靜電除塵器在鑄鐵廠型砂通風(fēng)處理系統(tǒng)中的運(yùn)用
1.前言
酒鋼機(jī)械制造公司鑄鐵廠型砂處理系統(tǒng)是該廠前期制造型砂鑄模的主要設(shè)備。由于該型砂處理系統(tǒng)處理點(diǎn)比較分散,共九個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)。且每個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)揚(yáng)塵大、微細(xì)粉塵向周圍飛揚(yáng)擴(kuò)散,粉塵彌漫,污染嚴(yán)重,工況環(huán)境惡劣,最大的污染源為振動(dòng)落砂床,嚴(yán)重影響了現(xiàn)場施工人員的身體健康。最初酒鋼機(jī)械制造公司鑄鐵廠采用布袋除塵器解決了此問題,但不到半年該布袋除塵器運(yùn)行效果越來越差,換新袋也達(dá)不到預(yù)期效果。隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快,國家實(shí)施了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo),提高了環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,加大了環(huán)境保護(hù)的力度。因此酒鋼機(jī)械制造公司鑄鐵廠的粉塵污染成為該廠最棘手的事情。2002年底我廠承接了酒鋼機(jī)械制造公司鑄鐵廠型砂通風(fēng)處理系統(tǒng)的改造任務(wù)。此次改造,由于受資金、工況、工期的限制,難度較大。我們經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查、詳細(xì)的計(jì)算和充分的論證,采取了電除塵替代原布袋除塵器的改造方案,用較短的工期和較少的資金,收到了良好的效果,為同類型砂通風(fēng)處理系統(tǒng)的改造積累了經(jīng)驗(yàn)。
2.改造原因分析及方案確定
2.1原布袋除塵器的工作機(jī)理是含塵氣體通過過濾材料,塵粒被過濾下來,過濾材料捕集粗粒粉塵主要靠慣性碰撞作用,捕集細(xì)粒粉塵主要靠擴(kuò)散和篩分作用。濾料的粉塵層也有一定的過濾作用。設(shè)備阻力損失約為980-1470Pa。
2.2由于原布袋除塵器經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后,設(shè)備阻力加大,加之換袋不及時(shí),所換布袋質(zhì)量不高,造成設(shè)備內(nèi)部砂凝結(jié)、堵塞。隨著設(shè)備阻力不斷加大,型砂處理系統(tǒng)各處理點(diǎn)吸力不斷減弱,每個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)微細(xì)粉塵向周圍飛揚(yáng)擴(kuò)散,工況環(huán)境惡劣。
2.3針對(duì)該廠對(duì)環(huán)保設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)現(xiàn)況以及粉塵(主要是粘土)的化學(xué)成分、比電阻特性我們決定采用靜電除塵,一次性更換原布袋除塵器處理系統(tǒng)。
2.4靜電除塵利用高壓靜電場將含塵氣體中的粉塵分離。當(dāng)向電暈線供電達(dá)到足夠高壓時(shí),電暈線周圍產(chǎn)生電暈區(qū),在高電場強(qiáng)度的作用下,使氣體電離,產(chǎn)生大量自由電子及正離子。電子游移出去后附著氣體分子形成大量負(fù)離子,正離子也同時(shí)游移出去。當(dāng)含塵氣體通過存在大量電子和正、負(fù)離子的空間時(shí),離子及電子會(huì)附著在粉塵上,各向其異極性方向運(yùn)動(dòng),在正極板和電暈線上釋放負(fù)、正電而粘附在上面。通過振打清灰使其落入灰斗中,排出除塵器。
3.電除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)選定
1)處理煙氣量:100000m3/h(各揚(yáng)塵點(diǎn)風(fēng)量之和加除塵器本體漏風(fēng))
2)電除塵器截面:30m2。
3)煙氣溫度:常溫。
4)入口含塵濃度:5g/m3。
5)電除塵器漏風(fēng)率:≤3%
6)電除塵器本體阻力:≤245Pa
7)電場數(shù):2個(gè)
8)電場通道數(shù):12個(gè)
9)電場長度:3.5m。
10)電場高度:6m。
11)同極間距:420mm。
12)總集塵面積:1008平方米
13)陽極板:480mm大C型極板。
14)陰極線:鋸齒線。
15)通風(fēng)系統(tǒng)中采用全密閉式吸風(fēng)罩處,其收塵率達(dá)到90%以上;采用開放罩處,其收塵率達(dá)到70%以上
16)電除塵器保證效率:98%
17)電除塵器設(shè)計(jì)效率:99%
18)電除塵器型號(hào):EXP-30-2×3.5-1
4.通風(fēng)處理系統(tǒng)工藝流程如圖:
5.運(yùn)行狀況及收塵效果
經(jīng)過幾年多生產(chǎn)投運(yùn)至今,其運(yùn)行狀況穩(wěn)定,收塵效果良好。煙氣排放低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。酒鋼機(jī)械制造公司廠領(lǐng)導(dǎo)和廣大職工對(duì)我們的除塵器給予了高度的評(píng)價(jià)。
6.該通風(fēng)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵及特點(diǎn)
6.1由于粉塵細(xì)、輕、粘附力大,為避免反電暈現(xiàn)象的發(fā)生,采用了寬間距,增大了異極距,提高了兩極間工作電壓,有效電場強(qiáng)度增大,電流均勻性得到改善,驅(qū)進(jìn)速度提高,選擇科學(xué)合理的極配方式(本臺(tái)除塵器選用同極間距420mm。)
6.2針對(duì)粉塵粘性大、質(zhì)輕的特性,增加了電除塵器陰極、陽極的振打力度,采用厚鋼板通過自動(dòng)仿形火焰切割制造的整體錘頭,振打力度適中,運(yùn)行可靠性高。
6.3振打系統(tǒng)是電除塵器僅有的轉(zhuǎn)動(dòng)部件,采用蘭州電力修造廠近年來設(shè)計(jì)出的新型振打傳動(dòng)系統(tǒng),避免了過去掉錘、竄軸、卡軸現(xiàn)象,大大提高了振打傳動(dòng)的可靠性,減少了故障率,提高了電除塵器的整體性能,為除塵器的安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行提供了保障。
6.4通過氣流分布模擬試驗(yàn),設(shè)計(jì)合理的孔板及導(dǎo)流部件,能保證電除塵器電場內(nèi)的氣流分布均勻。
6.5為保證各通風(fēng)管路風(fēng)壓平衡,在電除塵器進(jìn)氣前端安置一立式集氣罐,各通風(fēng)管路切向進(jìn)入立式集氣罐。立式集氣罐相當(dāng)于一個(gè)簡易的旋風(fēng)預(yù)除塵。
6.6各揚(yáng)塵點(diǎn)采用全密閉式吸風(fēng)罩。戶外大型揚(yáng)塵點(diǎn)可采用半密閉罩。
6.7整個(gè)通風(fēng)處理系統(tǒng)不設(shè)保溫。
7.結(jié)語
電除塵器和袋除塵器一樣也有不少失敗的教訓(xùn)。除受粉塵比電阻的制約,操作條件的影響,但總的來說,操作條件電除塵器要求不高,系統(tǒng)阻力小,運(yùn)行時(shí)間長。布袋除塵器阻力大,操作條件要求高,經(jīng)常換袋。尤其是鑄鐵廠型砂通風(fēng)處理系統(tǒng)中各揚(yáng)塵點(diǎn)不集中,且要求系統(tǒng)阻力小的條件下電除塵器效果特別突出。
8.參考文獻(xiàn)
(1)《除塵技術(shù)》,華北電力大學(xué),高香林,2001年3月
(2)《電除塵器本體結(jié)構(gòu)》,蘭州電力修造廠,賀懷民。2000年8月
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