袋式除尘技术这十年-钢铁与垃圾焚烧

Posted 2023-01-12 高炉

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钢铁行业
2004年，首秦公司1200m3高炉在大型高炉中率先采用袋滤除尘技术获得成功，随后，一大批高炉干法除尘系统建成投产，莱钢、包钢、通钢、承钢、韶钢等企业通过新建或改造，已全部实现高炉煤气袋滤除尘。据不完全统计，全国已有超过50座高炉采用干法袋滤除尘技术，包括2500m3、3200m3、5500m3等各种容积的大型高炉，其中最大的高炉容积为5800m3。
我国高炉煤气干法袋滤除尘技术有以下特点：
1)全干式：日本等国高炉煤气袋滤除尘曾经处于世界前列，但目前仍并存湿式除尘系统，我国新建的高炉煤气袋滤除尘系统则为全干式，没有湿法装置。
2)强力清灰：除早期建设的少数系统外，都采用以氮气为气源的脉冲喷吹清灰技术。这从根本上克服了反吹清灰固有的清灰效果差、能耗高等各种弊端。
3)多种滤料：经过长期的实践和改进，已选择出对高炉煤气有良好的适应性的滤料。目前采用的有单一纤维滤料，例如芳纶针刺毡，也有复合针刺毡滤料，以玻纤为主，分别混以芳纶、芳砜纶或P84纤维。
4)气力输灰与灰罐车运送：各箱体收集的粉尘通过气力输送集中至大灰仓，以氮气为输送介质。若以煤气为介质，气、固分离后净煤气返回低压管网回收。大灰仓的粉尘以负压吸送方式进入罐车外运。
高炉煤气袋滤除尘的效果好，净煤气含尘量低于5mg/Nm3；净煤气温度提高，且含水量减少，使煤气热值增加，从而显著提高了鼓风温度和生铁产量；能充分回收煤气的能量，余压发电量提高30%～50%；杜绝了煤气洗涤废水的产生，避免了污水和污泥处理；与湿法相比，干法节地40%～50%，节水80%～90%，节省投资30%～40%，节省运行能耗70%～80%。
在钢铁生产的其他工序，转向袋式除尘技术的趋势也比较明显。烧结机尾烟气除尘长期为电除尘器所垄断，由于不能满足新的环保标准，最近几年开始转向袋式除尘技术。小型和大型烧结机都有成功应用的实例，在役的电除尘器被改造为长袋低压脉冲袋式除尘器，采用涤纶针刺毡，过滤风速1.1m/min，粉尘排放浓度≤30mg/Nm3，设备阻力≤700Pa。
垃圾焚烧
生活垃圾焚烧烟气除尘具有以下难点：
1)烟尘危害大，污染控制要求严格。特别是要严格控制二英的排放浓度，粉尘的排放浓度宜低于10mg/Nm3；
2)烟气含湿量高，露点温度高。我国某些垃圾焚烧厂的烟气含湿量可高达35%，甚至更高。露点温度超过140℃，极易导致除尘系统的腐蚀和堵塞；
3)烟气的高温和低温交互存在；
4)烟尘具有较强的吸湿性。脱酸生成物主要是CaCl2和CaSO3等，属易吸潮的物质，容易堵塞滤袋、灰斗和管道；
5)烟尘颗粒细，密度小，这给清灰和卸灰带来困难；
6)腐蚀性较强。对设备的防腐措施提出了较高要求。
最近十年中，袋式除尘器技术已经较好地适应了垃圾焚烧烟尘条件，成功克服了上述难点。一些系统的粉尘排放浓度为2.3～4.0mg/Nm3，二英排放浓度为0.018～0.040ngTEQ/Nm3，设备阻力稳定在1300～1800Pa范围内，滤袋寿命在2～3年。清灰方式选择强力类型，即脉冲喷吹清灰方式。对气源进行严格的脱水除油处理。
根据烟尘特性，滤料有多种选择。通常有PTFEP84、PPS、玻纤和玻纤PTFE混纺滤料等。由于国产PTFE纤维质量提高和价格适中，最近几年趋向于纯PTFE针刺毡，滤袋寿命显著延长。滤袋框架采用有机硅喷涂或不锈钢(316L)制作。
除尘器设有热风循环系统，保护滤袋和箱体免受腐蚀。
对箱体和管道以及附属设备进行严格保温。加强温度和阻力监控，加强对除尘器重要部件的工况监视，保证袋式除尘器正常工作。