除尘器

如何解决布袋除尘器阻力高的问题

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-03-08 09:36:52

摘要:布袋除尘器是冶金行业用于除尘的重要设施,使用较为广泛,但往往受空间环境及资金条件约束,加之后续的维护不到位,布袋除尘器能力会与生产需求不匹配,导致环境污染。文章对布袋除尘器工作效率降低,导致环境除尘能力不足的原因进行了分析,并提出了相应的改进措施。

关键词:布袋除尘器;压差;反吹;阻力高

1问题的提出

某钢厂70t电炉除尘系统与电炉同步投入生产运行。该除尘系统运行初期基本能满足除尘环保的需求,但生产一段时间后,除尘效果变差,电炉屋顶罩排烟量严重不足,大量烟气进罩后又逸出并弥散在厂房内,部分烟气逸出厂房,严重污染环境,影响着工作入员的身心健康及工艺设备的正常运行。为改变这种生产状况,使电炉生产符合清洁生产的要求,对70t电炉除尘器进行了改进。

2 70吨电炉除尘系统设计参数及配置

70t电炉除尘工艺流程如图1所示。

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该系统设计排烟或吸尘点:电炉第二孔排烟1个点、电炉屋顶罩排烟1个点、LF(精炼炉)(C-1系统)内排烟1个点、炉顶及炉后上料(C-2系统)16个点,废钢料篮装料(C-3系统)14个点;屋顶罩除尘点直接汇入除尘总管,电炉第二孔、C-1系统、C-2系统、C-3系统通过增压风机汇集至除尘总管,汇总后,进入布袋除尘器。

整套除尘系统设计风量:电炉第二孔11X104m3/h(250℃);电炉屋顶罩,熔化期30X104m3/h(50℃),加料期75X104m3/h(70℃);LF炉(C-1系统)3.1X104m(235℃);炉顶及炉后上料(C-2系统)3.8X104m3/h(20℃);废钢料篮装料(C-3系统)8.1×104m3/h(20℃);布袋除尘器入口,熔化期56X104m3/h(93℃)或75.0769X104Nm3/h,加料期101X104m3/h(89℃)或133.9267×104Nm3/h

除尘系统主要设备配置:

布袋除尘器外型尺寸,33m(长)×11.4m(宽)×13.5m(高);分室数为2×12室;滤袋规格为Φ160×6000,数量3696条,过滤面积1.1147×104m2;清灰方式为离线清灰,每室离线阀规格及数量1400×800×2;脉冲阀规格及数量为2寸,264个,工作压力为0.5MPa;主风机型号,Y4-73-11No.23F,风量59×104m3/h,72℃,全压为5000Pa,两台;过滤风速最大为1.62m/min;设备阻力≤2500Pa。

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3除尘系统存在的问题及分析

电炉屋顶罩排烟量严重不足,大量烟气进罩后又逸出弥散在厂房内,部分烟气逸出至厂房外。1F精炼炉冶炼时同样存在排烟量不足,部分烟气逸出炉外的现象。C-2和C-3系统吸尘点因抽力不足,各料仓及皮带机转运点产生的大部分含尘气体也弥散在厂房内,同时,风管内积灰严重。对除尘系统运行参数进行了检测。

(1)布袋除尘器进口实际最大风量约70×104m3/h(50℃),远远小于设计能力108×104m3/h(72℃),但布袋除尘器压差已超过2500Pa。

(2)两台主风机转速均约为860rpm时,1号风机所配主电机实际电流约61.7A,2号主风机所配主电机实际电流约46A,两台风机出力严重不足,远远低于额定电流110A,且极不均衡。

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原因分析:

(1)布袋除尘器实际风量为70×104m3/h,过滤风速为1.05m/min,阻力压差已达到设计值2500Pa,若按108×104m3/h的设计风量,其过滤风速为1.62m/min时,其阻力压差将远远超过设计值2500Pa。按已有的工程实践,布袋除尘器过滤风速一般为1.0~1.2m/min。因此,过高的过滤风速是造成布袋除尘器阻力过大,能力不足的直接原因。

(2)除尘器布袋清灰的反吹采用2寸直角式高压脉冲阀,其有效流通截面积仅为1279mm2,喷吹管各喷嘴孔径均为14mm,喷吹清灰装置设计能力严重偏小且喷吹管气流分配严重不均,导致清灰能力太弱,不能对滤袋进行有效地清灰,是导致除尘器阻力逐渐增高的主要原因。

(3)现有喷吹管的喷嘴至滤袋袋口距离为200mm(偏小),在清灰气流完全扩散前已深入滤袋约1000mm,由于这1000mm范围内的清灰气流外侧处于负压状态,故此段滤袋不能膨胀而抖落滤袋外的粉尘层,亦即此段滤袋(占总长的约17%)实际起不到过滤作用,布袋除尘器的实际过滤面积大大减少。

(4)布袋除尘器纵向上的六排箱体气流分布不均。靠近总出风口的箱体风量约为平均值的1.5倍,靠近总进风口的箱体风量约为平均值的一半。导致各滤袋的过滤负荷偏差较大,在清灰强度相同的情况下,各滤袋清灰效果不一致,阻力偏高。

(5)目前屋顶罩的总实际排烟量(约70×104m3/h),远远不能满足电炉增加铁水装入量后的的高强度冶炼实际排烟需求。

分析认为,过滤风速设计值过高导致阻力过大,清灰能力不足。现有设施清灰效率低,导致布袋除尘器阻力逐渐增高,进而产生了高阻症。电炉增加铁水装入量,而原本的除尘设计能力不能与提高铁水装入量后的高强度冶炼除尘需求相匹配,造成除尘状况进一步恶化。

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4改造方案及效果

基于前述分析,降低布袋除尘器的过滤风速是改善除尘工况的重要措施,为满足除尘负载,必须增大布袋除尘器过滤面积才能降低过滤风速,需要对布袋除尘器进行较大改造。考虑到改造方案对现场空间的要求及改造工期对生产的影响,不具备进行较大改造的条件,因此采用通过控制布袋除尘器的阻力,改善布袋反吹效果,以实现提高除尘器清灰效率的办法。为此,进行了以下改进。

(1)通过对比,如果采用3寸直通阀,有效流通截面积是2寸直角阀的2.71倍,有效流通截面积由1279mm2增加至4746.48mm2,临界平均压力比由0.59增加至0.84(亦即压力损失由41%降至16%),其清灰能力将大大增强。借鉴其它布袋除尘器生产厂的设计,为保证清灰效果,将脉冲阀规格改为3寸直通阀。同时改造喷吹管,喷嘴至袋口距离由现在的200mm增加至500mm,并采用均流喷吹管,使之达到均流喷吹效果。改造前后的喷吹效果比较,平均动量对比见图2,具体参数见表1。

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(2)在布袋除尘器的每个箱体下部(灰斗进风口上部)设置百页式导流板,使含尘气流均匀地向上流动;在布袋除尘器靠近出口的五排(共10个)箱体出口增设节流板,以使各箱体流量基本一致。

改造后的效果:外排除尘器处理风量在原有基础上增加30%,屋顶罩总排烟量可增加到100×104m3/h,进罩烟尘将全部排走,厂房内烟尘、温度及视线环境将大大改善,厂房外无肉眼可见烟尘。

5结束语

布袋除尘器是冶金行业用于除尘的重要设施,使用较为广泛,投产初期往往受空间环境及资金条件约束。随着产能的提高,布袋除尘器设计能力会与生产需求不匹配,如果日常管理不到位,造成布袋清灰效率低,设备维护不能及时跟上,就会导致布袋除尘器阻力高,除尘状况恶化。

针对冶金生产企业,从设计源头做好布袋除尘器能力与生产能力的匹配,在生产过程中加强日常管理,使除尘设施正常运行,同样重要。

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