低阻高效超低排放布袋除尘设备研究与产业

钟华 陈宜华 缪世龙 易亚洲 沈经胜

安徽国能亿盛环保科技有限公司 安徽省马鞍山市含山县 238100

摘要：随着进入二十一世纪以来，在我国社会快速发展下，带动了人们生活水平的提高，近年来，人们的环境保护意识不断提升，各行各业都应自觉履行义务，实行政府提倡的超低排放政策，钢铁行业亦是如此。基于此，本文通过对国内外钢铁企业中烟气处理的现状入手，提出了低阻高效超低排放布袋除尘设备的研究以及开发。

关键词：低阻高效 超低排放 除尘设备 研究

1 低阻高效超低排放布袋除尘设备研究现状

袋式除尘器是依靠滤料自身固有的以及附着在滤料表面的粉尘层的过滤特性，截留烟气中一定颗粒度的粉尘，在工业上应用十分广泛。相对于其它除尘器而言，袋式除尘器的除尘效率高，对微细粒子（<10um)也有很好的捕集效果,但是袋式除尘器也存在体积大布袋长清灰困难，磨损大，滤袋寿命短等缺点，特别是袋式除尘器的运行阻力较大，一般处在1200-1800pa之间，有的甚至超过2000pa，运行阻力高也就意味着能耗高，如何降低除尘器的运行阻力是目前袋式除尘器急需解决的问题。

效率更高、排尘浓度更低,是除尘设备发展的总趋势。我国袋式除尘器的排尘浓度低于30mg/Nm3~50mg/Nm3已不鲜见,有许多达到10mg/Nm3以下,甚至1mg/Nm3~5mg/Nm3。传统的大型除尘器，结构复杂，结构阻力高，一般在400-500pa左右，运行阻力在1200-1800pa之间，不能满足低阻高效的要求，目前为了达到低阻高效要求，其一措施是针刺毡滤料普遍应用,同时“表面过滤材料”等新型滤料也占据一定市场份额；另一个是除尘设备的病害诊断和更新、改造，通过对除尘器结构的改造，降低运行阻力，减少能耗达到先进的经济技术要求。基于此本产品采用对过滤材料进行表面硬化处理，以及创新除尘器的结构，研究一种直通均流式袋式除尘器，达到低阻高效的要求，符合当前袋式除尘器的发展趋势，并且有广阔的应用前景。

2 低阻高效超低排放布袋除尘设备研究分析

2.1技术创新

1、中温滤料应用技术：项目产品采用性价比高的中温滤料，并对纤维作覆膜及耐酸碱处理，解决烟气粉尘细、附着力强、腐蚀性大，不易清灰及普通滤料使用寿命短的问题，同时兼顾滤料的性能价格比。2、除尘器保护技术：冷风阀系统、压差、测温等在线检测设备的运用，解决瞬间温度过高时对除尘器的保护问题。3、固定管喷吹清灰技术：借助经过处理后的压缩空气诱导上箱体的净空气瞬间向滤袋内筒喷吹，形成脉冲抖动，粘附在滤袋外表面的粉尘在此突然强烈的抖动下，脱离滤袋落入到灰斗中。固定管喷吹清灰技术可以有效避免旋转喷吹轴承容易损坏、润滑难以解决导致故障率高的不良现象发生，避免反吹风清灰不够彻底导致设备阻力居高不下问题的出现。4、PLC可编程控制器技术：采用进口PLC可编程控制器进行控制,具备与系统DCS的通讯接口，可以实现对布袋除尘器进行手/自动控制。5、设备的阻力控制：通过在设备设计上的一系列独到考虑，从设备结构和滤料两方面保证设备整体阻力的安全和可靠。

2.3进气系统优化设计

进气系统包括进风导流板，争取单个箱体内的含尘气体能够平均分布，增加布袋的有效过滤面积，同时使含尘气体中的大颗粒粉尘经导流系统分离后直接落入灰斗。为保证烟气导流装臵的合理性，本公司借助计算机对该烟气导流装臵进行模拟设计，它又类似百叶窗式，能起到机械除尘的效果，对高浓度的烟气有很好的除尘效果且不会有堵灰情况发生。检测结果表明，经过调整后除尘器的气流分布均能达到美国RMS标准中的优级水平。设计合理的进风导流系统将箱体、过滤室和系统的阻力降至最小并尽可能地减少进风系统中的灰尘沉降现象，避免滤袋、碰撞、磨擦，延长了系统及滤袋的使用寿命，保证各单元室入口流量不均匀度＜5%。

2.4箱体及过滤系统优化

箱体包括上箱体、中箱体及灰斗等，箱体板外侧加强筋，满足除尘器负压7000Pa时正常工作。灰斗设有检修人孔，方便检修操作和设备维护。过滤系统由滤袋、笼骨和花板组成。除尘器滤袋采用纵横直列的矩阵布臵方式。这种排列方式合理地利用了方形的箱体空间，避免了在方形箱体中采用同心圆方式排布滤袋造成了箱体四角空间的闲臵。滤袋中心距保证了含尘气体在滤袋间的抬升空间，同时避免了滤袋晃动可能产生的碰撞。除尘器的花板作为除尘器净气室和过滤室的分隔，用于悬挂滤袋组件，同时将作为除尘器滤袋组件的检修平台。

2.5脉冲喷吹装臵设计

1）脉冲喷吹装臵有气包、喷吹管、脉冲阀及相关连接管件和自控装臵、定位装臵组成。气包采用φ325钢管制成，容积满足了脉冲阀喷吹气量要求。气包设有压力表（0～1.0MPa）及排污阀。喷吹管采用钢管制作,喷射孔用钻床开孔。孔的大小与喷吹管直径大小满足∑An/Ap=80-100%要求。安装引流管用于减少气流损失；独特的连接及固定装臵更方便喷吹管的拆装，也方便了滤袋的更换，同时也避免了喷吹过程中喷吹管发生移位的现象。独特设计的喷吹管接头安装拆卸简洁方便。滤袋的喷吹清灰采用了计算机优化设计，解决了以往喷吹清灰气流不均匀，压力不平衡，而造成的清灰效果不好的缺点。（2）低压脉冲清灰形式。除尘器的清灰采用压缩空气低压脉冲清灰，采用离线清灰方式，清灰功能的实现是通过PLC利用差压（定阻）、定时或手动功能启动脉冲喷吹阀喷吹，使滤袋径向变形，抖落灰尘。清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠。

2.6滤料、滤袋的确定

滤料的选择也是确定除尘器结构的重要的参数之一，它直接决定了除尘效果及除尘器的使用寿命。近几年，国内滤料产业通过引进技术和自主开发创新，能满足各行业不同除尘工艺要求的新型滤料已得到广泛的应用，并得到了用户的肯定。由于现场烟气最高温度大约在180℃左右，故采用进口材料中温、耐酸碱针刺过滤袋比较适宜。袋笼：采用圆型结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形，顶部加装“η”形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。笼骨材料采用经过镀锌处理的20#碳钢制作，使用笼骨生产线一次成型，保证笼骨的直线度和扭曲度，滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺，并且有足够的强度不脱焊，无脱焊、虚焊和漏焊现象。袋笼采用镀锌处理技术，镀层牢固、耐磨、耐腐，其防腐蚀处理满足使用温度、湿度、烟气的要求，并且处理层表面无脱落，避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结，保证了换袋顺利，同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。

本项目除尘设备新产品、新材料、新工艺，新装备的研究开发和应用加强了对工业烟气治理技术的研发，使其向高效率、集成化、低排放和智能化方向发展，同时向经济、可靠、节能、环保趋势推进；促进整个行业的进步，带动该行业上游及下游产业发展的链条，实现多增值。

参考文献

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