浅谈烧结电除尘提效改造的方法

赵凤源

摘 要：当前环保形势下传统的三电场电除尘器难以达到环保部门的烟尘排放限值，问题的症结可以归结在后级电场之中的微细烟尘捕集效率过低。这要求国内相关企业就烧结电除尘技术进行不断创新与完善，并进一步增强其除尘效果，才能充分满足国家和地方规定的烟尘排放限值，并有效防止对环境造成的污染。该文对烧结烟气的特性进行了分析，并且在电除尘器机理以及影响因素等理论的研究与分析基础上，简单提出了几项针对电除尘提效改造的技术。

关键词：烧结 电除尘 改造 提效

中图分类号：TG234.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（a）-0064-02

1 进行烧结电除尘提效改造的必要性

在《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》中对规定，烧结机机头颗粒物排放值为50 mg/m?，烧结机机尾颗粒物排放值为30 mg/m?。在环境污染较严重的地区排放标准更加严格，仅靠普通的电除尘器是远远达不到标准要求的。为了适应新的环保要求，就需要对这些除尘设施进行提效改造。在这一情况下，相关钢铁企业也就迫切需要一些能够有效帮助常规电除尘器的提效技术，使得该企业的烟尘排放标准能够达到环保生产的需求。

迄今为止，“预荷电提效技术”“高频电源提效技术”等诸多辅助技术被广泛应用到电除尘器的提效改造过程中，它们具备着不同的技术特点和优缺点，但仍没有一种稳定可靠的电除尘提效改造技术可以满足国家所要求的颗粒物排放标准。

2 几种电除尘提效改造技术

2.1 电除尘改造为袋式除尘

袋式除尘器有着非常多的优势，它的除尘效率不受烟气成分种类、颗粒分散度、含尘质量浓度、粉尘比电阻等粉尘性质的影响。特别是微细粉尘的捕捉率甚至能够达到99.9%以上。其排放浓度也能够小于30 mg/m3。袋式除尘器的改造工作时，一般不需要再进行额外的土建工作，只需在原有的设备基础上进行，保留利用原电除尘器的外壳壳体，在除尘器上部布置花板和离线阀、安装布袋和袋笼，再安装脉冲清灰装置及配套设施，最后将除尘器的顶部进行仓室和盖板改造，来将其改造成袋式除尘器。

但是使用袋式除尘器也有着一定的缺点，比如本体的压差较大，能够达到1 500～2 000 Pa的程度，这就需相应配套更大的风机和电机，对滤袋的滤料材质也因为收尘位置的不同有着不同的要求。在改造为袋式除尘器后，其维护成本也会得到大幅度提升，包括脉冲阀膜片的维修更换、电磁继电器的老化更换，还有每隔1～2年需要进行一次滤袋的全部更换。此外，若是烟气中出现高温烟气、高湿或高粘度粉尘时，造成布袋损毁和板结，袋式除尘器都难以发挥出有效的除尘效果。

2.2 电除尘改造为电袋复合除尘

电袋复合除尘器是在电除尘以及袋式除尘的基础上进行发展的，是这两种不同的除尘技术能够做到“优势互补”。在含尘烟气经过喇叭口进入到电场之后，部分粉尘会在电场力的作用下朝着阳极板进行沉积，并被该除尘器收集，而剩余的少量粉尘则会通过气流分布板进入到布袋区，这些含尘烟气在通过滤袋的过程中，其中的粉尘会被过滤在滤袋的表面，而洁净的烟气在到达上部净气室之后，就可以经过离线阀进入到烟囱中，然后排出。

利用电袋复合除尘器能够有效结合电除尘器以及袋式除尘器的优点，这样就能够有效避免了除尘过程之中大颗粒粉尘对于滤袋的冲刷力度，并能够延长整个袋区的清灰周期，从而进一步提升了该滤袋的使用寿命。而且借助于电袋复合除尘器进行除尘工作时，通过使得粉尘带电的作用原理，将其滤袋表面所附着的粉尘层变得比较疏松，这就使得其清灰比较容易，从而能够有效降低该设备的运行阻力，并减少设备运行时的费用。

2.3 进行电除尘器电源改造

2.3.1 高频电源

一般高频电源中的电路形式是交流-直流-高频逆变-升压-整流-输出这种形式，并会先将三相电源整流为直流信号，然后借助于IGBT来将该直流信号逆变为20 kHz的高频信号，在该除尘器发生了闪络火花放电时，对该逆变开关管IGBT进行关断。高频电源的技术关键在于逆变开关以及高频高压整流变压器。使用高频电源能够在不影响除尘器本体以及不增加电场占地这一情况下，有效提升整个除尘器的性能，并且具备着良好的节能效果，其节电直接经济效益甚至能够达到40%～70%。

2.3.2 脉冲电源

脉冲电源系统是一种新型的电除尘器电源，其每套电源是由基本直流电源和脉冲电源这两个系统构成，在运行过程中，脉冲电源可以在基本直流电源的基础上不断进行叠加，并能够使得该电源获得高达140 kV的电压。利用脉冲电源，也能够实现平均电压、峰值电压以及电流这三个因素的独立控制，与高频电源相比，脉冲电源能够对于一些高比电阻与细微尘粒的荷电收集取得很好成效，并在抑制反电晕方面有着突出的效果。

2.4 电除尘器部分位置的改造

2.4.1 在电除尘入口喇叭位置进行预荷电凝聚电场的设置

通过在电除尘入口喇叭中进行预荷电凝聚电场的设置，能够产生离子体与荷电凝并，使得气流分布均匀与粉尘预先荷电这两个工作同时进行，此外，这样做还能够让该进口喇叭发挥预除尘的作用，就像是增加了一个前置电场。经实践应用表明，提升了电除尘器除尘效率，并且可以在不增加电除尘电场数、不改变原有运行方式的情况下，有效解决现有电除尘器无法进行微细粉尘捕捉这一技术难题，有效降低PM2.5的排放量。

2.4.2 在电场前新增荷电装置

通过阴极大框架可以在电场之前布置一道横向的荷电极，使得预先荷电之后的粉尘趋进方向与气流方向保持一致，这样就能够有效增加带电粉尘粒子的动能，并使得这些带电粒子能够克服电场的束缚，从而进一步提升其粒子输运率。

而在电场后端的阴极大框架上通过设置横向荷电极，不仅能够有效捕集因为振打而造成的二次扬尘，还能使得逃逸粉尘的二次荷电进行再次凝并，这样就能够有效减少小于5 μm的粉尘随着烟气逃逸。

3 结语

提升烧结机电除尘器的除尘效率一直是一项比较难以解决的问题，它制约了我国钢铁行业的进一步发展。因此，相关企业在日常的生产运行过程中，应当采用合适的改进手段来对原有的电除尘器进行提效改造，这样才能够有效提升整个除尘设施的除尘效果，并且能够满足国家和地方的环保要求，从而促进我国生产企业的進一步发展。该文针对电除尘提效改造技术的研究是立足对宣钢设备实际状况的研究提出的，未来钢铁企业的生存和发展，离不开环保设备工艺的进步，只有积极加大在环保设备和技术方面工作力度，才能实现节能减排的基本要求，才能解决企业生存的关键问题。

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