馬鋼豎爐電除塵器改為布袋除塵器的實際應用

倪晉權

(馬鋼股份公司第三煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243021)

馬鋼豎爐電除塵器改為布袋除塵器的實際應用

倪晉權

(馬鋼股份公司第三煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243021)

將電除塵器改為布袋除塵器。結果表明，改進后的豎爐布袋除塵器，設備運行基本穩定，除塵效果良好，在豎爐爐頂使用布袋除塵器，開創了國內豎爐生產使用布袋除塵器的先河。

電除塵器；布袋除塵器；重力除塵器

馬鋼三鐵總廠球團區域有一座8 m2的豎爐，始建于1998年，已有十多年的歷史，其爐頂的工藝除塵器采用的是60 m2電除塵器，由于年久失修，該電除塵器內部的陽極板框架腐蝕變形、陽極板腐爛嚴重，經常會造成多個電場不工作，粉塵排放嚴重超標。由于設計時將該除塵器擺放的位置距離豎爐本體較遠(約60 m)，且輸送管道嚴重腐爛，漏氣點很多。若按照豎爐大修計劃，將該電除塵器徹底修復好，預測資金需要300多萬元。因該電除塵器占地面積較大，球團鏈窯生產線投產后，該區域嚴重阻礙了成品堆場的擴建。綜合多方面考慮，決定廢除該電除塵器，采用布袋除塵器的方式來解決豎爐的工藝除塵問題。

1 布袋除塵器的可行性研究與實施

1.1 豎爐煙氣性質分析

根據馬鋼三鐵總廠豎爐相關的資料可知，豎爐的有關參數如下：

分析得出煙氣性質如下：

煙氣的含水體積比：12.05%；2. 煙氣中SO2氣體體積比：0.09%；3. 豎爐排煙管溫度：100℃。

以上為理論計算值，通過對現場也進行了觀測和了解，主要有以下的情況：

(1)室外溫度約為30 ℃時，煙囪出口無白色煙氣，由此說明在此工況條件下，煙氣至煙囪出口時并無結露現象。從豎爐到電除塵器出口管道60 m，加上電除塵器的漏風，溫降約15 ℃。從而能夠反推出，煙氣的露點溫度小于85 ℃。

表1 豎爐煙氣參數

(2)根據現場反映的另一情況，電除塵器排放的煙氣在冬季時會有白色水蒸汽排出，從而說明，當室外溫度低于10 ℃時，豎爐排煙管的煙氣到達煙囪排放口里，已經在露點溫度以下。主要原因是混入的溫度低冷風，管道溫降也較多，至煙囪出口溫度約為75 ℃，從而也能夠反推出，煙氣的露點溫度大于75 ℃。

(3)電除塵器使用了15年，內部和排煙管道腐蝕并不十分嚴重，說明正常工況下，煙氣中形成的液態硫酸、亞硫酸和水蒸汽是很少的，從而也能夠反推出正常情況下煙氣的溫度在露點溫度之上。

(4)在很多類似工況的煙氣，采用的都是布袋除塵器，使用時間都為三年以上，使用效果很好，濾袋使用壽命兩年半以上。如果改造后，將豎爐煙氣采用布袋除塵器凈化處理，除塵器擺放的位置離豎爐排煙口很近，減少管道長度。再對設備和管道進行保溫處理，能夠確保除塵器的入口溫度高于85 ℃，從而能夠保證除塵器內不出現結露現象，長期正常運行。

經過以上一些實際經驗和現場觀測的資料，說明將現有的60 m2的電除塵器拆除，采用布袋除塵器的方法是可行的。

1.2 布袋除塵器方案的確定

根據現場情況，將60 m2的電除塵器拆除后，可騰出來約1000 m2的面積存放成品球，可將布袋除塵器放在豎爐爐頂現有的四層平臺上，這樣既節省了占地面積，又減少了管道輸送長度。經過詳細研究，最終確定了布袋除塵器的相關參數如下：

表2 豎爐布袋除塵器參數

1.3 布袋除塵器方案的實施

方案確定后，委托除塵器廠家開始制作，利用豎爐大修，將電除塵器的拆除和布袋除塵器的安裝同步進行，安裝分為三個步驟：

⑴土建工程：將風機安裝在豎爐的三層平臺，預埋好鋼構框架基礎，用混凝土打好。將電機和風機的基礎作為一個整體，便于風機的的安裝；

⑵除塵器本體安裝：將兩臺除塵器分別安裝在豎爐四層平臺的南北兩側，除塵器的進風口與豎爐的煙罩出口在同一水平面上，然后將除塵器的出口與風機的進口連接好；最后將兩臺除塵器的放灰管集中到下部的一個集灰箱即可；

⑶輔助項目施工：包括控制、供電、測溫等項目與主項目同步進行。

⑷調試：將相關數據引到中控室后，采用集中控制的方式操作。調試好各相關參數。

2 方案的改進

2.1 存在的問題分析

該布袋除塵器投入使用后，基本上能夠達到工藝要求，但仍有問題存在，影響豎爐的生產，主要有以下幾個問題：

(1)豎爐到布袋除塵器的管路不足5 m。雖然爐頂煙罩溫度通過測量，都不超過130 ℃，但爐內出現崩、塌料狀況或爐況失常時，高溫氣流夾雜著高溫粉塵立刻進入除塵器，特別是高溫粉塵，一般溫度都在200 ℃以上，很容易燒壞布袋；

(2)在線使用的布袋不能滿足生產的需要，該布袋最高耐溫為190 ℃，且不耐酸，上線后又是不到一個月，大部分布袋即損壞，成本高，對環境影響很大；

(3)除塵風機選型不合理，該風機是采用鏈窯成品倉電除塵器的風機，風量大，全壓低，不是布袋除塵器的配套風機，需要改型。且風機擺放的位置不合理，目前風機是放在豎爐的三層平臺，因布袋損壞，大量的粉塵通過葉輪排除，造成葉輪磨損，產生震動(高的時候垂直震動達到50 mm/s)，無法開啟風機。

2.2 改進措施

根據存在的問題，需作如下的改進：

(1)增設一臺重力除塵器：將爐頂煙罩的兩個支管切斷，自爐頂安裝一趟總管路，該總管沿著布料小車(東西走向)方向延長到爐頂平臺(根據風量的計算，設計總管直徑?1560 mm)，在四層平臺的北側，將現有的平臺擴大約20 m2，增加一臺重力除塵器(尺寸為：6.8 m×2.5 m×4.5 m)，將煙罩的出風總管(?1560 mm)與重力除塵器相連，然后通過支管(根據風量的計算，支管直徑?1100 mm)再分別進入南、北兩個布袋除塵器，同時將現有的兩個兌冷風閥安裝在?1560 mm的主管道上。重力除塵器灰斗下方安裝一臺400×400的電動插板閥，然后通過?325 mm無縫管落到地面約4.5 m處，安裝一臺電動卸灰閥，除塵灰即可通過罐車運出。具體方案見下圖(增設重力除塵器的平面和立面圖)：

(2)將布袋改型。目前使用的布袋，采用的材質為PPS，最高耐溫為190 ℃，主要缺點是耐溫低、不耐酸。經與專業廠家人士溝通，因此可采用PPS80%+PTFE20%耐酸耐高溫PTFE覆膜針刺氈，最大耐溫度為220 ℃，使用壽命可達18個月以上。

(3)對風機重新選型。目前在線的風機型號為：9-26 18D，電機為250 kW，全壓為2760 Pa，風量為18×104m3/h。而實際在線的布袋除塵器需要的全壓在3700 Pa左右，風量要求12×104m3/h-13×104m3/h，由于風量、全壓與布袋除塵器不匹配，風機的風門開度一般只能開50%左右，因全壓低，很容易造成爐頂跑正壓。根據實際情況，必須將風機改型為：Y4-73 14D，電機為：Y355M1-4220 kW，該風機全壓為3760 Pa，風量為13×104m3/h，滿足布袋除塵器的使用要求。

2.3 改進的方案實施

重力除塵器可以事先制作，并在生產過程中即可安裝好。利用豎爐定修，將?1560 mm總管與煙罩接通，兩側?1100 mm的支管分別與南北兩個除塵器進風管接通，并將原來煙罩的兩個出口堵住，即可投入生產。

3 實施的效果

通過以上的改進，實施后爐頂排出的煙氣首先經過重力除塵器，因管道內的煙氣流速為16 m/s，而重力除塵器內煙氣的流速為3 m/s，這樣大顆粒的高溫粉塵即落入重力除塵器的灰箱，不會進入布袋除塵器，有效地保護了布袋。2013年5月16日重力除塵器投入使用以后，豎爐生產穩定順行。通過5個月的生產，布袋除塵器運行穩定，基本上沒有出現布袋的燒損情況出現，大大延長了豎爐的檢修周期，使用效果良好，改變了豎爐不能使用布袋除塵器的歷史，在國內獨樹一幟，開創了國內豎爐生產使用布袋除塵器的先河。

從投資方面來看，若對原電除塵器進行大修，需投資約300多萬元，而采用布袋除塵器，投資不足200萬元，節省投資費用約100多萬元。

從環境治理效果來看，該布袋除塵器投入使用后，經檢測，煙囪出口的粉塵濃度為50 ug/m3左右，比原先的電除塵器的排放濃度降低約15個百分點，大大改變了附近區域的環境。

從占地面積來看，原電除塵器占地面積約1000 m2，而改造后的布袋除塵器是放置在豎爐的爐頂，沒有增加占地面積，且結構緊湊，操作簡單，維護費用低，收到了良好的效果。

4 結語

布袋除塵器在豎爐生產線的應用，代替原先的電除塵器，較好地解決了豎爐粉塵及廢氣排放的問題，促進了爐頂溫度的有效控制，改善了豎爐的操作環境，降低了粉塵的排放濃度。通過集中操作，為減少工人的勞動強度創造條件。這不僅對于同類型的設備設計、制造和適用具有借鑒意義，而且在豎爐的生產中也具有很好的推廣應用價值。

[1] 胡偉鼎.通風除塵設備設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2011

[2] 張殿印,王純.除塵工程設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2003

[3] 譚天佑,梁風珍.工業通風除塵技術[M].北京：中國建筑工業出版社，1984

Practical Application of Electric Precipitator intoBag House in Masteel Shaft Furnace

NI Jin-quan

To reform electrical precipitator into bag house. The results show that the improvement of shaft furnace bag house operates stablily, and dust removal turns out to be good. In shaft furnace roof with bag house set an unprecedented example in the domestic.

electrical precipitator; bag house; gravity duster

2013-11-04

倪晉權(1966-)，男，馬鋼股份公司第三煉鐵總廠，工程師。

TF805.3

B

1672-9994(2014)01-0008-03