布袋除塵器運(yùn)行穩(wěn)定,使用靈活,操作簡(jiǎn)單,除塵,較小可捕集0.1μm左右的粉塵,能夠滿足嚴(yán)格的環(huán)保要求。這種方法與過去的濕法洗滌煤氣相比,節(jié)能、節(jié)水、運(yùn)行費(fèi)用低,了洗滌水對(duì)環(huán)境的污染,獲得高溫煤氣的顯熱,因此這項(xiàng)技術(shù)在鋼鐵發(fā)展。
隨著人們環(huán)保意識(shí)和能源危機(jī)意識(shí)的提高,面對(duì)我國(guó)水資源不足和水污染嚴(yán)重的現(xiàn)實(shí),結(jié)合高爐煤氣的特性及高爐生產(chǎn)實(shí)際狀況,應(yīng)用布袋除塵技術(shù)處理高爐煤氣是我國(guó)高爐煤氣除塵的發(fā)展趨勢(shì)。因此高爐煤氣布袋除塵的機(jī)理,探討除塵效果的影響因素具有重大的意義。
袋式除塵器能將高爐煤氣中的粉塵捕集,是由煤氣中塵粒和過濾介質(zhì)綜合作用的結(jié)果。
當(dāng)含塵氣流流過清潔的濾料時(shí),比濾布空隙大的微粒,由于重力作用沉降或因慣性力作用被纖維擋住,比濾布空隙小的微粒和濾布的纖維發(fā)生碰撞后或經(jīng)過時(shí)被纖維鉤附在濾袋表面(鉤附效應(yīng)),由分子間的布朗運(yùn)動(dòng)留在濾布的表面和空隙中,較微小的粒子則可能隨氣流一起流經(jīng)濾布跑掉了。隨著濾料上捕集的粉塵不斷增加,一部分粉塵嵌入到濾料內(nèi)部,一部分附著在表面,在織孔和濾袋表面形成灰膜。
灰膜又成為濾膜,煤氣通過布袋和濾膜達(dá)到良好的凈化除塵的目的。當(dāng)灰膜增厚,阻力增大到程度時(shí),再進(jìn)行清灰,去掉大部分灰膜,使阻力減小到較小,再恢復(fù)正常過濾。高爐煤氣袋式除塵中,灰膜起著比濾料的作用,使捕集塵的效率顯著提高。積灰的濾料比清灰后濾料除塵,清潔濾料除塵效率較低。因此清灰時(shí)應(yīng)保留粉層,以高的除塵效率,過渡清灰會(huì)引起除塵效率下降,加快濾袋破損。
單一纖維濾料過濾時(shí),影響除塵效率的因素有濾布特性,粉塵及煙氣的特性,過濾風(fēng)速(即過濾負(fù)荷)。除塵器在運(yùn)行中,起過濾作用的是灰膜和纖維濾料,因此除這些因素外,清灰控制、高爐操作技術(shù)和除塵器的管理等會(huì)影響除塵效果。
粉塵的粒徑越大,單一纖維捕集效率越大。粉塵粒徑越小,擴(kuò)散效應(yīng)捕集率高,小于0.2μm的粒子和氣體相互碰撞后產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)能被纖維或塵層地阻留。粉塵的粘性、粒度、容重直接影響粉塵清灰性能。如當(dāng)過濾流速為0.28m/s時(shí),直徑為10μm的粉塵粒子在濾布上的附著力可以達(dá)到粒子自重的1000倍,5μm的粉塵在濾料上的附著力達(dá)自重的4200倍,這種附著力對(duì)布袋的清灰性能影響很大,進(jìn)而對(duì)除塵器的效率影響大。實(shí)驗(yàn)證明,對(duì)滑石粉類中細(xì)滑爽塵,在所有工礦條件下,僅需一次反吹清灰,濾袋阻力即可J恢復(fù)原值,二次積灰?guī)缀跞看德?,濾袋較好,反吹風(fēng)量比率僅需25%~30%;而對(duì)氧化鐵類粘性塵需要連續(xù)多次反吹清灰,才能降低濾袋阻力,濾袋阻力很難恢復(fù)原值,且反吹風(fēng)量比率高達(dá)50%~70%。高爐煤氣粉塵中有較多的氧化鐵類粘性塵,使粉塵具有粘性,影響了清灰性能。
當(dāng)壓縮空氣達(dá)到濾袋上口時(shí),由于文氏管的誘導(dǎo)作用,形成大于一次空氣流量(壓縮氣流量5~8倍的二次空氣流量。一、二次空氣流量之和形成清灰氣流,能的把濾袋上的積塵清掉,但文氏管氣流阻力允且二次氣流的流量難以控制;噴吹方式不需文氏管,可減少文氏管的流體阻力損失,同時(shí)一次氣體直接進(jìn)入濾袋,把引入的二次空氣量控制到一次氣量的1~2倍,從而形成短促、、縱深的噴吹。對(duì)高爐煤氣細(xì)、有粘性的粉塵,這種清灰方式效果。同時(shí)為了減少煤氣的熱值降低,應(yīng)盡量減少進(jìn)入煤氣中的氣體。
噴吹壓力是指脈沖噴吹的氣體壓力。噴吹方式相同時(shí),噴吹壓力越大,誘導(dǎo)的二次氣流越多,形成的反吹氣速越大,濾袋壓降越明顯,清灰效果越好,允許入口含塵濃度相應(yīng)提高;但吹壓力過高,若出現(xiàn)了過度清灰,破壞了初塵層,反而影響了除塵效率。同時(shí)耗氣量增加,浪費(fèi)能源??梢娍刂坪线m的噴吹壓力是除塵的。
噴吹間隔的長(zhǎng)短影響
布袋除塵設(shè)備的壓降。為了使除塵器基本保持穩(wěn)定狀態(tài)的運(yùn)行,可采用定時(shí)噴吹與壓降控制相結(jié)合,壓降控制優(yōu)先的控制方式。在不影響正常運(yùn)行的條件下,應(yīng)盡量延長(zhǎng)脈沖間隔,可減少用氣量,同時(shí)了煤氣的顯熱值,延長(zhǎng)脈沖閥膜片及濾袋壽命。高爐煤氣噴吹間隔時(shí)間一般為30一120min。
噴吹時(shí)間即脈沖閥開啟的時(shí)間。一般噴吹的時(shí)間越長(zhǎng),清灰效果越好。高爐煤氣布袋除塵器低壓脈沖噴吹的時(shí)間為0.1s較好。在0.1s后,隨噴吹時(shí)間的增加,除塵器壓降幾乎不變。
高爐煤氣參數(shù)的穩(wěn)定是布袋除塵器的前提,高爐操作要為煤氣布袋除塵創(chuàng)造穩(wěn)定的煤氣參數(shù)。目前常用于高爐濾袋的濾布較高的瞬時(shí)耐溫為260℃一300℃,如果爐況不穩(wěn)定,荒煤氣溫度時(shí)高時(shí)低,會(huì)造成濾袋燒壞或結(jié)露,嚴(yán)重時(shí)除塵器停運(yùn)。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)高爐冶煉壓力提高到0.15MPa時(shí),煤氣灰吹出量比常壓時(shí)少得多;爐頂壓力波動(dòng)過大,入爐原料水分過高,影響布袋除塵器的正常運(yùn)行。因此要努力提高原燃料質(zhì)量(如精料,成分穩(wěn)定,粒度均勻,冶金性能良好,爐料結(jié)構(gòu)合理),穩(wěn)定高爐供風(fēng),均勻控制下料速度,才能高爐袋式除塵器穩(wěn)定地運(yùn)行。
對(duì)國(guó)內(nèi)已有的高爐煤氣布袋除塵器運(yùn)行狀況分析,發(fā)現(xiàn)其工藝流程、裝備水平差不多,但效果差別大,其原因除前述因素外,布袋除塵器的操作與管理影響大。因此要嚴(yán)格按操作規(guī)程操作,勤觀察,勤檢查,發(fā)現(xiàn)濾袋破損立即更換,發(fā)現(xiàn)閥門故障立即處理,按時(shí)清灰、卸灰,按規(guī)定程序卸灰等,才能把煤氣布袋除塵器用好。