鋼鐵燒結(jié)煙氣除塵裝置分析

　　摘 要：鋼鐵企業(yè)廢氣中有一半來自燒結(jié)工序，燒結(jié)煙氣粉塵污染已成為制約我國冶金行業(yè)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的一個重要因素，對燒結(jié)煙氣粉塵污染控制已經(jīng)成為中國環(huán)境保護(hù)和實現(xiàn)鋼鐵冶金行業(yè)的持續(xù)發(fā)展的必然選擇，其控制技術(shù)根據(jù)工作機(jī)理不同，主要有機(jī)械式除塵器、濕式除塵器、過濾式除塵器、電除塵器，文中重點介紹了電除塵器。
　　關(guān)鍵詞：鋼鐵燒結(jié) 煙氣 除塵
　　中圖分類號：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0144-01
　　鋼鐵企業(yè)是中國廢氣排放大戶，全國40個行業(yè)廢氣排放量在100萬m3（標(biāo)）以上的76個大戶中，鋼鐵企業(yè)即有14戶，占18.4%，其每年廢氣排放量高達(dá)12000億m3左右。鋼鐵企業(yè)廢氣中有一半來自燒結(jié)工序，尤其是近年來，由于鋼鐵企業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展，燒結(jié)礦耗量大幅度增加，燒結(jié)煙氣粉塵污染已成為制約我國冶金行業(yè)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的一個重要因素，對燒結(jié)煙氣污染控制已經(jīng)成為中國環(huán)境保護(hù)和實現(xiàn)鋼鐵冶金行業(yè)的持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
　　1 燒結(jié)煙氣粉塵特點
　　1.1 燒結(jié)煙氣粉塵的產(chǎn)生
　　燒結(jié)煙氣是燒結(jié)混合料點火后，隨臺車運(yùn)行，在高溫?zé)Y(jié)成型過程中所產(chǎn)生的含塵廢氣。燒結(jié)是將各種粉狀含鐵原料，混合適宜的燃料和熔劑后放于燒結(jié)設(shè)備上點火燒結(jié)，在燃料產(chǎn)生高熱和一系列物理化學(xué)變化的作用下，使部分混合料顆粒表面發(fā)生軟化和熔化，產(chǎn)生一定數(shù)量的液相，并濕潤其他未熔化的礦石顆粒，冷卻后液相將礦粉顆粒粘結(jié)成燒結(jié)礦。燒結(jié)粉塵主要來源于原料、燃料、熔劑在破碎篩分和配料混合及其在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中產(chǎn)生的灰塵、揚(yáng)塵和混合料在燒結(jié)過程中由機(jī)頭、機(jī)尾及抽風(fēng)系統(tǒng)產(chǎn)生的煙塵、粉塵以及燒結(jié)礦在破碎、篩分整粒過程中及其在轉(zhuǎn)運(yùn)中產(chǎn)生的粉塵和揚(yáng)塵等。因此，有的產(chǎn)塵量多且分散；有的是大面積開放型；有的具有高溫、高濕、高濃度；有的比重輕且粒度細(xì)。
　　1.2 燒結(jié)煙氣特點
　　燒結(jié)煙氣產(chǎn)生量大；煙氣溫度較高；燒結(jié)煙氣含塵量較大；含濕量較大；含有腐蝕性氣體。燒結(jié)煙氣粉塵脫除的難度在于去除廢氣中極細(xì)顆粒空氣懸浮物（0.125～0.25mm）。粉塵的粒徑、粒徑分布、粉塵的基本性質(zhì)等對燒結(jié)機(jī)煙氣粉塵脫除裝置的性能影響很大。
　　2 除塵裝置的性能及分類
　　2.1 除塵裝置的性能
　　除塵裝置的性能評價指標(biāo)包括技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。技術(shù)指標(biāo)主要有處理能力、除塵效率、壓力損失和負(fù)荷適應(yīng)性等；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要有基建投資、運(yùn)行費、占地面積、使用壽命、維修管理費等。上述性能相互關(guān)聯(lián)、相互制約。選擇除塵器時，必須在充分了解粉塵顆粒特性、煙氣特性的基礎(chǔ)上全面考慮有關(guān)因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析做出合理的選擇。
　　（1）除塵裝置的技術(shù)性能：除塵效率、壓力損失、處理氣體量、負(fù)荷適應(yīng)性。
　　（2）除塵裝置的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：設(shè)備投資費和運(yùn)行費用。
　　2.2 除塵裝置的分類
　　工程上常用的各種除塵器往往不是簡單地依靠某一種除塵機(jī)理，而是多種除塵機(jī)理的綜合運(yùn)用。根據(jù)主要除塵機(jī)理的不同，可將除塵設(shè)施歸為四大類：機(jī)械式除塵器、濕式除塵器（又稱濕式洗滌器）、過濾式除塵器、電除塵器。
　　3 除塵器的選擇
　　3.1 除塵器選擇時應(yīng)注意的幾個問題
　　除塵器的選擇要在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)處理粉塵的不同，主要從除塵效率、處理能力、動力消耗與經(jīng)濟(jì)性等幾個方面綜合考慮。應(yīng)按下列因素通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定：（1）含塵氣體的化學(xué)成分、腐蝕性、爆炸性、溫度、濕度、露點、氣體量和含塵濃度；（2）粉塵的化學(xué)成分、密度、粒徑分布、親水性、磨琢度、比電阻、粘結(jié)性、纖維性和可燃性、爆炸性等；（3）處理氣量：確定合理的煙氣量，作為凈化系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)；（4）除塵器的壓力損失、除塵效率；（5）粉塵的回收價值和回收利用形式；（6）除塵器的設(shè)備費、運(yùn)行費、使用壽命、場地布置及外部水電源條件等；（7）維護(hù)管理的簡繁程度。
　　在選擇設(shè)計除塵器時應(yīng)特別注意以下匹配問題：除塵器出口凈化后氣體的粉塵濃度要與環(huán)保規(guī)定的排放濃度要求相匹配；除塵器的性能要與處理的氣體特性和粉塵性質(zhì)相匹配；除塵器的收塵方法要與除下粉塵的處理方法相匹配；選擇的除塵器應(yīng)與環(huán)境因素相匹配，要有一定的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
　　3.2 電除塵器的應(yīng)用
　　由于燒結(jié)煙氣溫度較高、煙氣量大、且含酸廢氣，電除塵器在燒結(jié)機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾煙氣除塵凈化中的廣泛應(yīng)用，常用的有雙室三電場電除塵器、三電極電除塵器、陽/陰極480mmC型板、ZT-24型板等。
　　3.2.1 電除塵器的工作原理
　　電除塵是利用強(qiáng)電場使氣體發(fā)生電離，粉塵荷電，氣體中的粉塵荷電在電場力的作用下，沉積在集塵板，分離出來的裝置。靜電除塵器由本體及直流高壓電源兩部分構(gòu)成。本體中排列最基本的組成部分是一對電極（高電位的放電電極和接地的收塵電極），即數(shù)量眾多的、保持一定間距的金屬集塵電極（又稱收塵電極或極板）與放電電極（又稱電暈極或極線），用以產(chǎn)生電暈、捕集粉塵。設(shè)有清除電極上沉積的粉塵的清灰裝置、氣流均布裝置、存輸灰裝置等。向除塵器送入含塵氣體并供電后，實現(xiàn)下列除塵過程：氣體電離公式（電暈放電）→粉塵荷電→收塵→清灰。
　　3.2.2 捕集效率方程式
　　電除塵器捕集效率與粉塵性質(zhì)、場強(qiáng)、氣流速度、氣體性質(zhì)及除塵器結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，所以嚴(yán)格地從理論上推導(dǎo)捕集效率方程式是困難的，必須作一定的假設(shè)。關(guān)于捕集效率方程式由許多專家從理論上進(jìn)行了研究，并推導(dǎo)出了計算式，多依奇（Deutsch）方程式和安德遜方程式。
　　4 結(jié)語
　　鋼鐵工業(yè)燒結(jié)工段是大氣的污染重要污染源，其煙氣粉塵治理必須貫徹綜合治理的原則。改革工藝、采用先進(jìn)的工藝及設(shè)備，努力降低能耗和原料消耗，以減少生產(chǎn)工藝廢氣的排放，這是減少廢氣排放的根本途徑之一。同時要積極采用高效節(jié)能的治理方法和設(shè)備，強(qiáng)化廢氣的治理、回收，大力開展綜合利用。燒結(jié)煙氣粉塵的治理必須在充分了解粉塵顆粒特性、煙氣特性的基礎(chǔ)上全面考慮有關(guān)因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析做出合理的選擇。
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