濾筒除塵器在鋼鐵企業的應用探討

原志勇，江 波，秦莉萍

（首鋼長治鋼鐵有限公司環保處，山西 長治 046031）

1 濾筒除塵器的工作原理及特性

1.1 工作原理

濾筒除塵器以濾筒作為過濾元件組成或采用脈沖噴吹的除塵器。工作原理是含塵氣體在動力作用下通過除塵罩、風管及進風口被吸入箱體內，在氣流斷面突然擴大及氣流分布板的共同影響下，氣流中的一部分顆粒粒徑較大的粉塵在重力和慣性力作用下，直接降落到灰斗內；粒度細、密度小的粉塵顆粒隨氣流通過濾筒進入濾筒，在布朗擴散和篩濾等組合效應的作用下，被濾料阻擋在濾筒外，通過反吹落入灰倉后回收利用，而過濾后的潔凈氣體在風機的作用下通過排氣筒排出。

1.2 優點

1）除塵效率高。濾筒采用進口聚酯纖維作為濾料，把一層亞微米級的超薄纖維粘附在一般濾料上，該粘附層上纖維間的排列非常緊密，極小的篩孔可把大部分亞微米級的塵粒阻擋在濾料表面，降低廢氣中煙粉塵中細小顆粒物的含量，滿足超低排放標準對廢氣中顆粒物的要求，對于一般細小的粉塵過濾效率可達到99.99%。

2）運行阻力低。由于濾筒表面粘附著一層亞微米級的超薄纖維，廢氣中較大的煙粉塵顆粒易于在脈沖清灰裝置作業下脫落；由于濾筒除塵器過濾面積相對較大，過濾風速較小，運行阻力不大，一般不超過1000 Pa，能降低除塵系統運行負荷，降低運行費用。

3）結構緊湊，占地空間面積小，安裝和更換濾筒方便。由于濾料折褶使用，濾筒普遍比濾袋短，除塵箱體體積縮小，易于施工和日常更換。

4）使用壽命較長，減少更換維修工作量，延長除塵器連續穩定達標運行時間。由于濾筒的濾料采用較耐沖刷的聚酯纖維，濾速較低，一般在0.8 m/min以下，所以運行壽命較長，一般可達3 a以上。

5）可重復利用。聚酯濾筒和覆膜濾筒一般都可以通過清水清洗，待晾干后重復利用，降低新購置費用。

1.3 缺點

1）對黏結性含濕廢氣適用性差。由于濾筒過濾精度高，在含濕廢氣和細顆粒煙粉塵共同作用下，常會堵塞濾筒過濾通道，不能在反吹清灰作用下恢復，造成必須停機更換濾筒等一系列問題。

2）濾筒除塵器價格高。處理風量和濾筒數量同樣的濾筒除塵器和布袋除塵器，單個濾筒的價格是普通布袋5倍以上；就是處理單純處理同樣風量的除塵器本體而言，濾筒除塵器建設價格也比普通除塵器高約2倍。

3）濾筒對廢氣氣流和反吹清灰的均勻要求高。由于濾筒采用折疊結構，當進出除塵器的氣流均勻性差時會造成部分濾筒沖刷實際過濾風速過高，從而導致濾筒壽命下降，提前出現破損情況。由于濾筒采用折疊結構，當脈沖清灰氣流的均勻性較差時，阻擋吸附在濾筒表面的積灰，會出現除塵器部分濾筒或濾筒部分部位清灰效果差，系統運行增大，這里如加大清灰強度，又易造成濾筒破損而不得不更換。

4）濾筒制造質量要求高。由于濾筒是折疊結構，褶皺之間的均勻性和濾筒端部的綁帶成為濾筒運行民質量的兩個重要內容，其質量達不到相關技術要求，在運行中會出現濾筒堵塞、破損等情況，影響正常除塵系統正常運行。

2 鋼鐵企業各工序煙粉塵特性

鋼鐵聯合企業工序多，煙粉塵特性差別很大，與濾筒除塵器相關的鋼鐵生產各工序煙粉塵特性如下：

2.1 燒結原料區域

不論是國外礦還是國內礦，由于運輸等原因，具有一定濕度，加上目前普通采用封閉料棚和噴霧抑塵，物料輸送環節揚塵普遍含濕量在6%以上。

2.2 燒結成品和礦槽區域

1）成品燒結礦運輸中產生粉塵粒度0.8～61.0μm，含濕量在1%以下。

2）高爐噴煤普遍采用和加熱磨細工藝，-200網目占76%～84%，含濕量在1%以下。

3）焦炭在運輸中揚塵由于粘結性，其中采用干熄焦工藝的粉塵濕度在1%以下，而采用濕熄焦工藝的粉塵濕度大（多數大于10%）。

2.3 轉爐煉鋼區域

1）轉爐煉鋼用熔劑普遍具有粘結性，加上石灰塵易吸濕，實際生產工序過程中的石灰塵濕度多在1.0%～1.5%。

2）轉爐煙塵產生于轉爐冶煉過程中，煙塵粒度大于5μm的占98%以上，煙塵溫度小于1%。

3）鋼渣處理區域。由于轉爐鋼渣普遍采用熱燜工藝，熱燜過程、熱燜后鋼渣輸送和處理過程中的粉塵濕度大于10%。

2.4 軋鋼生產區域

目前軋鋼生產線軋機普遍采用水冷，軋制過程中廢氣濕度普遍在10%以上。

2.5 焦化生產區域

1）焦化備煤區域生產運輸過程中產生的煤塵含濕度普遍在6%以上，煤塵粒徑粒度大于2μm的占99%以上。

2）裝煤推焦過程中煙粉塵顆粒物的粒徑普遍在3.3～4.7μm,占99%以上，廢氣普遍含濕度在1%～5%，且廢氣由于煉焦過程帶SO2、H2S、CO、NH3、苯可熔物等物質，具有一定黏結性。

3）焦炭輸送環節。焦炭在運輸中揚塵由于粘結性，粉塵顆粒物的粒徑小于2μm數量占40%～50%，粉塵含濕量由于熄濕工藝不同差別很大，其中采用干熄焦工藝的粉塵濕度在1%以下，而采用濕熄焦工藝的粉塵濕度多數5%～6%。

2.6 熔劑生產區域

石灰石及成品石灰輸送過程中揚塵的粉塵粒徑大于10μm數量95%以上，粉塵濕度在1%以下。

3 濾筒除塵器在鋼鐵企業應用建議

1）濾筒除塵器應避免收集生產工序濕度大的廢氣。如燒結配料環節的鐵礦粉，轉爐渣鋼處理區域含濕廢氣，焦化濕熄焦輸送過程中廢氣。

2）對黏結性廢氣產生工序，如石灰輸送過程中粉塵、煉焦工序煙氣中焦塵，應慎用。

3）優化進口設計，降低濾筒除塵器進口風速，改善除塵器內部流場分布；優化除塵濾筒布置，監控濾筒之間最大流量不均勻幅值小于0.085，綜合流量不均勻幅值小于0.035。

4）為保證反吹氣流分布均勻，反吹清灰的直管噴管在保證能將足量周邊氣體帶入濾筒前提下，噴嘴長度應盡量長些；反吹管噴可采用錐形結構，噴嘴收縮角可保持在16.24°，以消除噴吹氣流偏心。

5）采用濾筒除塵器應對濾筒質量進行重點技術把關。第一，折疊濾筒技術參數應符合中國環保產業協會2020年1月發布的《鋼鐵企業超低排放改造技術指南》。第二，將濾筒覆膜質量和褶皺均勻性作為濾筒除塵器安裝前主要檢測指標，確保濾筒在線使用壽命。第三，對濾筒兩端封口綁帶制造工藝進行核實，確保安裝濾筒的高質量。