除尘技术(精选十篇)
除尘技术 篇1
随着大气污染物排放标准的进一步提高, 胜利油田燃煤锅炉原有配套的环保设施已不能满足最新的污染物排放标准, 接下来的改造中必须采取新的工艺方法降低污染物排放水平。现在, 应用最广泛的超低排放技术为管束式除尘除雾器技术和湿式电除尘器技术, 两种技术方案都可以满足烟尘排放浓度小于5mg/Nm3标准。要合理选择燃煤锅炉超低排放除尘方案, 需要对这两种技术进行详细的对比分析。
2 管束式除尘除雾器
2.1 管束式除尘除雾器的除尘机理
管束式除尘除雾器是除雾除尘设备, 应用于湿法脱硫塔饱和净烟气携带的雾滴和尘的脱除净化。
管束式除尘除雾器是主要依赖于吸收塔上部低温饱和净烟气中含有大量细小雾滴的特点, 利用大量细小雾滴高速运动条件下增加粉煤灰颗粒与雾滴碰撞的机率, 雾滴与粉煤灰颗粒凝聚从而实现对此部分极微小粉煤灰尘和雾滴的捕悉脱除。
管束式除尘除雾器的工作原理可简单表述为通过粉煤灰颗粒、雾滴的凝聚、捕悉和湮灭的3种运动状态, 在烟气高速旋流、剧烈混合、旋转运动的过程中, 将烟气中携带的雾滴和粉尘颗粒脱除。
凝聚是指大量的细小液滴与颗粒在高速运动条件下碰撞机率大幅增加, 易于凝聚、聚集成为大颗粒, 从而实现从气相的分离。
捕悉是指细小的液体颗粒跟随气体与分离器中的持液层充分接触后, 被液体捕悉实现分离;除尘器筒壁面的液膜会捕悉接触到其表面的细小液滴, 尤其是在增速器和分离器叶片的表面的过厚液膜, 会在高速气流的作用下发生“散水”现象, 大量的大液滴从叶片表面被抛洒出来, 在叶片上部形成了大液滴组成的液滴层, 穿过液滴层的细小液滴被捕悉, 大液滴变大后跌落回叶片表面, 重新变成大液滴, 实现对细小雾滴的捕悉。
湮灭是指细小的液体颗粒被抛洒至分离器的表面时, 形成附着液膜从烟气中脱离出来;经过加速器加速后的气流高速旋转向上运动, 气流中的细小雾滴、尘颗粒在离心力作用下与气体分离, 向筒体表面方向运动。而高速旋转运动的气流迫使被截留的液滴在筒体壁面形成一个旋转运动的液膜层。从气体分离的细小雾滴、微尘颗粒在与液膜层接触后被捕悉, 实现细小雾滴与微尘颗粒从烟气中的脱除。湮灭过程中颗粒物与旋转的液膜层相对运动速度较少, 液膜层又有效的避免了细小雾滴和颗粒物直接撞击筒壁形成更细小的二次雾滴或颗粒物。
2.2 管束式除尘除雾器的结构构造
管束式除尘除雾器是一种具有凝聚、捕悉、湮灭作用的装置, 它由管束筒体和多级增速器、分离器、汇流环及导流环组成。
根据不同的烟气及除尘效果要求, 可选择不同的增速器、分离器、汇流环进行多级组合。首先, 流经一级分离器将烟气中的较大雾滴和颗粒物进行脱除, 然后经过增速器增速后进入二级分离器, 脱除粒径更为细小的雾滴和颗粒物。同时利用汇流环控制各级内筒壁的液膜厚度, 以确保高速条件下不产生更细小的二次雾滴。为保证除尘效果, 装置内设置了多级增速器、分离器、汇流环, 强化了气流运动, 延长了气体停留时间, 提高了除尘器对粉尘颗粒的分离效果。最后的气流排出口设置导流环, 防止气流的二次夹带。
2.3 管束除尘器的除尘效果保证措施
管束除尘器的除尘效果保证有以下几种措施。
(1) 延长管束筒体的高度, 保证气体在管束内的停留时间, 确保脱除的效率。
(2) 选取更高效率的增速器和分离器, 提高对极小粒径的雾滴和颗粒物的脱除效率。
(3) 选择更为合理的导流环, 最大程度的避免高速气流引起的二次夹带问题。
2.4 管束式除尘除雾器模组在吸收塔的安装和运行
(1) 管束式除尘除雾器采用模块化设计, 其布置在喷淋层上部即原除雾器的位置, 可完全代替常规除雾器的使用功能, 且除雾除尘效果远远优于目前常用的屋脊式除雾器。
(2) 对于新建脱硫机组, 仅需设置一层与屋脊式除雾器强度相当的支撑梁, 直接将管束式除尘除雾器模组安装在梁上即可完成安装。对于改造脱硫机组, 仅需拆除原有除雾器层, 保留最底层除雾器大梁即可完成改造工作量, 管束式除雾器的安装在原有梁上即可。原有上层除雾器梁可根据实际布置情况确定是否需要拆除。
(3) 管束式除尘除雾器内无复杂的叶片结构, 无结垢风险, 其冲洗水的冲洗频率、冲洗水量和冲洗水电动阀门数量均要少于常规的屋脊式除雾器。
(4) 管束式除尘除雾器无动设备, 无电气设备, 运行维护简单。
3 湿式电除尘器
湿式静电除尘器简称WESP, 是一种高效而经济的除尘设备, 主要用于高效率且连续的去除烟气中细微颗粒粉尘, 一般作为除尘系统的末级设备, 可有效去除湿法脱硫无法收集的尘、酸雾、水滴、PM2.5等有害物质, 而且达到了5mg/Nm3超低排放的标准。近年有多个湿式电除尘器项目投产, 是净化烟气粉尘的较实用设备。
湿式电除尘器的工作原理是利用电场荷力, 将烟气中的粉尘和液滴吸附到阴阳极表面, 并用水喷淋进行清洗。湿式电除尘器用水喷淋时, 在阴阳极表面形成水膜, 使阴阳极表面吸附的粉尘和液滴随水膜向下流入灰斗中, 并最终排出, 净化后的超净烟气通过烟囱排入大气。因为没有振打极板产生的二次扬尘, 湿式电除尘器可以达到很低的排放浓度。
湿式电除尘器能有效去除烟气中的氨、铵盐、SO3酸雾、PM2.5、细小液滴、汞等重金属, 去除率可达90%以上, 使出口烟气处于酸雾几乎被全部去除的比较“干”的状态, 有效地降低了SO3酸雾冷凝对烟囱造成的腐蚀速度, 并且大大降低了烟气的浑浊度, 并具有SO2联合脱除的效果。对于2.5~5μm的颗粒物具有近100%的脱除率;对PM2.5具有98.2%脱除率, PM0.1~PM1颗粒物具有88.7%~93.9%脱除率, 详见图1颗粒物分级脱除效率曲线。
由于排放烟气中冷凝水雾的降低和SO3浓度的降低, 可使烟气酸露点提高, 烟囱壁面酸的沉降减少, 大大降低腐蚀。
目前湿式电除尘器主要有3大技术体系, 其各有优缺点, 根据胜利油田供热锅炉的特点, 选取目前在国内外电力行业中市场占有率最高的导电玻璃钢湿式电除尘器作比较。
导电玻璃钢湿法电除尘器的技术特点:导电玻璃钢湿式电除尘器 (以下简称湿电除尘器) 是专门为脱硫尾气处理研制的, 现在湿电除尘器在化工、冶金、电厂等行业应用成熟, 但其处理的气量一般较小。
现多采用采用蜂窝式导电玻璃钢管束和改良高效的铅锑合金或2205双相不锈钢芒刺电晕极线, 具有导电性能好、除尘效率高、耐腐蚀性能良好、强度好、重量轻等优点, 能满足绝大多数锅炉使用要求。
湿法电除尘器在正常使用操作情况下故障率非常低的, 当然日常的养护也是很重要的, 要随时观测二次电压和电流的数值, 如果在短时间内波动并呈下降趋势, 则说明极线或阳极管内部受污染了, 应及时冲洗。
4 湿式电除尘器与超净脱硫技术的对比
为保证烟气出口粉尘排放浓度达到5mg/Nm3以下的标准, 不论是管束式除尘除雾器方案或湿式电除尘器方案, 都需要脱硫塔烟气入口的尘浓度不能超过30mg/Nm3。因此这两种方案都需要按照烟气协同治理的理念, 采用合理有效除尘技术控制前端尘的排放浓度, 包括前端脱硫前布袋除尘或者静电除尘技术, 也包括脱硫塔内的托盘、喷嘴、导流板等一系列装置。两种方案的主要区别在对脱硫塔高效除雾器或湿式电除尘器的选择上。
管束式除尘除雾器与湿式电除尘器对比如表1所示。
从上述比较可以看出, 湿式电除尘器相对管束式除尘除雾器技术:
(1) 设备投资高, 湿式电除尘器需要进行阳极管、阴极线、高压电源等一系列配件, 投资成本大, 运行电耗高。
(2) 系统复杂, 需要有维持高压电场的电控设备, 对于湿式电除尘器中的金属极板类, 还需要增加专用的废水处理系统, 更增加了设备投资成本及运行维护费用。
(3) 场地要求高, 湿式电除尘器一般单独布置, 占用场地面积大, 有些方案在脱硫塔顶部布置, 但对脱硫塔强度和后部烟道布置的要求较高, 而管束式除尘除雾技术仅稍增加脱硫塔高度即可, 对于改造项目有明显的优势。
(4) 管束式除尘除雾技术虽然有多个项目通过环保验收, 也有较成熟的技术经验和明显的技术优势, 但结合胜利油田现有的供热锅炉房来说, 锅炉房运行过程中, 负荷变化极大, 对于管束式除尘除雾器来说可能存在运行不稳定的情况。
(5) 湿式电除尘器对于细微颗粒除尘效果更好, 而且对于烟气中的SO3、烟囱常见的石膏雨及重金属微颗粒也有很高的脱除率, 烟气的净化程度要高于管束式除尘除雾技术。随着环保标准的提高, 湿式电除尘器对细微颗粒和重金属处理的优势会更加突出。
5 结论
湿式电除尘器和管束式除尘除雾器技术是目前燃煤锅炉除尘系统为达到超净排放而采用的两种技术, 遵循烟气协同治理理念, 配合布袋除尘或静电除尘、强化喷淋等技术手段, 两种方案对于超细粉尘、SO3、石膏液滴均有很高的脱除效率, 可以满足污染物的超低排放要求。
管束式除尘除雾器技术节约投资、系统简单可靠、施工及维护方便、场地要求较低, 因此在锅炉运行稳定的状态前提下, 场地、工期或资金紧张的工程中具有比较明显的优势;湿式除尘器对烟气的净化程度高, 尤其对于超细粉尘、重金属和SO3酸雾等污染物有很强的捕集能力, 而且适应能力强, 场地限制较少的工程中可以满足更高的污染物排放要求。
摘要:指出了为达到最新的大气污染物超低排放的标准, 目前锅炉改造主要采用管束式除尘除雾或湿式电除尘两种除尘技术。通过分析讨论和比较这两种技术的特点、优势和不足之处, 以期为相关的锅炉房超低排放中的除尘系统的改造提供参考方案。
关键词:管束式,除尘器,除尘技术
参考文献
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旋风除尘技术原理 篇2
旋风除尘器是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。旋风除尘器与其他除尘器相比具有结构简单、无运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点主要用于捕集5~10µm以上的非黏性、非纤维性的干燥尘粒。影响除尘器效率的因素主要包括两个方面一是旋风除尘器的结构参数二是旋风除尘器的运行管理。对于使用者来说设备的结构参数业已确定运行管理便是影响旋风除尘器的重要因素。因此研究运行管理方法对旋风除尘器的影响对提高旋风除尘器的净化能力具有更加重要的意义。旋风除尘器运行管理和重要性是 1稳定运行参数 2防止漏风
3预防关键部位磨损 4避免粉尘堵塞。
因为旋风除尘器构造简单没有运动部件卸灰阀除外运行管理相对容易但是一但出现磨损、漏风、堵塞等故障时将严重影响除尘效率。
1、稳定运行参数
1.1 入口气速 气体流量或者说旋风除尘器入口气速对旋风除尘器的压力损失、除尘效率都有很大影响。一般来说在一定范围内入口气速越高除尘效率也就越高这是因为增加入口气速能增加尘粒在运动中的离心力使尘粒易于分离使以除尘效率提高。但气速太高气流的湍动程度增加二次夹带严重。另外气速过高易使粉尘微粒与器壁磨擦加剧导致粗颗粒粉碎使细粉尘含量增加。过高的入口气速对具有凝聚性质的粉尘也会起分散作用当入口流速超过监界值时紊流的影响就比分离作用增加得更快以至于除尘效率随入口气速增加的指数小于1。若入口的气速进一步增加除尘效率反而降低因此旋风除尘器的入口气速不宜太高。另一方面从理论可以分析可知旋风除尘器的压力损失与气体流量的平方成正比。所以进气口气速成太大虽然除尘效率会稍有提高有时不提高甚至下降但压力损失却急剧上升即能耗增大同时入口气速过大也会加剧旋风除尘器筒体的磨损降低使用寿命。因此在设计除尘器的进口截面时必须使进入口气速为一适应值一般为18~20m/s最好不要超过30m/s 浓度高和颗粒粗的粉尘入口速度应选小些反之可选大些。
1.2 含尘气体的物理性质和进气状态 影响旋风除尘器性能的含尘器体的物理性质主要是气体的密度和黏度。而含尘气体的密度随进口温度增加而降低随进口压力增大而增大。气体密度越大临界粒径也就越大故除尘效率下降。但是气体的密度和尘粒密度相比特别是在低压下几乎可以忽略所以其对除尘效率的影响与尘粒密度来说可以忽略不计。另一方面是气体的密度变小使压降也变小。旋风除尘器的效率随气体黏度的增加而降低气体黏度变化直接与温度的改变有关当气体温度增加时气体黏度增大使颗粒受到的向心力加大因此在入口风速一定的情况下除尘器效率随温度的增加而上降。所以高温条件下运行的除尘器应有较大入口气速和较小的截面气速这在与旋风除尘器的运行管理中也应予以注意。
1.3气体含尘浓度 气体的含尘浓度对旋风除尘器效率和压力损失都有影响。实验结果表明处理含尘气体的压力损失要比处理清洁空气时小且压力损失随含尘负荷的增加而减小这是因为径向运动的大量尘粒拖曳了大量空气粉尘从速度较高的气流向外运动到速度较低的气流中时把能量传递给旋转气流的外层减少其需要的压力从而降低了压力损失。旋风除尘器的除尘效率随粉尘浓度增加而提高。但是除尘效率提高的速度要比含尘浓度增加的速度慢得多因此要根据气体的含尘浓度不断调整气体的流量和速度始终保证较高的除尘率。在选择含尘气体的容量时除浓度外还要考虑粉尘的黏结性粉尘的黏结强度。用于中等黏度结性粉尘净化时含尘气体的容量应为允许容量的1/4用于高等黏结性粉尘净化时含尘气体的容量应为允许容量的1/8以保证设备的可靠性。1.4 固体粉尘的物理性质 固体粉尘物理性质主要有颗粒大小、密度与粉尘粒径分布是影响旋风除尘器的重要因素。含尘气流中固体颗粒粒径越大在旋风除尘器中产生的离心力越大越有利于分离。所以大颗粒粉尘中所占有的百分数越大则除尘效率越高。颗粒密度的大小直接影响到临界直径。颗粒密度越大临界直径越小除尘效率越高。但颗粒密度对压力损失影响很小设计计算中可以忽略不计。在处理粗颗粒腐蚀性粉尘时其浓度比允许浓度低1/2~1/3为此可设计前一级预除尘器。在处理腐蚀性粉尘时必须增加除尘器的壁厚或者在旋风除尘器下覆盖橡胶板、人造石板等其它抗腐蚀材料。
1.5 含湿量 气体的含尘量对旋风除尘器工况有较大影响。如分散度很高而黏着性很小的粉尘气体在旋风除尘器中净化不好。若细颗粒量不变含湿量增加5%~10%颗粒在旋风除尘器内相互黏结比较大颗粒这些大颗粒被猛烈冲击在器壁上气体净化将大为改善。所以有往除尘器内加些蒸汽来提高效率的做法。但是必须注意的是水蒸汽的量不宜过大将会引起粉尘粘壁甚至堵塞以致大大降低旋风除尘器的性能。影响旋风除尘器性能的因素除上述外除尘器内壁粗糙度也会影响除尘器的性能。
2、防止漏风 除尘器的漏风对净化效率有显著影响尤其以除尘器的排灰口的漏风更为显著。因为旋风除尘器无论是在正压下还是在负压下运行其底部总是处于负压状态如果除尘器底部密封不严密从外部渗入的空气会把正在落入灰斗的粉尘重新带走使除尘器效率显著下降。除尘器漏风原因主要有三种
1)除尘器进出口连接处漏风主要是由于连接件使用不当引起的例如螺栓没有拧紧垫片不够均匀法兰面不平整等
2)除尘器本体漏风主要原因是灰斗因为含尘气流在旋转或冲击除尘器本体时磨损十分严重根据现场经验当气体含量真超过10g/m3时在不到100天时间里就可以磨坏3mm厚的钢板
3)旋风除尘器卸风装置的漏风卸灰阀多用于机械自动式这些阀密封性较差稍有不慎就可能产生漏风这是除尘器管理的重要环节。除尘器一但漏风将严重影响除尘效率。据估算旋风除尘器灰斗或卸灰阀漏风1%除尘效率下降10%。沉降室入口或出口的漏风对除尘效率影响不大如果沉降室本体漏风则对除尘效率有较大影响。因此必须保持旋风除尘器线管的气密性不允许有漏风正压操作时和吸风现象负压操作时。一般在制造前后要进行气密性试验。
3、关键部位的磨损 3.1 影响磨损的因素
1)磨损与负荷关系。在高浓度、高速度含尘气体不断冲刷下旋风除尘器极易被磨损。除尘器一般先在钢板上磨出沟槽然后被加速磨损直至磨穿。除尘器的磨损随灰尘负荷、灰尘密度和硬度以及气体速度的增加需加快随构成除尘器壁的材料的硬度的增加而减慢。灰尘浓度低时一般有较轻磨损浓度增大被磨损的面积也增大。 2)磨损与气体速度成指数关系。磨损和气体速度成指数关系。矩形弯头指数为2垂直射流的冲击大约是2.5~3.在相同的气流速度下20~30度时是磨损最严重的冲击角度。就低碳钢而言磨损就会迅速增加。 31))磨损与粒径关系。流体动力学理论认为空气中的小粒子造成的磨损应当较小。因为粒子的质量随直径的立方而变化所以小粒子的动量和动能要比相同速度的大粒子小得多。也有人认为小粒径粉尘因其总表面积较大产生的磨擦面积也大因此会随粒度的减小而增加。
3.2磨损部位 1) 壳体。除尘器壳体的内部沿着纵向气流给壳壁以相当大的冲击。在这冲击区产生最大的纵向磨损。焊接金属通常比基底金属硬靠近焊接处的金属常因为退火而软于基底金属硬度的差异使软的退火处比其它部位磨损快。这些都是造成纵向磨损的条件。横向磨损是沿着壳体壁一条或几条圆圈形磨损。在圆筒和圆锥部分任何圆周焊缝或法兰连接都可能产生断续流动和不同的金属硬度。因此在制造和运转时应注意保证连接处的内表面真正光滑并且同心。在圆筒变为圆锥处贴近壳壁部分产生的最大断续流动因而横向磨损增加。2)圆锥和排尘口的磨损。旋风除尘器圆锥部分直径逐渐减小所以通单位面积表面的灰尘量和流动速度都逐渐增加。这就使圆锥部分比圆筒部分磨损更严重。旋风除尘器从排尘口倒流进去的气体到临界点运行情况就会恶化。这时将没有多少灰尘排出而只是在圆锥的较低部位形成旋转尘环能使磨损的速度加快好几倍。这样的磨损可以利用防止气体流入灰斗的办法来减轻。如果排尘口堵塞或灰斗装得过满妨碍正常排尘则圆锥部分旋转的灰尘特别容易磨损圆锥。倘若这种情况持续下去磨损范围就上升到除尘壁愈来愈高的位置。解决磨损的办法。是防止灰斗中灰尘的沉积到接近排尘口的高度。
3)叶片磨损。惯性除尘器的叶片磨损是最主要的磨损部位所以应定期检查叶片完好程度。为了防止叶片磨损优良的设计应该把叶片截面制成圆形-矩形而不应该是片状。3.3 防止除尘器磨损的技术措施
1)防止排尘口堵塞。选用优质的卸灰阀加强调节和检修。
2)防止过多的气体倒流入排尘口。使用卸灰阀要严密配合得当减轻磨损口。3)就当常检修除尘器有无因磨损而漏气的现像以便及时采取措施。 4)尽量减少焊缝和接头。必须要有焊缝应磨平法兰连接处应仔细装配好。
5)在灰尘冲击部位使用可以更换的抗磨板或增加耐磨层也可以用耐磨材料制造除尘器。
6)除尘器的壁面的切向速度和入口流速应当保持在临界范围以下。
7)采取有效的防腐措施在除尘器的外壳一般要刷一层红丹二层耐腐漆或耐热漆。
4、避免灰尘堵塞和积灰 旋风除尘器的堵塞和积灰主要发生在排尘口附近其次发生在排尘的管道里。
4.1排尘口堵塞和预防措施 引起排尘口堵塞通常有两个原因一是大块物料或杂物二是灰斗内灰尘堆积过多不能及时排出。排尘口的堵塞会增加磨损降低除尘效率和加大设备压力损失。预防排尘口堵塞的措施预防排尘口堵塞的措施
1) 在吸气口增加栅网既不影响吸风效果又能防止杂物吸入。
2) 在排尘口上部增加手掏孔其位置应在易堵部位大小以150×150mm的方孔即可。手掏孔的法兰处应加垫片并涂密封膏避免漏风。平时检查中可用小锤易堵处听其声音以检查是否有堵塞。
4.2 进排气口堵塞及预防 进、排气口堵塞现象多是设计不理想造成的。与袋式吸尘器、电除器不同旋风除尘器的进气口或排气口形式通常不进行专门设计所以在进气出气口略有粗糙直角、斜角等就会形成粉尘粘附、加厚直至堵塞。避免和预防堵塞的第一个环节是从设计中考虑设计时要根据粉尘性质和气体特点使除尘器进、出口光滑避免容易形成堵塞的直角、斜角。加工制造设备时要打光除突出的焊瘤、结疤等。运行管理旋风除尘器要时常观察压力、流量的异常变化并根据这些变化找出原因及时消除。总之防止旋风除尘器的堵塞和积灰要做到
1)灰斗内的粉尘要在允许范围内 2)排灰运灰工具良好 3)及时清除灰斗中的灰尘
4)防止贮灰和集灰系统中的粉尘接块硬化。
5、结束语
浅析干式布袋除尘技术的应用 篇3
关键词:布袋除尘 技术 高炉
中图分类号:TF321.3文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)03-0166-01
从钢铁生产流程的特点来看,高炉炼铁是目前钢铁生产中能耗最多的工序,占整个生产能耗的70%~80%。因此,实现高炉炼铁工序节能降耗是钢铁企业降本增效的关键。高炉炼铁在耗能的同时也产生了各种化学能、热能和压力能等等。如何有效地回收利用这些二次能源成为当前钢铁企业高炉节能的主攻方向。目前,大型高炉的高炉煤气多数采用湿法除尘工艺,从而使高炉余压发电所产生的电量占系统总消耗电量的比例偏低。对此,部分大型高炉通过采取提高高炉炉顶压力、适当增加煤气发生量、优化高炉喷煤的配煤技术和对发电设备进行特殊维护等措施,使高炉余压发电效率明显提高,余压发电量占系统总消耗电量的比例提高了10%,节能效果明显。
1 目前干式布袋在高炉除尘技术应用上存在的问题
目前滤布的耐温性能不好,仅为200℃;滤袋寿命较短;要使用先进的清灰方式。目前使用的反吹风机清灰能力弱,因而过滤负荷低、阻力高、设备数量多、占地面积大,并且反吹时有严重的荒煤气和粉尘二次污染等问题;要有可靠的连续自动检漏和灰位监测装置;仍需要干式除尘系统和湿式除尘系统切换运行。
2 布袋除尘器工艺简介——以攀钢为例
钢铁企业是耗能大户,同时也是产能大户。其生产过程中产生了各种余热、余能,但并没有得到充分利用,这不仅增加了资源的浪费,还对环境造成了污染。将生产过程中产生的大量余热、余能通过相关设备和技术转化为电能,再用于生产过程或其他用途,可以节约能源,缓解企业电力供应不足的矛盾,从而有效降低生产运营成本。因此,在国家对环境保护要求不断提高以及当前能源、资源供应日趋紧张的形势下,回收利用余热、余能越来越受到钢铁企业的青睐。
攀钢4#1350m3高炉的布袋除尘器(BDC)的主要工艺为:来自4#高炉的荒煤气进入重力除尘器(DC),进行粗除尘,再经布袋除尘器(BDC)进行精除尘后送往透平发电系统发电。为控制BDC入口煤气温度<200℃,在DC中上部设置A、B两系24个往复式喷嘴的DC喷雾温控系统。当检测到高炉上升管的煤气温度高时,启动DC喷雾泵,通过回水流量调节阀的开度控制BDC入口煤气温度,当A系运行温度继续上升,则A、B系同时运行。当煤气温度冷却到低限时停喷,用氮气对喷嘴进行吹扫,防止喷嘴堵塞。BDC系统设有6个筒体,设计处理能力为24万m3/h,每个筒体(BCH)设有46组直径300?2000的除尘布袋呈环状布置。在净煤气管道上设有粉尘自动检测仪,在每个筒体上设有手动取样装置。BDC筒体下部的灰经微波称重计(料位计)测量,当料位到高限或达到设定的时间时,用净煤气对粉尘箱进行均压,当粉尘箱的压力与筒体压力一致时,通过旋转阀、粉尘切断阀、煤气密封阀到粉尘箱。当筒体料位到低位时停止卸灰。粉尘箱料位达到高限时,停止筒体的排灰,对粉尘罐进行卸压之后,依次打开粉尘罐下部的排灰阀组排灰,由螺旋输送机、搅泥机送到搅拌槽泥浆化,再由泥浆泵送到污泥处理系统的浓缩池进行处理。
3 干式布袋除尘技术的特点及优势
3.1特点
第一,系统在重力除尘器后增设了一套旋风除尘器,大大减轻了箱体的过滤负荷,延长了布袋使用寿命。
第二,确立了直径为5232 mm的大箱体布袋除尘器,大大缩小占地面积、简化工艺流程,且满足过滤面积的要求,在国内属于首创。
第三,在对各种滤袋进行试验的基础上,选用真正适合大高炉除尘的复合滤料,瞬间耐温可达390℃,极大的提高了系统运行的可靠性。
第四,确立了脉冲反吹及气力输灰在大型高炉干法除尘系统中应用的可能性,减少了工艺环节,操作、维护更加简化。
第五,系统采用DCS控制,工艺控制更加可靠。
3.2优势
第一,旋风除尘。它可使进入布袋的灰尘的粒度减小,大大减轻灰尘对布袋的冲击和磨损。
第二,气力输灰。它可使灰尘与外届隔绝,杜绝了二次扬尘。
第三,脉冲反吹。实现氮气的定时反灰,既减少布袋挂灰问题,又可减少能耗。
第四,在国内首次采用大筒体长布袋,大大减少了设备的占地空间。
第五,高炉煤气的高低温自动放散,替代了耗资巨大的冷却器。
高炉实现干法除尘后,其提高能源利用率、节约水资源、防止环境污染的优势迅速彰显,实现了节能环保的新飞跃,成为节能环保项目中的“领跑者”。干法除尘工艺使燃气厂的煤气净化工艺迈上了新台阶。以高炉实现全干法除尘为契机,制定干法除尘生产方案,编制自动化程度较高的设备控制软件,通过调整工艺、增加设施、加强设备检修等手段逐一解决设备运行中出现的灰分比重小、卸灰难度大、设备负荷加大等难题,很快理顺了生产,促进了煤气净化工艺的进一步优化。干法除尘工艺使庞大的浊环水处理系统退出历史舞台,新水补充降到历史最低。干法除尘工艺对高炉冶炼产生了积极作用,不仅提高了煤气温度,提高了煤气的热效能,彻底根除了煤气含尘量,而且使高炉热风炉煤气入炉温度由过去的40摄氏度提高到100摄氏度以上,大大提高了高炉冶炼的强度,降低了焦比。
参考文献:
[1] 李维国. 高炉煤气全干法除尘工艺技术宝钢技术[J]. 宝钢技术,2007,(6).
烧结除尘技术综述 篇4
1 烧结生产过程的主要尘源
1.1 烧结机主抽风烟道粉尘
目前,绝大多数烧结厂采用抽风带式烧结机来生产烧结矿。烧结主抽风机平均风量按有效烧结面积计算约为100m3/(min·m2)。未经过除尘的烧结机大烟道内烟气的平均含尘量可以达到10g/m3左右,因此可以说,烧结机主抽风烟道烟气是烧结厂最主要的粉尘污染源。我国现阶段制定的烧结烟气粉尘浓度排放标准仍为小于100mg/m3,和世界发达国家比,我国的排放标准明显偏低。现在许多并不发达国家也已将钢铁工业废气粉尘排放浓度限定在50mg/m3以内,笔者近期在参与印度钢铁企业新上烧结项目谈判时,对方明确要求烧结机头烟气粉尘排放浓度不大于30mg/m3,可见其对粉尘治理的重视。
1.2 烧结机机尾粉尘
烧结机尾部粉尘主要是指热烧结饼从烧结机台车上卸下并经单辊破碎机破碎、热筛分、装入冷却机等过程中产生的粉尘。
烧结机机尾产生的含尘废气温度一般在80~200℃,含尘浓度5~15g/m3,粉尘产生量会因工艺是否设置有热振筛而不同。目前,绝大多数大中型烧结机取消了热振筛,一方面是由于大型热振筛的制造技术并不是非常成熟,往往会对烧结机作业率造成一定影响,另一方面,随着烧结混合料预热技术的发展,现已不再仅仅依靠添加热返矿来作为提高混合料温度的主要措施。取消热振筛可以降低烧结主厂房的标高,节约土建费用,烧结机机尾粉尘产生量也会大幅下降,同时消除了热返矿参加配料时水汽夹带粉尘四处飞扬的状况。
1.3 烧结矿整粒系统粉尘
随着高炉的大型化,炼铁厂对入炉烧结矿的粒度要求越来越严,同时为了分出部分直径10~20mm粒级的烧结矿用作铺底料,各大中烧结厂都设置了较完善的烧结矿整粒系统。完善的烧结矿整粒系统包括一道冷破碎、四次冷筛分工艺,这样可以保证成品烧结矿粒度在5~100mm之间,但为了降低烧结矿冷破碎过程中产生的过粉碎现象,现在很多厂都取消了第一道冷筛和冷破碎,仅保留三次冷筛分工艺。烧结矿在筛分及转运过程中会产生大量扬尘,因此整粒系统的粉尘量较大。
1.4 配料室粉尘
配料室是烧结厂的重要岗位之一,配料的准确与否将直接影响烧结矿的产量和质量。各种含铁原料、熔剂、燃料在配料室由电子皮带秤或螺旋秤下落至配合料皮带过程中因落差大易产生大量扬尘。各种配料设备集中在一起,扬尘点多而分散、且粉尘含湿量较大。
1.5 原料准备系统粉尘
烧结所用各种原、燃料在接受、破碎、筛分、转运过程中会产生大量粉尘,这部分的尘源主要有原燃料受矿槽、破碎机、振动筛以及胶带机的受卸料点等。
1.6 混料系统粉尘
各种原、燃料在配料室配合后进入混合制粒系统,这部分的扬尘点主要有一次混合室、二次混合室、机头混合料矿槽以及物料转运所用胶带机的受卸料点等。
物料进入混料系统后,水分含量较大,加上现烧结已普遍采用生石灰加热水消化工艺,造成混合料温度较高,特别是有热返矿工艺的烧结厂,混合料温度会更高,在物料转运过程中散发出的水蒸汽夹带大量粉尘。
2 烧结厂除尘措施
2.1 烧结机烟气除尘
2.1.1 烧结机机头烟气的特点
烧结机烟气除尘也就是平时所说的烧结机机头除尘。烧结抽风生产的特点决定了烧结主抽风机是高负压、大风量的,经主抽风机排出的烟气绝对含尘量占整个烧结厂所产生总粉尘量的比重最大。烧结过程中,烧结机机头烟气中水分含量较高,当烟气温度低于露点时会对主抽风机叶片产生腐蚀。目前虽然绝大多数烧结厂都采用铺底料工艺降低了烟气的水分含量和原始含尘量,使实际生产中烟气温度控制在120~150℃,叶片腐蚀现象得到了有效控制,但烧结烟气中含尘浓度仍相当高。为了满足国家规定的烟气排放标准、延长主抽风机转子的使用寿命,必须设法提高烧结机机头的除尘效果、降低烧结烟气粉尘排放浓度。
2.1.2 烧结机烟气除尘器的选择
烧结机烟气除尘一般根据企业的生产规模、装备水平和当地的烟气含尘浓度排放要求来确定。在环保要求不是很严格的地区,对于工艺装备水平较低的小型烧结机,一般采用重力降尘室和双旋风或多管除尘器串联的二级除尘模式。采用该除尘模型虽然除尘效率可以达到90%左右,但烟气排放浓度基本不达标,不过其具有投资少的明显优势。目前绝大多数大中型烧结机均采用电除尘器一级除尘,可以满足排放浓度小于100mg/m3的基本要求,但随着国家和社会对环境保护的日益重视,排放浓度小于50mg/m3的标准将会在最近几年制定出来,因此新建的大中型烧结机应尽量按烟气粉尘排放浓度小于50mg/m3作为选择和设计电除尘器的基本要求。根据国内烧结烟气除尘的实际情况,烧结机机头采用三电场超高压宽极距的电除尘器很难达到粉尘排放浓度小于50mg/m3的要求。根据国外的经验,机头电除尘器必须采用四个以上电场方能满足高标准排放浓度的要求。
2.2 烧结机机尾除尘
2.2.1 烧结机机尾粉尘的特点
烧结机机尾除尘一般包括烧结机尾部卸矿点、单辊破碎机、热振筛、冷却机受料点等处,这些扬尘点因相距较近,一般都集中到机尾除尘系统进行处理。烧结机机尾含尘气体温度高,含湿量很低,粉尘回收量大,TFe含量高,有很高的回收价值。
2.2.2 烧结机机尾除尘器的选择
烧结机机尾除尘系统曾使用过湿式除尘器、颗粒层除尘器、旋风除尘器、多管除尘器。根据实际生产使用情况,这些除尘器要么维护工作量大、易造成二次污染,要么难以达到排放标准的要求,因此目前广泛采用的是电除尘器。
烧结机尾除尘采用电除尘器,只要选型合适,完全可以达到100mg/m3以内的排放标准,但当排放标准提高到50mg/ m3以内时,选用通常的电除尘器将很难满足环保要求。目前随着袋式除尘器各种新型滤料的不断出现,常规的布袋除尘器已可以耐250℃左右的高温,加上其除尘效率高,特别是对微细粉尘一般可达99%的除尘效率,加上可以捕集多种干式粉尘,特别是高比电阻的粉尘,因此已有越来越多的烧结厂开始用布袋除尘器取代烧结机机尾的电除尘器。
2.3 烧结矿整粒系统除尘
整粒系统除尘主要包括固定筛、双齿辊破碎机、振动筛以及附近的胶带运输机等扬尘点,粉尘产生量大、粒度细且干燥,风量要求大,一般均设置专门的整粒除尘系统。根据整粒系统粉尘的特性和实际生产情况,可以采用高效大风量袋式除尘器或电除尘器,选用这两种除尘器均可以满足排放标准的要求。若采用电除尘器一次性投资会大些,但设备维护简单,运行费用低。采用布袋除尘器会降低工程投资,但后期维护工作量大,各厂应根据自身的实际情况选用。
2.4 配料室除尘
烧结用各种含铁原料、熔剂和燃料一般都集中在配料室参加配料,尤其是较干的物料在由给料设备落下至电子皮带秤或配合料大皮带的过程中,因落差产生大量扬尘,加上配料室空气湿度较大,因此必须选择合适的通风除尘设备。目前配料室除尘一般采用一个单独的系统,可以选择电除尘器或者袋式除尘器。对于部分中小型的烧结厂,由于为了降低工程投资和生产成本,采取地下配料室的方式,这种情况下配料室的通风除尘若设计得不好,现场环境将会非常恶劣。因此在设计地下配料室的时候,必须充分考虑选择良好的通风设施和除尘设备。
2.5 原料准备系统除尘
因烧结生产配加的熔剂和燃料的粒度都比较细,这就要求进厂的大块熔剂和燃料要经过破碎或筛分流程。在原、燃料的准备过程中,尤其是在熔剂的破碎筛分过程中,因物料干燥极易产生大量粉尘。为改善岗位环境,根据现场工艺一般可采用几台小型布袋除尘器分散布置,也可选用一台大风量的袋式除尘器或电降尘器。
2.6 混料系统除尘
进入混料系统的烧结混合料散发出大量水蒸汽,并夹带一些粉尘,在混合料转运过程中极易造成尘雾弥漫。对于混合料胶带机运输通廊应加强通风,必要时可设置密闭罩或机械排风系统,促进废气外排。在胶带机的受卸料点、混合机机头和混合机机尾应根据实际情况设置自然排气管道、喷淋管或机械除尘系统。
3 结语
烧结是钢铁生产的重要工序。烧结厂是钢铁企业的污染大户。烧结生产过程中产生的废气量很大,废气含尘浓度较高,对大气的污染严重。因此,为了保护环境、实现可持续发展的战略目标,必须重视烧结厂的除尘。
烧结除尘设施的选择应根据烧结生产工艺的特点,针对不同岗位的粉尘特性,结合环境保护的标准,采取有针对性的措施,满足现场岗位粉尘浓度和烟囱出口粉尘排放浓度的要求。
参考文献
[1]张惠宁.烧结设计手册.北京:冶金工业出版社,1990.
铁合金电炉袋式除尘技术 篇5
硅锰铁合金电炉在冶炼生产过程中排出大量的高温含尘烟气,烟尘主要成份是MnO和SiO2,烟尘粒径大部分小于5um。因此,如果不采取有效的烟气净化,这种含微细粒径的含尘烟气对室内外环境和人体健康危害很大。并影响铁合金周围的大气环境和工人的身心健康。因此,无论从环保效益还是.效益,治理好硅锰矿热炉烟气都具有极其重要的意义。硅锰合金的冶炼分为封闭式,半封闭式和敞口式矿热电炉熔炼,封闭式矿热炉由于不需作料面操作(捣炉、拨料),而使得炉气量不大,为回收煤气一般采用两塔一文湿法净化工艺,典型的范例以贵州遵义铁合金厂9000KVA硅锰合金封闭式矿热电炉最具代表性,多年稳定的运行表明该技术是一个成熟的工艺。由于受冶炼条件的限制,半封闭式和敞口式矿热电炉冶炼硅锰合金的工艺,也常被一些生产企业所采用。根据半封闭式、敞口式矿热电炉冶炼硅锰合金的烟尘性质及冶炼条件,结合我国干法袋式除尘净化技术的发展,尤其是近年来大量的-具有高速过滤性能的-处理各种复杂工况的(如抗结露、耐高温、抗静电、拒水拒油、覆膜滤料等)新型滤料的成功应用,为硅锰电炉采用干法净化工艺提供了更为成熟的技术保障。
一硅锰粉尘的理化性质
1.1化学成份成份MnOSiO2Fe2O3CaOMgOAl2O3P
含量19.9421.7044.483.685.100.11
1.2粉尘分散度粒度um>7550~4040~3030~2021~1010~55~3<3
%014.21.11.61.9332.945.3
1.3粉尘堆比重:3g~9g/cm3
1.4平均粒径:3.24um
1.5比表面积:8.47m2/g
1.6烟气的含湿量:1.8~2.2%
1.7烟尘含尘浓度:6g/Nm3
1.8烟气的露点温度:70~80℃
二、烟气净化系统工程工艺及特点
2.1工艺流程硅锰电炉烟气具有颗粒细、粉尘易吸潮、比电阻高的特性,治理较难。由于电炉产生的烟气含有锰元素,易产生火花,为防止火花烧袋和温度过高,系统设置了U型冷却器,烟气经后U型冷却除火花后进入长袋低压分室停风脉冲袋式除尘器,净化后烟气由引风机经烟囱达标排入大气。收集下来的粉尘通过脉冲清灰落入灰斗,经过螺旋输灰机、卸灰阀排出,包装集中堆放,待用。另设置事故放散阀,在紧急情况下与气动野风阀配合使用、如遇火花、通风管道里的温度过高(280℃时),打开放散阀,以免发生滤袋烧毁事故。气动野风阀为DN600mm(配8500KVA)和DN500(配6300KVA)各一台,温控装置置于U型冷却器前面,当烟气温度超过或280℃时,打开野风阀以确保温度的降低。从而保证除尘系统的正常运行。工艺流程图如下:
2.2设计参数电炉容量:8500KVA一台
6300KVA一台电炉烟气量:(按10Nm3/KVA加30%超负荷生产量计算烟气量)
8500KVA烟气量=850010Nm3/KVA1.3=110500Nm3/h
6300KVA烟气量=630010Nm3/KVA1.3=81900Nm3/h
烟气温度:250~280℃(降温后温度)
2.3烟气净化系统特点
2.3.1该系统有较强的适应能力,当冶炼过程中出现刺火等不正常现象、造成烟气温度过高时,通过二阀的联动工作和U型冷却器的运行,可确保系统安全运行。
2.3.2在野风阀前部管道上设置有温度监测装置。
2.3.3除尘器采用目前国内最先进的技术,其脉冲清灰、灰斗振动、分室停风的工作程序,全部由PLC微机集中控制,并与风机启动、温度监测连锁。
2.4主要设备选型
2.4.1U型冷却器器700m2(8500KVA配用)
500m2(6300KVA配用)
2.4.2G-ZDM中型分室低压脉冲袋式除尘器-集约布置
8500KVA:1953m2
6300KVA:1627m2
合计过滤面积:3580m2
其技术参数如下:
2.4.2.1型号:G-ZDM1953
处理能力:111321~128898m3/h
过滤面积:1953m2
过滤风速:0.95~1.1m/min
滤袋数量:648条滤袋材质:耐高温玻璃纤维(耐温280℃)
滤袋规格:¢1606000mm
入口浓度:6g/Nm3
2.4.2.2型号:G-ZDM1627
处理能力:92739~107382m3/h
过滤面积:1627m2
过滤风速:0.95~1.1m/min
滤袋数量:540条滤袋材质:耐高温玻璃纤维(耐温280℃)
滤袋规格:¢1606000mm
入口浓度:6g/Nm3
2.4.3主排风机型号:Y4-68№14D
全压:4000Pa
流量:130000m3/h
配电机:Y355-4-250/380/IP44
电机功率:280KW
电机转速:1450rpm
配电动执行器:DJK5100
型号:Y7-51№13D
全压:4500Pa
流量:100000m3/h
配电机:Y315-4-200/380/IP44
电机功率:220KW
电机转速:1450rpm
配电动执行器:DJK5100
2.4.4系统管道(管道流速按18/s计算)
2.4.5烟囱(系统共用)
2.4.6二阀
8500KVA二阀放散阀:DN1600(气动)野风阀:DN500(气动)(带温测元件)
6300KVA二阀放散阀:DN1400(气动)野风阀:DN450(气动)(带温测元件)
。技术项目设计人王芝海简介:(***)
从事大气污染控制等方面的设计、设备制造、工程总承包等方面工作二十多年。拥有国家专利二十项,主持大中型环保工程项目设计20余项,主持大型环保工程总承包2项,涉及工程投资近2亿元,是(电改袋)施工的主要负责人之一,有丰富的施工组织和管理经验,也是国家“十五'863“燃煤电厂锅炉烟气微细粒子高效袋式除尘技术与设备'.国内第一台电除尘器改袋式除尘器1600000立方/小时烟气量全套设计方案参与者。
除尘技术 篇6
关键词:除尘脱硫;改造;解析
在隨着工业化的步伐加快,我国不同行业都有了很大的发展和进步,但是在大力发展经济的同时,对环境也造成了一定的污染。因此,为了尽量避免对环境的污染,我们应该制定一些有效的管理措施,把工业化过程中对环境的污染降到最低。下面我们就生产中除尘脱硫中的问题和技术进行讨论。
一、初步认识脱硫除尘的技术
长久以来,在实际的生产中,我国的除尘脱硫的技术比较少。因此,生产中的许多烟尘没有经过任何的处理便直接流到空气中去,对环境造成了严重的不良影响。在大气中,污染最严重的便是二氧化硫,具体的形式就是以烟尘的形式吸入人的肺泡内,对人体造成比较大的伤害。
脱硫除尘技术涉及的内容很多,包括反应化学、流体力学、材料学、建筑学等不同的方面,同时,脱硫除尘又是一种比较系统的学科,包括脱硫除尘和脱硫除尘设备等一些不同方面。因此,在实际生产中,当我们选择工艺或者系统的时候应该用一种比较科学的态度,结合该企业的实际情况,选择最佳的方法。
二、除尘脱硫工艺技术探析
我们知道,燃烧必然会产生一些烟尘,对环境造成一定的不良影响,同时,对人体也会造成一定的不良影响。因此,在实际生产的过程中,我们需要从不同的方面运用一些脱硫除尘的技术。下面,我们就国内应用一些比较广泛的脱硫技术进行介绍。目前,随着经济发展水平的不同,国内和国外应用的一些技术也不同,下面,我们就国内普遍使用的一些技术进行简要分析。
1、石灰石-石膏法脱硫技术
无论在国外还是在国内,石灰石-石膏法脱硫技术应用的最为广泛。下面我们就石灰石-石膏法脱硫技术进行简答的介绍。石灰石-石膏法的工作原理是石灰加入一些水,然后制成浆液,然后用浆液制成吸收剂,用泵打入吸收塔和塔底的烟气充分进行混合,接着烟气中的二氧化硫便和浆液中的碳酸钙,还包括塔顶鼓入的一些空气便进行化学反应,然后形成碳酸钙。当碳酸钙达到饱和的时候,就会结晶形成二水石膏。最后,经过吸收塔排出的浆液经过浓缩和脱水,使其浆液的含水量低于10,然后我们用输送机运到石膏的仓库进行储存。然后,脱硫后的烟气便经过除雾器除去一些雾滴。最后,经过换热器加热后,经过烟囱排到大气中去。在吸收塔的设计中,由于吸收剂浆液中可以通过循环泵不断进行循环,这样一来便可以反复和烟气进行接触,在循环的过程中,吸收剂运用的次数比较多,同时,钙硫的含量也比较低。和一些其他的方法而言,该技术的操作方法比较简单,而且在运行的时候,能源消耗的比较小。在除尘脱硫过程中,没有废水等,因此,应用得比较广泛。
2、碱液湿式除尘脱硫技术
碱液湿式除尘脱硫技术的工作原理为,首先,烟尘会进入脱硫塔,然后我们就利用机械进行喷雾,这样一来水便形成了一些大小不同的水滴,接着分散到含尘的气流中,同时与空气中的尘粒相互进行撞击。在这样的过程中,补集尘粒的同时,水中的碱性物质便会和空气中的二氧化硫发生化学反应,二氧化硫和碳酸氢钠反应生成硫酸钠和水,经过这个过程中,就除去了二氧化硫。其次,经过拖过硫的烟尘再次进入除尘塔中,一些气体经过气水分离室,实现脱水,然后液滴的烟尘会沿着器壁返回到下漩涡式,净化后的烟气在引风机的作用下排出。
3、双碱法
在烟气中,二氧化碳的吸收有两种,一种是物理吸附,另一种是化学吸附。所谓的物理吸附,指的是二氧化硫被水吸收。但是在实际的生产中,水的温度升高,吸收的气体量会不断的减少。其实,物理吸收量的多少,取决于气体和液体的平衡,在吸收的过程中,只要气相中本吸收的分压比液相中的分压要大即可,那么吸收过程就能完成。因为物理的吸收量比较小,因此,吸收的速度就会减慢。因此,在除尘器中,吸收的概率比较低,但是化学方法吸收率却比较高,因为两者的原理不同。具体的吸收过程是这样的,吸收的二氧化硫和吸收液中的氢氧化钠发生反应,这样一来,氢氧化钠液体便和二氧化硫的组分发生一定的变化,氢氧化钠溶液表面的分压降低,就增加率吸收的动力。因此,化学的吸收率比较高。
在碱液法运用的过程中,吸收二氧化硫的关键因素就是碱的浓度。碱液的浓度对化学吸收中的传质速度有着比较大的影响。一般来说,当碱液的浓度比较低的时候,化学传质的速度就会降低。但是,碱液浓度过高或者过低都不行,需要在一个固定的区间内。碱液法脱硫的效率比较高,氢氧化钠的吸收能力比较强,而且,操作比较简单。就装置而言,整套的装置结构比较简单,实用性很强,不会结垢或者堵塞。
4、氧化镁法
在化学中,氧化镁属于中性的矿物质,就化学反应活性来说,氧化镁的速度要比钙基脱硫剂,同时,氧化镁的分子量比氧化钙等都要小。因此,在同样的条件下,氧化镁的反应速度更快,需要的液气也比较低。首先,氧化镁需要加水然后生成氢氧化镁的浆液,然后就能吸收烟气中的二氧化硫气体,接着生成亚硫酸镁。反应的机理是,二氧化硫和水发生反应,生成亚硫酸,然后亚硫酸和循环液中的亚硫酸镁发生反应,生成了亚硫酸氢镁。最后,氢氧化镁和亚硫酸氢镁发生反应,最后生成亚硫酸镁,经过空气氧化后就形成了硫酸镁。
氧化镁法除硫的效率比较高,装置也比较简单,对煤种的适应性比较强。
三、除尘脱硫技术未来的发展
我国的除尘脱硫技术有着很大的发展前景,展望为三点:一、积极引进先进的技术和设计,由于我国除尘脱硫的技术起步比较晚,在我国,一部分公司通过合作的方式积极引国际上技术水平比较高的技术和设备,促进我国除尘脱硫的技术的发展。经过和国际企业的合作,我国的除尘脱硫行业有了一定的发展和进步。二、建立示范性企业为了提高企业的除尘脱硫的一些技术,在积极引进技术和设计的同时,国家积极建设一批起到示范性作用的企业和项目。三、国产化水平提高,为了促进我国除尘脱硫技术的不断发展,我们在引进一些技术的同时,不断进行创新。在我国,一些骨干的企业甚至承接了一些脱硫技术的设计。我们可以从项目设计到项目的施工建设到项目的运行。这样一来,工程造价有了明显的下降,同时也带动了我国相关机械设备的发展,促进形成了我国新的产业链,促进了我国经济的发展。
结语:
随着经济和技术的不断发展,除尘脱硫的技术有了新的发展和变化。不同的企业在选择一些方案的时候,要结合企业的实际情况,选择最佳的方案。在大力进行经济建设的时候,我们还要注重对环境的保护。
参考文献:
[1]齐祥明,鲍满腔锅炉除尘脱硫控制系统设计[J]长江大学学报(自然科学版),2011(07)
[2]李涛热电厂除尘脱硫设施改造的设想[J]新疆有色金属,2012(01)
电石炉尾气治理除尘技术 篇7
关键词:电石炉,尾气治理,除尘技术
0 引言
电石是基本的有机化工原料, 由它制得的乙炔可替代石油制品生产醋酸、醋酸乙烯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、乙炔碳黑等一系列数千种有机产品。又是冶金、矿山、机械、建筑等工业中必不可少的辅助材料。从氯碱行业的信息看, 电石法PVC还将发展, 电石行业仍有发展的空间, 这与国际石油市场和我国资源现状以及化工生产有关, 电石行业是高耗能、高污染的产业, 大部分的电石炉粉尘都严重超标, 因此, 电石要长期持续健康发展, 环境必须要治理好。
1内燃式密闭电石炉尾气性质、治理和综合利用情况
尾气工艺参数
粉尘性质
粉尘化学性质
粉尘粒径分布
内燃式密闭电石炉尾气治理和综合利用技术
目前国内用于内燃式密闭电石炉的净化处理方法中有两种, 分别是湿法除尘和干法除尘, 湿法除尘在实际使用过程中存在很大的问题, 主要原因是粉尘中含有CaO, 遇水生成Ca (OH) 2, 碱性、粘性大, 在高温下形成酸液严重腐蚀设备并造成二次污染。干法除尘有旋风除尘、袋式除尘和静电除尘, 旋风除尘由于除尘效率低一般都不能达标;静电除尘要降低粉尘比电阻, 才能够实现粉尘的达标排放, 国内目前能够实现达标排放的几乎没有;布袋除尘使用的比较普遍, 但在选用时要考虑降温、滤料和清灰方式的选择才能实现粉尘的达标排放;相比来说, 布袋除尘的除尘效率是最高的, 可以达到99%。
(1) 干法除尘:冷却或余热利用+电除尘、冷却或余热利用+袋除尘。 (2) 烟气非常干燥, 致使粉尘比电阻较高, 电除尘难以捕集烟气中的粉尘, 除尘效率不能保证。 (3) 粉尘中含有不完全燃烧的物质, 采用电除尘技术, 因电场中有火花产生, 所以有发生爆炸的危险。 (4) 湿法除尘:粉尘中CaO, 遇水形成Ca (OH) 2, 碱性、粘性大, 在高温下形成酸液严重腐蚀设备并造成二次污染。 (5) 大多采用袋除尘技术, 且相当成熟。 (6) 余热锅炉+布袋除尘或电除尘的工艺。 (7) 强制冷却+布袋除尘的工艺。 (8) 增湿塔+电除尘的工艺。
用余热锅炉工艺可产蒸汽和发电, 强制冷加布袋除尘是将烟温降到布袋所能承受的范围再进行净化。增湿塔+电除尘工艺要将粉尘比电阻降到合适的范围再用电除尘净化。
对于密封好的内燃式密闭电石炉炉气温度可达到600℃左右, 其热量还是有很大的利用价值, 针对不同的用户可选择烘干焦碳或余热锅炉产蒸汽的方式。炉气中热量的利用, 可以达到更高的经济效益、环保效益和社会效益, 开创三丰收的局面。
采用余热锅炉+布袋除尘的工艺流程
(1) 节约能源, (2) 工艺较复杂, (3) 一次性投资较高, (4) 新型余热锅炉的优点。
a可解决焦油堵塞的问题;b提高余热锅炉的热效率;c提高余热锅炉的热效率。
采用强制冷却+布袋除尘的工艺流程
配强制冷却工艺的特点 (1) 工艺简单、可靠、成熟, (2) 一次性投资省, (3) 维护工作量低, (4) 占地面积少, (5) 施工周期短, (6) 浪费能源。
大关键模块 (1) 降温 (余热利用或强制冷却) 技术, (2) 脉冲布袋除尘技术, (3) 系统漏风检测技术, (4) 系统阻力降低技术, (5) 受热面清灰技术, (6) PLC控制技术, (7) 除灰外运系统。
投资概算
尾气工艺参数
2全密闭电石炉粉尘特性
全密闭电石炉炉气净化主要有三种方法:
2.1直接利用净化技术
采用锅炉燃烧炉气, 燃烧后的炉气经电除尘器净化后放空。该种技术已在浙江巨化电石有限公司、云南维尼纶厂、张家口下花园电石厂和乌海海吉氯碱公司等企业应用, 余热锅炉可产蒸汽和发电。
2.2先净化后利用技术
此种技术是我国八十年代末从德国、挪威、日本等国引进的八套25500KVA全密闭电石炉及中空电极、气烧窑、组合式把持器、干法除尘、计算机控制五项新技术。从应用上看, 干法除尘净化并没有获得成功, 主要原因是管道、冷却器和灰斗等堵灰严重。
2.3湿法回收炉气后利用技术
该系统的特点是按照炉气的走向依次串联设置带有刮板的炉气洗气机、粗洗一塔、粗洗二塔和精洗三塔;水流与炉气形成逆向流程, 并在洗气机的出水口设置旋液分离器, 分离器中的上清液回送至一塔的逆流段。回收的炉气送入锅炉燃烧, 产生蒸汽, 供厂内生活取暖用。降温后由于烟气中含有少量的焦油会析出, 在工艺中采用机械刮板洗气机, 所有积灰全部通过机械刮板刮除, 解决堵塞、结垢的问题, 保证系统的稳定运行。洗涤后产生的污水大部分循环利用。该种工艺比较成熟, 但工艺系统较复杂, 系统动力消耗大, 维护费用较高会造成二次污染, 不符合循环经济的要求。
全密闭电石炉炉气干法净化的关键设备 (1) 炉气降温装置; (2) 焦油捕集装置; (3) 高温防爆布袋除尘器; (4) 三级密封出灰装置; (5) 防爆真空泵或高压风机 (高温型) ; (6) 计算机控制系统; (7) 旁通切换密封蝶阀系统。
3总结
锅炉烟气脱硫除尘技术研究 篇8
近几年我国SO2年排放量连年超过2000万吨, 列世界第一位。中小型工业燃煤锅炉是我国SO2排放的主要来源之一, 其排硫量已占总量的1/3。我国工业锅炉数量有50万台之多, 且分布广, 污染治理较难。虽然我国新建工业锅炉大都配备烟尘治理装置, 但一般都是简单的旋风除尘装置, 没有脱硫功能。目前, 我国锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘等。
2 锅炉烟气脱硫常用技术
目前国内外关于锅炉烟气脱硫除尘的方法很多, 其中脱硫除尘一体化装置效果较好。这类装置可分为湿式、干湿结合和干式3类。
2.1 湿式双旋脱硫除尘技术
该装置采用喷淋、水膜、水帘进行除尘脱硫。烟气首先经引风机防腐装置加热, 提升排烟温度, 并减少烟气对引风机的腐蚀;再令烟气进入除尘器顶部, 经进口旋流板作用, 从上到下旋流经除尘器内筒。内筒顶部有除尘水喷淋头, 喷淋方向与烟气方向相同。在喷淋过程中, 烟气中的SQ2被碱液吸收, 在离心作用下, 尘与水一起被甩向内壁形成水膜, 产生水膜除尘效果。气流到达内筒下端, 穿过水帘, 气流经旋流进板进入外筒脱水, 然后进入引风机防腐装置, 提升温度后进入引风机。这种装置主要用于小型的35t/h及更小型的锅炉。在运行中, 由于烟气带水问题未能解决, 除尘器底部及引风机叶片容易积灰, 需3个月左右清灰1次。该装置除尘效率在95%左右, 脱硫效率在使用脱硫剂时可达70%左右。
2.2 干式吸附过滤技术
利用可循环再生的固定吸附材料, 除去烟气中的SO2和烟尘, 水洗再生。该装置一般由预除尘器和吸附塔组成。这种装置具有很高的脱硫除尘效率, 除尘效率大于95%, 脱硫效率大于80%, 烟气温度低, 无二次污染, 可回收副产品。但吸附塔入口烟气含尘要求小于150mg/m3, 否则易堵塞和引起吸附剂中毒。吸附剂需经常进行再生, 比较麻烦, 且一次投资大。等离子体锅炉烟气脱硫除尘, 这种装置是近几年发展的新技术装置, 烟气中N2、O2及水蒸气等在经过电子束照射后, 吸收大部分能量, 生成大量的反应活性极强的自由基, 如;OH、O、HO2等, 这些自由基与烟气中SO2反应生成硫酸, 然后与氨中和生成硫酸铵。此方法无设备污染及结垢现象, 不产生废水废渣, 副产品还可以作为肥料使用, 无二次污染物产生, 脱硫率大于90%, 而且设备简单, 适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子加速器产生高能电子, 对于一般的大型企业来说, 需大功率的电子枪, 对人体有害, 故还需要防辐射屏蔽, 所以运行和维护要求高。
2.3 干湿结合式锅炉烟气脱硫除尘技术
脱硫除尘装置的主体设备为一立式塔, 塔内兼用了干、湿结合的结构形式, 其下部为旋风除尘段, 中部为吸收段, 装有筛板, 上部是脱水段。烟气首先进入下部的旋风除尘段, 除去较大颗粒后进入吸收段, 经过布满吸收液的筛板时, 烟气与吸收液充分接触, 发生传质吸收, 脱除SO2并除去微细粉尘。经过除尘脱硫的烟气, 在脱水段内脱水除雾, 防止烟气带水, 然后经出口排至烟囱。该装置的主要特点是液气比小 (0.3-0.5L/m3) , 塔内持液量大, 气液接触充分, 除尘效率可达95%以上, 脱硫效率可达70%, 特别适用于6 t/h以下小型燃煤锅炉, 但是整个装置成本较高。
3 锅炉比较常用的烟气治理技术
3.1 常用的烟气治理技术
目前, 我国锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘:
3.1.1 旋风除尘。
旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力, 将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置。该类分离设备结构简单、制造容易、造价和运行费用较低, 对于捕集分离5~10μm以上的较粗颗粒粉尘, 净化效率很高, 但对于5~10μm以下的较细颗粒粉尘净化效率较低, 所以旋风除尘器通常用于较粗颗粒粉尘的净化, 或多用于多级净化时的初步处理。
3.1.2 袋式除尘。
袋式除尘器是一种利用有机纤维或无机纤维过滤布将含尘气体中的固体粉尘因过滤 (捕集) 而分离出来的一种高效除尘设备。该类设备结构简单、除尘效率高、适应性强, 但滤料需定期更换, 从而增加了设备的运行维护费用, 劳动条件也差。
3.1.3 湿式除尘。
以某种液体 (通常为水) 为媒介物, 借助于惯性碰撞、扩散等机理, 将粉尘从含尘气流中予以捕集的设备称为湿式除尘器。该类设备在消耗同等能量的情况下, 除尘效率要比干式的高;湿式除尘器适用与处理高温、高湿的烟气以及黏性大的粉尘, 适用于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体, 还可净化很多有害气体。它的结构简单, 一次性投资低, 占地面积少, 方法简单、有效。主要有喷淋塔、填充式洗涤塔、泡沫除尘器、旋风水膜除尘器、文丘里除尘器等。
3.2 钠钙双碱法
3.2.1 钠钙双碱法介绍
钠钙双碱法是湿法中一种非常重要的工艺, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有脱硫除尘效率高, 投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。钠钙双碱法—多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺结合喷淋塔、喷雾旋风除尘器、旋转喷雾法脱硫的技术特性, 兼容湿法和干法的优点, 增加了脱硫剂和烟气的接触面积, 使反应更加迅速更加充分, 以达到最小的能耗和最大的脱硫除尘效率。
钠钙双碱法—多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺的主体部分是洗涤吸收塔。首先迫使烟气以一定的速度切向进入塔体, 并使其螺旋下降, 而脱硫剂液则以雾化状态同向喷入, 并形成多道强劲的环形水雾区域, 当锅炉烟气强旋流通过时, 就能和水雾充分混合接触, 并发生一系列的物理化学反应, 大部分硫化物和烟尘在离心力和重力的双重作用下从筒壁四周流下, 经出灰口到沉淀池, 灰渣沉淀后清理外运, 灰水则循环使用, 烟气则进入内筒进一步净化后, 经风机进入烟囱排入空中。
该法使用Na2CO3或Na OH液吸收废气中的SO2, 生成HSO3-、SO32-与SO42-, 再用Ca O再生, 化学反应方程式如下;
3.2.2 在钠钙双碱法基础改造
决定将钠钙双碱法改为烧碱法 (采用Na0H溶液脱硫, 兼作除尘液和冲渣液) , 不考虑脱硫产物的回收, 对原设计进行修改。
3.2.2. 1 文丘里除尘器
原有文丘里除尘器喉部尺寸较大, 烟气流速较低, 将喉部尺寸改造为350mmx800mm以提高烟气流速。为降低阻力, 在文丘里除尘器喉部后端的底部敷设抛光大理石。取消文丘里除尘器喉部前端的水箱, 改为在文丘里除尘器喉部中间安装1个喷嘴, 喷淋水管规格为DN50mm。从喷嘴喷出的脱硫除尘液在高速烟气作用下形成细小水滴充分与烟气接触, 起到初步除尘、脱硫作用。
3.2.2. 2 水膜除尘器
保留水膜除尘器的塔体, 在塔体内部 (烟气进口上方) 布置3层直径为1950mm的不锈钢旋流板, 并在塔体顶部布置一层直径为1950mm的不锈钢除雾板, 旋流板叶片的旋转方向与烟气进人塔体的方向一致。烟气经文丘里除尘器后以高速进人塔体, 通过旋流板时将脱硫除尘液吹成很小的雾滴, 尘粒与雾滴充分接触并吸收水分后质量不断增大。在旋流板的导向作用下, 烟气旋转运动加剧, 使尘粒与烟气分离。尘粒在重力的作用落人塔底, 实现除尘。取消水膜除尘器顶部的溢水槽, 在每层旋流板和除雾板上方各安装1根DN50mm的喷淋管。喷洒在旋流板上的脱硫除尘液在旋流板叶片的导向和烟气自身的旋转运动共同作用下, 被吹散、雾化, 大幅增加了脱硫除尘液与烟气的接触面积, 使烟气中的S02与Na0H充分反应, 保证烟气中的S02被脱硫除尘液充分吸收。与除尘液主管相连接的支管改为内衬胶的钢管, 阀门使用弹性座封闸阀, 以减少管道结垢现象。
3.2.2. 3 脱硫除尘液配制及反馈自控系统
在除尘、冲渣液系统中增设容积为5耐的储碱液罐2台及其相应的管道和阀门, 碱液直接加到系统的回水总管。增加在线p H值计及反馈自控装置一套, 通过安装在渣浆泵吸水井旁的在线p H值计检测脱硫除尘液的p H值并反馈到自控装置, 自动调节脱硫除尘液p H值。
摘要:为保证烟气排放达标, 实际应用中经常将锅炉原除尘系统改造成脱硫除尘系统。本文研究了国内外关于锅炉烟气脱硫除尘的方法, 比较常用的烟气治理技术。最后, 深入探讨了钠钙双碱法以及对这种方法的改造措施。
关键词:烟气,钠钙双碱法,锅炉烟气脱硫
参考文献
[1]胡满银, 赵毅, 刘忠.除尘技术.北京;化学工业出版社, 2006.
水泥企业袋除尘的技术提升 篇9
1 岗位人员技术培训
除尘器的合理设计、精心制作、精准安装是保证其高效运行的重要前提。 高素质、懂技术的维护管理人员更是除尘器长期稳定运行的重要保障。 对新增设备, 在安装过程中供货方相关技术人员就需要启动对维护管理人员的技术培训与交流, 让岗位人员跟踪设备安装的全过程, 熟悉除尘器内部结构、工作原理、各个部件的功能、作用及维护事项, 熟练掌握重要部件。如:滤袋的安装及更换, 熟练掌握清灰系统各个参数如何调节、清灰气流压力及清灰周期、清灰脉冲宽度等参数对滤袋寿命有何影响等。 熟练掌握开、停机顺序, 熟知开机前、停机前应注意的重要事项, 避免因开机、停机时的操作不当引起的糊袋及烧袋事故。
设备运行前, 指导岗位人员或与岗位人员共同制定设备管理规则、岗位操作规程、安全管理及操作制度、事故紧急处理预案等。 设备正常运行后, 供货方相关技术人员应与设备岗位人员建立紧密的信息沟通渠道, 了解设备各阶段运行状况, 及时修正除尘器运行控制参数, 使除尘器在最佳状态下达标运行。
对于在运设备, 如缺少对岗位工精心培训环节, 应按上述方式补齐这一课。
2 袋除尘器关键技术参数控制
2.1 过滤风速
袋除尘器的工作原理为“过滤-清灰-过滤”, 周而复始。 过滤、清灰这两个动作是袋除尘器最重要的工作过程。 过滤即由滤袋拦截含尘气体中的粉尘, 清灰是为再次恢复滤袋的过滤性能。 过滤风速是袋除尘器最重要的技术参数, 过滤风速的大小直接影响滤袋的过滤效率、过滤阻力、滤袋寿命、运行能耗、除尘设备的大小 (第一次投资) 等, 过滤风速取值是否合理, 直接决定了除尘器未来的运行状态。
虽然设计者都知道过滤风速对袋除尘器性能的影响及过滤风速的重要性, 但在实际工作中却有与同行“过滤风速攀高”的心态, 加之迎合用户过分注重第一次投资要低的需求, 过滤风速取值过高, 对未来设备的长期达标运行留下不易修复的故障隐患。
1988 年引进消化的气箱脉冲袋除尘器首台应用在邯郸水泥厂, 用于水泥磨尾气除尘, 过滤风速在0.87m/min左右, 实现了低阻力、高除尘效率、低浓度排放。 来华技术指导及验收的美国专家对于过滤风速的取值给予肯定。 之后, 气箱脉冲袋除尘器遍布全国水泥企业, 大大改观了水泥企业的环境面貌。 同时, 这项技术装备还在钢铁厂大量推广应用, 我们为用户设计的多台400 000~1 000 000m3/h矿渣微粉制备系统袋除尘器, 其过滤风速均在0.9m/min以下, 滤袋寿命基本达到4 年, 有的超过4 年, 且运行阻力低, 在除尘器运行的前3 年中, 运行压差大多在850Pa以下。 其过滤后的烟尘排放浓度在10mg/Nm3左右, 有的仅为3.5mg/Nm3。 2000~2003 年间, 在立窑烟气处理中大量推广应用的LMC长袋行脉冲袋除尘器同样得到市场的认可。 笔者对于水泥窑头、窑尾大型袋除尘器选取超过0.9m/min甚至大于1.0m/min的过滤风速多年前不认同, 现在仍然不认同0.9m/min以上的过滤风速。
高的过滤风速只可以降低设备的第一次投资, 但增加风机电耗, 大大缩短滤袋使用寿命, 出口排放浓度增加, 带来的负效益是长久的。
对于在运设备, 若是因过滤风速设计过高而不断出现频繁破袋、排放超标、运行阻力过高等故障, 建议技改, 增加过滤单元及过滤面积。
2.2 清灰参数
清灰是为了再次恢复滤袋的过滤性能, 目前脉冲类袋除尘器清灰动作是由脉冲阀喷吹压缩气体, 剥离滤袋上黏附的粉尘。 清灰参数包括清灰气源气量、清灰压力、清灰制度 (清灰周期、脉冲宽度、清灰次序等) 等。 合理的清灰参数既可以实现清灰目的, 又可以保留滤袋表面的第二过滤层, 实现对细颗粒粉尘的高效捕集。 试验证明袋除尘器在开始过滤和每次脉冲清灰时排放浓度最高, 进入稳定过滤运行状态过滤效率最高。 设计合理的清灰参数, 做到精细化清灰, 是袋除尘器高效达标排放最重要的技术措施。
气源气量可依据脉冲阀耗气量及预设清灰制度计算出清灰所需耗气量。 清灰压力是经过调压装置对气源压力调节后的压力, 是脉冲阀喷吹压力。 清灰压力是依据粉尘性质、滤袋品质等设定, 满足清灰需求即可, 合理的清灰压力应依据现场除尘器运行阻力变化状况而进行调节, 使滤袋始终保留第二过滤层, 应避免清灰压力过高、 过度清灰而导致的不达标排放。水泥厂包装、库顶、库底各转运点等低浓度场合及使用覆膜滤袋的除尘器, 清灰压力建议低于0.4MPa。 实际工程案例也遇到过多台低浓度场合除尘器由于清灰过度排放超标现象。
合理的清灰压力、合适的清灰制度 (清灰周期、脉冲宽度、清灰次序等) 是实现精细化清灰的关键。 要做到精细化, 需要对在运设备运行状态进行跟踪, 对脉冲阀实际耗气量、清灰时的清灰压力降、清灰前后除尘器运行压差变化、不同清灰压力和不同清灰次序下设备运行状态等关键参数进行监测比对, 寻找出最佳清灰参数, 实现对除尘器的精细化清灰。 同时也为同类型新增设备清灰制度的设计提供参考。
3 更改清灰次序
清灰次序对清灰效果、出口浓度排放、回灰粉尘粗细均匀都有影响。 气箱脉冲袋除尘器和长袋行脉冲袋除尘器影响不同。
气箱脉冲袋除尘器大多是按照袋室顺序依次清灰, 对于大型气箱脉冲袋除尘器, 将传统的以袋室顺序清灰的方式改由前后袋室交错方式清灰, 可以使收下的粉尘在回灰过程中实现粗细均匀, 避免回灰粗细不均对产品质量的影响。 山东某矿渣微粉生产线起初回灰时粗时细, 影响了产品质量, 当初不知何因, 后通过清灰次序的改变解决了粗细不均问题, 才明白了其中的缘由。
长袋行脉冲袋除尘器清灰次序是指袋室次序及袋室内各排滤袋次序, 袋室清灰次序影响与气箱脉冲袋除尘器相同。 袋室内各排滤袋清灰次序会影响滤袋的过滤效率。 清灰后的滤袋透气性好, 更容易吸附粉尘, 同一袋室内逐排依次清灰, 会使后排滤袋清下的粉尘再次吸附在前排刚清过灰的滤袋上, 特别是刚清下的微细粉尘穿透或堵塞前排滤袋, 降低除尘效率及清灰效率。 改变清灰次序, 将清灰次序改为“跳排式”或叫“跳跃式”, 可以大大提升除尘效率及清灰效率。
4 改变离线阀门的打开速度
袋除尘器清灰方式有在线清灰及离线清灰两种, 在线清灰是边过滤、边清灰的工作方式, 离线清灰是停止过滤后再清灰的工作方式。 由于离线清灰的粉尘剥离效果好于在线清灰, 袋除尘器采用离线清灰的占多数。 离线清灰的工作过程是:关闭要清灰袋室的离线阀门—停止袋室过滤—由脉冲阀喷射压缩气体—剥离滤袋上黏附的粉尘—打开离线阀门, 再次进入过滤状态。 试验证明袋除尘器在清灰时排放浓度最高, 主要原因是滤袋清灰后透气性更好, 加之离线阀门打开时鼓胀滤袋会有快速折回至袋笼的动作, 更多的粉尘会在短时间内随气流吸附在滤袋表面, 更多的微细粉尘还会穿透滤袋随气流排入大气, 使得除尘器出口排放浓度增加。
降低离线阀门的打开速度, 可以降低鼓胀滤袋的折回速度及气流再次流向滤袋的速度, 进而可以减少穿透滤袋的粉尘, 提升清灰时的过滤效率。 实际应用中离线阀门有提升阀和蝶阀两种, 多由气缸带动, 且气缸多是不可变速的, 离线阀门关闭速度与打开速度相同, 因此无法降低离线阀门的打开速度。 更换变速气缸, 选用“快进—慢退式气缸”, 在脉冲阀清灰动作完成后, 使离线阀门缓慢打开, 含尘气流缓慢流向滤袋, 鼓胀滤袋缓慢折回, 这样可以大大提高清灰时袋除尘器过滤效率。 在运设备采用更换变速气缸即可。
5 更换滤袋
目前袋除尘器配套使用的滤袋有覆膜和非覆膜之分, 覆膜滤料具有最高的除尘效率, 新增设备建议采用覆膜滤袋。
在运设备, 对于结构设计合理、清灰参数合理、运行阻力也不高、采用覆膜滤料的除尘器是可以满足新的国家环保标准的; 而采用没有覆膜的普通滤袋, 除尘器出口排放浓度则有可能会超过国家排放标准, 对于这类除尘器, 可直接将普通滤袋更换成覆膜滤袋, 更换滤袋后应及时调整清灰参数, 即降低清灰气源压力, 延长清灰周期, 调宽脉冲阀脉冲宽度, 以延长滤袋使用寿命, 提高除尘器过滤效率。
6 高精度智能制造与互联网技术
目前袋除尘器的技术水平与国外已无差距, 但加工制造的装备及手段还有相当大的差距, 国内同行间制造水平差距也不小, 这对我国袋除尘器实现高效率、低排放有着相当大的影响。 培养高端产业技术工人, 实现高精度智能制造, 淘汰落后的作坊式加工方式, 真正提升袋除尘器加工质量, 使袋除尘器实现更低的出口排放, 满足国家更高的环保要求, 应是未来几年环保从业人员工作的重点, 也是从业人员的工作出路。
高温除尘系统应用蒸发冷却技术 篇10
某钢厂新建的一座100t转炉, 其铁水预处理为三脱功能, 在三脱及扒渣过程中产生大量烟气, 为满足环保要求进行抽风除尘。由于除尘设备材料和结构条件所限, 高温烟气进入除尘系统前, 必需由700℃的高温降低至200℃。高温烟气冷却降温的方法很多, 目前常用的冷却方法有:间接水冷—水冷套管和密排水管; 间接空冷—机力空气冷却器;直接水冷—喷淋塔。这些方法都有各自适用的场合, 但都有明显的不足, 并非理想的冷却方法。蒸发冷却主要利用水的汽化潜热, 换热效率高, 冷却速度快, 调节范围大, 设备简单, 初投资少, 运行费用低, 维护简便等优点, 是高温烟气冷却降温的一种新兴技术。
2铁水预处理高温烟气蒸发冷却应用
2.1蒸发冷却原理
蒸发冷却是利用水雾蒸发吸收热量变成过热蒸汽, 达到降低烟气温度的目的。在烟气中根据需要喷入水, 水充分雾化后的水滴粒径越细越好, 雾粒在冷却装置内与高温烟气接触吸收烟气显热后全部汽化, 并被烟气再加热成一种过热蒸汽, 不出现任何机械水。
2.2铁水预处理除尘工艺参数
2.3蒸发冷却塔设计要点
影响蒸发冷却塔冷却效果的因素很多, 如喷嘴的形式、汽化时间、自动控制等, 这些在设计中要特别注意。
2.3.1喷嘴选择与设置
喷嘴是蒸发冷却塔的核心部件, 在选择喷嘴需要考虑以下几个因素:雾滴直径、喷嘴位置、喷嘴角度。雾滴直径是保证水分全部汽化的重要条件, 水滴汽化, 其蒸发潜热会使烟气温度急剧下降, 达到短时间冷却烟气的目的。喷嘴的雾化方式有机械雾化和压缩空气雾化两种, 机械雾化适应连续的烟气;当烟气是间断的, 采用机械雾化则喷嘴易堵塞, 因此, 采用压缩空气雾化。
2.3.2汽化时间
蒸发冷却塔壳体尺寸必须具有足够的空间和烟气过流时间, 以满足所有水滴都在冷却塔内完全汽化。如果汽化不完全, 必然导致水滴落入灰斗或带入后续的设备, 引起排灰困难, 设备腐蚀等问题。
2.3.3自动控制
自动控制是蒸发冷却塔正常工作的关键, 除尘系统对烟气温度调节精度要求并不高, 因此采用喷嘴数量的控制, 每个喷嘴流量恒定, 这种控制模式运行稳定可靠。根据蒸发冷却器前后温度信号控制水管上和压缩空气管上电磁阀开关, 当温度为700℃所有阀全开, 当温度每降20℃关一对电磁阀。
2.3.4铁水预处理蒸发冷却塔主要性能参数如下:
2.4运行效果
该蒸发冷却塔自建成以来, 一直正常运行, 在蒸发冷却塔进口温度波动的情况, 能自动调节喷水量, 出口温度稳定, 满足设计要求。
3蒸发冷却与常用冷却方法的比较
3.1蒸发冷却的特点
3.1.1换热效率高、耗水量少
蒸发冷却换热主要利用水的汽化潜热, 换热效率高, 相应水量消耗少。
3.1.2适应性强、操作弹性大、可调节冷却终点温度
蒸发冷却不仅适用于烟气量及温度稳定的高温烟气冷却, 也适用于非稳定状态高温烟气冷却。可任意调节冷却终点烟气温度。
3.1.3安全高效、冷却速度快、投资费用低
雾化水滴与高温烟气直接接触, 传热速率快, 冷却空间小, 设备简单, 投资费用低。
3.1.4改善烟尘特性
喷雾冷却由于使烟气的湿度增加, 因此可以降低烟尘的比电阻, 又能对细尘起到凝聚作用, 使烟尘粒径增大, 离子驱进速度加快, 二次扬尘减少, 从而提高后续的电收尘器收尘效率。
3.1.5运行费用低
由于冷却介质为一般工业水, 对水质无过高要求, 若采用压缩空气雾化, 能耗仅为机械雾化的60%, 设备阻力低, 一般不超过300Pa。
3.1.6操作维护方便, 自动化程度高
由于采用PLC控制冷却后的烟气温度及喷水量, 因此自动化程度高、安全可靠, 同时由于冷却塔无运动部件, 因此操作维护简单方便。
3.2间接冷却的特点
间接冷却是指高温烟气与冷却介质不直接接触, 根据烟气温度的高低及工艺要求, 可产生蒸汽、热水、热风等回收二次能源。 但由于间接冷却设备的总传热系数较低, 需要的冷却介质 (水、空气) 流量大, 能耗大, 运行费用高, 设备比较庞大, 初投资高, 并且需匹配清灰机构, 结构复杂。
3.3直接水冷的特点
饱和冷却与蒸发冷却相同之处:都是直接水冷, 冷却都采用喷淋的形式。饱和冷却是高温烟气通过大量喷水, 使高温烟气在瞬间冷却到相应的饱和温度, 在冷却降温的同时, 也起到一定的除尘作用。饱和冷却的主要缺点就是产生二次水污染。
4结语
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