的彻底反吹。尘气在过滤时,尘气从锥形滤袋外面进入里面,锥形滤袋有利于尘埃脱落,在反吹时尘埃脱落得也较干净,从而保证了滤筒的反吹效果。在锥形袋式过滤器中,整个集成滤筒镶嵌于除尘器的外壳内;每个集成滤筒共用一个集成骨架,对应于每个锥形滤袋内,皆有一个锥形骨架,以克服锥形滤袋在抽风机的作用下被抽扁;每排滤袋或几排滤袋共用一条反吹管主管,每条反吹管通过一个电磁脉冲阀与反吹气源主管相连,对应于每个滤袋的中心设一根反吹小管。每根反吹主管通过一个电磁脉冲阀与反吹气源主管相连,便于反吹管的拆装,也便于控制器对滤袋实现脉动反吹。集气箱通过法兰连接在除尘器的外壳上,将过滤后的气体汇集到出风口,再通过管道与抽风机相连。有时,除尘器的进气口与除尘器的下部壳体制作成一体。
  锥形矩阵式袋式除尘器采用了大型脉动反吹袋式除尘器的理论。与目前单机除尘器使用的除尘器相比,锥形带式除尘器由于采用锥形滤袋,在一定的除尘空间内将过滤面积做得最大,并且有利于反吹;滤袋实现了脉动反吹,
保证了除尘器的反吹效果,也就保证了除尘器的运行效果。锥形矩阵式布袋除尘器也为其它形式的单机除尘器的发展提供了条件。

  2.2 无二次污染单机除尘器
  与传统的单机除尘器相比,无二次污染单机除尘器是在原有除尘过滤器底部灰仓的下方加装了气力输灰设施的单机除尘器。
单机除尘器结构示意图
1—抽风机及消音室;2—滤尘及反吹装置;3—除尘器进风口;4—除尘器灰斗;5—气力输灰灰斗;6—气力输灰泵;7—星型卸灰阀;8—星型卸灰阀。
图 无二次污染单机除尘器结构示意图
  随着政府和企业对环保要求的越来越严格,由除尘设施滤除而得到的除尘灰所引起二次污染问题越来越引起人们的重视。在一些大原料厂、一些大的原料生产厂内,单机除尘器已较广泛应用。为节约投资,单机除尘器一般不配套加湿机或罐装设施。到目前,单机除尘器所捕集的粉尘还需要人工进行收集,这必然带来粉尘的二次污染问题。
  在钢铁企业内,对粉尘处理的前沿技术是粉尘集中处理技术。就是将含铁粉尘、含煤的粉尘,集中到一个或几个粉尘储灰仓,然后以一定比例混合到烧结原料里,或再掺混其它成分进行造块。在粉尘的二次处理上,无二次污染单机除尘器的问世很好地适应了这一技术的要求。
  无二次污染单机除尘器,一般要安装在除尘点外部,通过进口除尘管道与除尘点的收尘罩相连。含尘气体经进风口进入过滤室,经除尘布袋过滤后,干净的空气经引风机排入大气,含尘气体中的粉尘落在集灰箱。整个输灰系统要在控制系统的控制下进行,当集灰箱内的灰达到规定的高度时,由中间星型卸灰阀分次将粉尘卸入低位料罐,粉尘通过低位料罐底部的气泵被送到系统外的粉尘集中储存仓。低位料罐底部的星型均匀给料阀给气泵均匀给料,保证粉尘输送管道的畅通。进气阀门组与动力气源相连,一是能为气泵提供动力气源,二是能起到阻止粉尘向动力气体管道的流动。
  通过气力输灰泵和输灰管道的应用,无二次污染单机除尘器,彻底解决了目前单机除尘器卸落粉尘引起的二次污染问题,使单机除尘器更加环保,更加可靠。
  在规模较大的分散除尘系统中,无二次污染单机除尘器可与其它形式的单机除尘器搭配应用。当物料如焦碳、块矿长距离多转运站的输送时,在前面的转运站中采用原动力回旋消尘装置或微动力单机除尘器,在后面的转运站中采用无二次污染单机除尘器。或根据粉尘量的大小,隔几个原动力回旋消尘装置或微动力单机除尘器采用无二次污染单机除尘器。这样做,在解决了粉尘二次污染的同时,又可节约工程投资,节约运行费用。
  一种带输灰泵的单机除尘器是无二次污染单机除尘器的进一步改进,它主要是在除尘灰斗和低位料罐的星型卸灰阀之间加装了滑阀,保证了输灰泵在向外打料时除尘灰斗和低位料罐的有效隔离,不但能防止打料气体对除尘器的运行造成影响,同时对各种压力的动力气源都能适应。

3、结语
  新型单机除尘器作为环保事业中的一颗新星,其突出的优点及显著的性能已逐渐被许多环保工程技术人员所认可。新型单机除尘器已遂步适应了钢铁企业规模化发展的要求,为冶金企业治理粉尘污染提供有力的技术保障,必将在冶金行业环保工程中得到广泛的应用。这对钢铁企业贯彻国家产业政策,实践循环经济,实现可持续发展,构建和谐社会具有重大意义。
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