除尘器

布袋除尘器设备在锰铁电炉中的设计技术和使用要求

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-03-25 14:14:32

摘要:锰铁电炉的污染较为严重,给环境带来了较大威胁,同时产生的大量颗粒,还可能导致电炉燃烧不充分而降低生产效率。本文通过对锰铁电炉中布袋除尘器设备的设计技术与使用要求分析,力求为工业除尘设备的发展提供创新的思路。

关键词:布袋除尘器;锰铁电炉;燃烧

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1锰铁电炉概述

锰硅合金用封闭或半封闭还原电炉冶炼。一般采用含二氧化硅高、含磷低的锰矿或另外配加硅石为原料。富锰渣含磷低、含二氧化硅高,是冶炼锰硅合金的好原料。冶炼电耗一般约3500~5000kW·h/t。入炉原料先作预处理,包括整粒、预热、预还原和粉料烧结等,这对电炉操作和技术经济指标具有显著的改善作用。锰铁的还原冶炼有熔剂法(又称低锰渣法)和无熔剂法(高锰渣法)两种。锰铁炉的工作是半连续单元过程,其中具有许多复杂且部分未知的机制。炉子操作的特征在于重要的过程变量波动,许多操作问题是由于缺乏关于内部条件的信息造成的。电炉的除尘通常是一个大而耗时的任务。因此,将此过程模型划分为更容易处理的更小子模型是有利的。面向对象的方法有可能以结构化的方式模块化过程模型。该方法使得可以对过程的部分进行建模,而不必考虑相邻部分的内部条件,只要保持部分之间的接口即可。该方法应用于铁锰钢炉的除尘模型。

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2布袋除尘器设备的发展分析

布袋除尘器(BF)或者叫布袋过滤器(FF),是一种空气污染控制装置,消除了燃料燃烧后的颗粒或者气体。发电厂、钢铁厂、制药生产商、食品制造商、化学品生产商和其他工业公司经常使用集尘室来控制空气污染物的排放。布袋除尘器高温面料的发明,在过滤介质使用后,能够承受的温度超过350℉。它不像静电除尘器,性能可能会根据过程和电气条件显著变化。布袋除尘器通常具有99%或更高的颗粒收集效率,即使粒子体积非常小时。大多数布袋除尘器使用由编织或毡制布袋制成的长圆柱形袋或管作为过滤介质。对于有相对较低灰尘负荷和气体温度为250℉或更低的应用,打褶的无纺布滤芯有时用作过滤介质而不是袋子。含尘气体或空气进入袋滤室通过漏斗,用于储存和分配颗粒的大漏斗形容器中,并被引入袋滤室。根据清洁方法,气体被抽吸,并在过滤介质表面积聚一层灰尘,直到空气不能够再通过它。当发生足够压降(ΔP)时,清洁过程开始。清洁可以在袋滤室在线(过滤)或离线(隔离)时进行。当隔室清洁时,恢复正常过滤。布袋是非常有效的颗粒收集器,因为袋的表面会形成尘饼。布袋通过以下四种机制提供灰尘聚集的表面:惯性收集,灰尘颗粒撞击垂直于气流方向放置的纤维,而不是改变气流的方向;拦截-不穿过流体流线的颗粒,由于纤维尺寸而与纤维接触;布朗运动-亚微米颗粒扩散,增加颗粒和收集表面之间接触的可能性;静电力-颗粒和过滤器上的静电荷的存在可增加粉尘捕获。这些机制的组合导致在过滤器上形成灰尘块,最终增加了对气流的阻力。因此,必须定期清洁过滤器,以保持其除尘能力。

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3设备设计关键技术

布袋除尘器的性能取决于入口和出口气体温度、压降、不透明度和气体速度。气流的化学成分、水分、颗粒大小和尺寸分布是基本因素。气体温度布袋被设计成在一定温度范围内操作,在这些限制之外的波动,即使在一小段时间内,也可能削弱,损坏布袋。压力室在一定的压降范围内能最有效地工作,工作参数的选择基于特定的气体体积流量。不透明度测量是测量气流中的颗粒而发生光散射的量。不透明度不是粒子浓度的精确测量,然而它是离开袋滤室的灰尘量的良好指示。创建气室以适应一定范围的气流,气体流速的增加导致操作压降和空气对布比增加。这些增加需要袋滤室更加剧烈地工作,导致更频繁的清洁和高的颗粒速度。

压降、过滤阻力、空气对比率和收集效率是袋式除尘器设计中的重要因素。压降是对通过袋滤室的气流的阻力,高压降对应更高的气流阻力。通常,通过确定入口和出口处的总压力差来计算压降。过滤阻力是布袋-粉尘层上的电阻,是每单位速度的压降。空气对比率对于理解任何袋式除尘器系统的力学至关重要。该比率被定义为进入袋室的气体量除以袋室中的面积。通常,袋式除尘器设计为99.9%的收集效率。此外,清洁的空气再循环到设备中用于加热。根据气流的化学和水分含量,其温度和其他条件,布袋可以由棉、尼龙、聚酯、玻璃纤维或其他材料构成。无纺材料是毡状或膜状的,附接到织造背衬上。毡化过滤器包含由编织背衬材料支撑的纤维。在膜过滤器中,薄的多孔膜结合到稀松布上。

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4设备使用要求

电炉使用时操作人员不得擅自离开岗位,必须随时注意电炉的工作状况是否正常。电炉在进行装卸工件时,必须先切断加热元件电源,以保证操作人员的安全。炉膛的氧化物(包括电炉丝下)应经常清理,至少每周一次或五炉次一次。炉底板下可用压缩空气吹。电阻丝经使用后,不得碰撞拗折,以免断裂。电炉电动机需定期检查,如添加润滑油等,并注意使用安全。定期检查加热元件的使用情况。加热元件经短期使用后便不得拗折、碰撞。如尚未严重腐蚀而折断时,可用与电炉丝相同的材料(或电炉丝本身)作为焊条,采用乙炔气进行加热焊接。焊条采用50%白云粉末混合而成,若加热元件严重腐蚀不能使用时,则应另行更换。

声波清洗。一些布袋除尘器安装了声波清洗器,以提供振动清洁能量。产生高强度、低频声波的清洗器在清洁的循环开始时打开,以帮助打破过滤介质表面上颗粒之间的结合并帮助除尘。目前,主要有两种顺序类型用于清洗袋式除尘器:间歇(定期)清洗和连续清洗。间歇清洁的袋式房屋由许多隔间或部分组成,每次一个,每个隔室被周期性地从进入的脏气流中关闭、清洁、恢复。当单个隔室不够用时,气流从隔室的区域转向,使得在清洁循环期间不需要关闭生产过程。连续清洁的袋式室隔室始终工作,以进行自动过滤。一股压缩空气瞬间中断收集过程以清洁袋子,被称为脉冲喷射清洁。连续清洁的袋式除尘器设计用于在袋子维护和主系统故障时,以防止其完全关闭。

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高能量清洁技术如脉冲喷射需要毡制布袋,低能量清洁方法如振动或反向空气允许编织过滤器。诸如平纹布袋、斜纹布袋或缎纹布袋的各种纹理增加或减少单个纤维之间的空间量,而空间的大小影响布袋的强度和渗透性。更紧密的编织对应于低渗透性,因此能够更有效地捕获细颗粒。反向气囊具有防塌陷功能,以防止清洁能量时发生损坏。脉冲喷射过滤袋由金属笼支撑,以保持布袋张紧。为了延长过滤袋的使用寿命,PTFE(聚四氟乙烯)膜的薄层可以粘附到布袋的过滤侧,防止灰尘颗粒嵌入过滤介质纤维中。

5结语

布袋除尘器在电炉的使用中意义重大,对颗粒的过滤与有害气体的处理具有一定的作用。采用高质量的清洁技术如声波除尘,对布袋材料进行改进,对布袋除尘器的更新换代有所帮助。因此,要积累实际生产经验,因地制宜地对其进行改进与优化,以期使其更好地为人们服务。

有关更多布袋除尘器设备在锰铁电炉中的设计技术和使用要求,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。