1 概述

在現(xiàn)階段，我國(guó)大型鋼廠的燒結(jié)機(jī)在燒結(jié)過(guò)程中會(huì)排出大量煙氣，其中會(huì)含有氮?dú)?，二氧化硫，二惡英，粉塵等物質(zhì)。以280平方米的燒結(jié)機(jī)為例，其排到大氣的物質(zhì)中，含粉塵濃度150mg/Nm3，按此計(jì)算，將會(huì)給環(huán)境造成很大的污染，目前，我國(guó)對(duì)節(jié)能減排制定了詳細(xì)的要求及標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)環(huán)境保護(hù)法規(guī)在不斷的完善，對(duì)環(huán)境保護(hù)提出了更高的要求，按我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，排入大氣的粉塵濃度必須低于50mg/Nm3，而加布袋除塵裝置是實(shí)現(xiàn)這一要求的重要環(huán)節(jié)。 其工藝簡(jiǎn)圖如圖1所示。

1.1 除塵器工作原理

布袋除塵器采用多孔濾布制成的濾袋將塵粒從煙氣流中分離出來(lái)。工作時(shí)，煙氣從外向內(nèi)流過(guò)濾袋，塵粒被擋在濾袋外面。

布袋除塵這一術(shù)語(yǔ)包含了收塵（把塵粒從氣流里分離出來(lái)）以及定期清灰（把已收集的塵粒從濾布上清除下來(lái)）這樣2個(gè)過(guò)程。收塵的基本條件為：（1） 塵粒必須與纖維表面（或與擋在纖維上的塵粒）相碰撞。（2）塵粒必須被擋在纖維表面（或與擋在纖維上的塵粒在一起）。

對(duì)布袋除塵器的除塵機(jī)理有一種常見(jiàn)的誤解是：過(guò)濾器就象精微的篩子，只有比篩孔小的塵粒才能通過(guò)。 然而，纖維的孔徑要比塵粒的平均粒徑大一個(gè)數(shù)量級(jí)，布袋除塵器的除塵首先是靠塵粒對(duì)濾布纖維表面的碰撞和附著而發(fā)生的。

塵粒沉積在濾袋纖維上的基本機(jī)理有以下五種。（1） 攔截：當(dāng)一顆塵粒順著煙氣流移動(dòng)到距一根纖維的表面只有塵粒一個(gè)半徑范圍之內(nèi)時(shí)，就發(fā)生攔截。（2） 慣性碰撞：當(dāng)一顆塵粒因其慣性而無(wú)法在一根纖維的附近足夠快地與突然變化的流線隨之變向時(shí)， 塵粒脫離流線與纖維相碰撞。（3）擴(kuò)散： 塵粒由于布朗運(yùn)動(dòng)使其與纖維碰撞。（4） 重力：較大的塵粒由于重力離開(kāi)煙氣流而沉降。（5） 靜電吸引：塵粒/或纖維上的電荷在纖維和塵粒之間產(chǎn)生出相吸的靜電力。

布袋除塵器的基本工作過(guò)程是：煙氣因引風(fēng)機(jī)的作用被吸入和通過(guò)除塵器，并在負(fù)壓的作用下均勻而緩慢地穿過(guò)濾袋。煙氣在穿過(guò)濾袋時(shí)，固體塵粒被捕集在濾袋的外側(cè)，過(guò)濾后的潔凈氣體經(jīng)凈氣室匯集到排風(fēng)煙道后外排。使用脈沖壓縮空氣將已捕集在濾袋上的灰塵從濾袋上剝落并使之落入底部的灰斗內(nèi)，再通過(guò)輸送設(shè)備把灰塵從灰斗內(nèi)輸送出。

1.2 設(shè)備規(guī)格

設(shè)備名稱：10800m2脈沖布袋除塵器；型式： 低壓長(zhǎng)袋脈沖清灰，下進(jìn)風(fēng)，外濾式，離線清灰，離線檢修，雙排布置；用途：鐵水預(yù)處理系統(tǒng)排煙除塵 ；處理煙氣量 ：～800000m2/h； 煙氣溫度： 100℃～120℃； 過(guò)濾面積： 10800m； 過(guò)濾風(fēng)速： 1.1m/min～1.3m/min； 清灰壓縮空氣壓力： 0.2MPa-0.4MPa； 壓力損失： 800Pa～1500Pa； 進(jìn)口含塵濃度： 2.5g/Nm～6g/Nm； 出口排放濃度:<50mg/Nm； 泄漏率:<3%； 設(shè)備耐壓等級(jí):-7000Pa。

1.3 布袋除塵器基本原理及結(jié)構(gòu)圖，見(jiàn)圖 2

鐵水預(yù)處理系統(tǒng)的煙氣由左右共16個(gè)濾室進(jìn)行處理。

每個(gè)濾室設(shè)1個(gè)凈氣室，1只出口風(fēng)門，出口風(fēng)門為氣動(dòng)提升式。每個(gè)凈氣室上方都設(shè)有檢修門，檢修時(shí)可方便地打開(kāi)檢修門進(jìn)入凈氣室檢查濾袋及噴吹管。

每個(gè)濾室設(shè)置1只氣包，氣包上的脈沖閥與噴吹管相連，一根噴吹管對(duì)一排14條濾袋進(jìn)行清灰。濾袋長(zhǎng)7米，1個(gè)濾室內(nèi)有196條濾袋。 濾袋上部裝有專門的彈性圈，無(wú)需使用工具，就可以將濾袋牢固地固定在花板孔上。濾袋內(nèi)裝有由鋼絲制作的籠骨，籠骨形式為單節(jié)。每個(gè)濾室設(shè)1只進(jìn)口風(fēng)門，進(jìn)口風(fēng)門為手動(dòng)翻板式。每個(gè)濾室設(shè)1個(gè)灰斗，灰斗是角錐形的，設(shè)有檢修門。煙道位于布袋除塵器中間，煙道上部為凈氣煙道，下部為塵氣煙道，凈氣煙道與塵氣煙道用隔板分隔。

2 電氣、儀表控制系統(tǒng)

2.1 監(jiān)控水平及主要設(shè)備控制要求

基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備選型以先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)為原則，采用國(guó)內(nèi)、外先進(jìn)可靠的控制系統(tǒng)，適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)。（1）系統(tǒng)配置:1臺(tái)工程師站，1臺(tái)操作員站。工控機(jī)采用研華工控機(jī)(未注明配件均按市場(chǎng)主流規(guī)格配置)。（2）控制系統(tǒng)：PLC選用西門子產(chǎn)品。（負(fù)載率<60%， I/O點(diǎn)預(yù)留～15%）。（3）上位機(jī)軟件采用WINCC V6.0可視化軟件。這個(gè)控制系統(tǒng)能有效地監(jiān)控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠運(yùn)行，操作維護(hù)方便。采用中央控制室為主，結(jié)合機(jī)旁盤儀表和就地儀表控制，整個(gè)儀控系統(tǒng)確保可靠，先進(jìn)。預(yù)留了系統(tǒng)通訊接口。主站與上位機(jī)采用以太網(wǎng)通訊，通訊模塊為CP343-1。主站與從站之間通過(guò)西門子接口模塊（IM153-1）通訊。上位機(jī)設(shè)有主畫面，風(fēng)機(jī)畫面，報(bào)警綜合等，在主畫面上可直觀顯示除塵器噴吹狀態(tài)，壓差。各灰倉(cāng)料位；卸料器；振打器； 刮板機(jī)，加濕機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和故障情況。風(fēng)機(jī)畫面顯示風(fēng)機(jī)的電機(jī)繞組溫度，電機(jī)軸承溫度，風(fēng)機(jī)軸承溫度，風(fēng)機(jī)軸承振動(dòng)幅度，風(fēng)機(jī)的操作權(quán)限等。同時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)相關(guān)參量超出規(guī)定的界限（在PLC中設(shè)置），則上位機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒操作人員引起注意。綜合報(bào)警畫面上可顯示相關(guān)報(bào)警信息，通過(guò)操作工具條上的相關(guān)工具按鈕，進(jìn)行報(bào)警確認(rèn)和報(bào)警歷史瀏覽。

2.2 系統(tǒng)儀表

檢測(cè)儀表和控制儀表選用技術(shù)先進(jìn)、成熟可靠的儀表設(shè)備，保證儀表的安全可靠運(yùn)行。
　　
3 工程中的實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生的效果及效益

按處理煙氣量800000立方米/每小時(shí)計(jì)算，一年減少排入大氣的粉塵為：（150mg/m3-50mg/m3）×800000×24×365/1000=700.8噸。 這些粉塵也將得到回收利用。

4 結(jié)語(yǔ)

這一除塵器系統(tǒng)在南昌長(zhǎng)力鋼廠，河北邯鄲鋼廠，湖南華菱鋼廠，攀枝花360平方米燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫系統(tǒng)都有應(yīng)用，這些項(xiàng)目大多已投入運(yùn)營(yíng)，從運(yùn)行效果看比較理想，完全達(dá)到了環(huán)保部門的各項(xiàng)指標(biāo)的要求，并得到各相關(guān)部門的認(rèn)可。