趙鳳源

摘 要：當(dāng)前環(huán)保形勢下傳統(tǒng)的三電場電除塵器難以達(dá)到環(huán)保部門的煙塵排放限值，問題的癥結(jié)可以歸結(jié)在后級電場之中的微細(xì)煙塵捕集效率過低。這要求國內(nèi)相關(guān)企業(yè)就燒結(jié)電除塵技術(shù)進(jìn)行不斷創(chuàng)新與完善，并進(jìn)一步增強(qiáng)其除塵效果，才能充分滿足國家和地方規(guī)定的煙塵排放限值，并有效防止對環(huán)境造成的污染。該文對燒結(jié)煙氣的特性進(jìn)行了分析，并且在電除塵器機(jī)理以及影響因素等理論的研究與分析基礎(chǔ)上，簡單提出了幾項(xiàng)針對電除塵提效改造的技術(shù)。

關(guān)鍵詞：燒結(jié) 電除塵 改造 提效

中圖分類號：TG234.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0064-02

1 進(jìn)行燒結(jié)電除塵提效改造的必要性

在《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中對規(guī)定，燒結(jié)機(jī)機(jī)頭顆粒物排放值為50 mg/m?，燒結(jié)機(jī)機(jī)尾顆粒物排放值為30 mg/m?。在環(huán)境污染較嚴(yán)重的地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，僅靠普通的電除塵器是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的。為了適應(yīng)新的環(huán)保要求，就需要對這些除塵設(shè)施進(jìn)行提效改造。在這一情況下，相關(guān)鋼鐵企業(yè)也就迫切需要一些能夠有效幫助常規(guī)電除塵器的提效技術(shù)，使得該企業(yè)的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)能夠達(dá)到環(huán)保生產(chǎn)的需求。

迄今為止，“預(yù)荷電提效技術(shù)”“高頻電源提效技術(shù)”等諸多輔助技術(shù)被廣泛應(yīng)用到電除塵器的提效改造過程中，它們具備著不同的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，但仍沒有一種穩(wěn)定可靠的電除塵提效改造技術(shù)可以滿足國家所要求的顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)。

2 幾種電除塵提效改造技術(shù)

2.1 電除塵改造為袋式除塵

袋式除塵器有著非常多的優(yōu)勢，它的除塵效率不受煙氣成分種類、顆粒分散度、含塵質(zhì)量濃度、粉塵比電阻等粉塵性質(zhì)的影響。特別是微細(xì)粉塵的捕捉率甚至能夠達(dá)到99.9%以上。其排放濃度也能夠小于30 mg/m3。袋式除塵器的改造工作時(shí)，一般不需要再進(jìn)行額外的土建工作，只需在原有的設(shè)備基礎(chǔ)上進(jìn)行，保留利用原電除塵器的外殼殼體，在除塵器上部布置花板和離線閥、安裝布袋和袋籠，再安裝脈沖清灰裝置及配套設(shè)施，最后將除塵器的頂部進(jìn)行倉室和蓋板改造，來將其改造成袋式除塵器。

但是使用袋式除塵器也有著一定的缺點(diǎn)，比如本體的壓差較大，能夠達(dá)到1 500～2 000 Pa的程度，這就需相應(yīng)配套更大的風(fēng)機(jī)和電機(jī)，對濾袋的濾料材質(zhì)也因?yàn)槭諌m位置的不同有著不同的要求。在改造為袋式除塵器后，其維護(hù)成本也會(huì)得到大幅度提升，包括脈沖閥膜片的維修更換、電磁繼電器的老化更換，還有每隔1～2年需要進(jìn)行一次濾袋的全部更換。此外，若是煙氣中出現(xiàn)高溫?zé)煔狻⒏邼窕蚋哒扯确蹓m時(shí)，造成布袋損毀和板結(jié)，袋式除塵器都難以發(fā)揮出有效的除塵效果。

2.2 電除塵改造為電袋復(fù)合除塵

電袋復(fù)合除塵器是在電除塵以及袋式除塵的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展的，是這兩種不同的除塵技術(shù)能夠做到“優(yōu)勢互補(bǔ)”。在含塵煙氣經(jīng)過喇叭口進(jìn)入到電場之后，部分粉塵會(huì)在電場力的作用下朝著陽極板進(jìn)行沉積，并被該除塵器收集，而剩余的少量粉塵則會(huì)通過氣流分布板進(jìn)入到布袋區(qū)，這些含塵煙氣在通過濾袋的過程中，其中的粉塵會(huì)被過濾在濾袋的表面，而潔凈的煙氣在到達(dá)上部凈氣室之后，就可以經(jīng)過離線閥進(jìn)入到煙囪中，然后排出。

利用電袋復(fù)合除塵器能夠有效結(jié)合電除塵器以及袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)，這樣就能夠有效避免了除塵過程之中大顆粒粉塵對于濾袋的沖刷力度，并能夠延長整個(gè)袋區(qū)的清灰周期，從而進(jìn)一步提升了該濾袋的使用壽命。而且借助于電袋復(fù)合除塵器進(jìn)行除塵工作時(shí)，通過使得粉塵帶電的作用原理，將其濾袋表面所附著的粉塵層變得比較疏松，這就使得其清灰比較容易，從而能夠有效降低該設(shè)備的運(yùn)行阻力，并減少設(shè)備運(yùn)行時(shí)的費(fèi)用。

2.3 進(jìn)行電除塵器電源改造

2.3.1 高頻電源

一般高頻電源中的電路形式是交流-直流-高頻逆變-升壓-整流-輸出這種形式，并會(huì)先將三相電源整流為直流信號，然后借助于IGBT來將該直流信號逆變?yōu)?0 kHz的高頻信號，在該除塵器發(fā)生了閃絡(luò)火花放電時(shí)，對該逆變開關(guān)管IGBT進(jìn)行關(guān)斷。高頻電源的技術(shù)關(guān)鍵在于逆變開關(guān)以及高頻高壓整流變壓器。使用高頻電源能夠在不影響除塵器本體以及不增加電場占地這一情況下，有效提升整個(gè)除塵器的性能，并且具備著良好的節(jié)能效果，其節(jié)電直接經(jīng)濟(jì)效益甚至能夠達(dá)到40%～70%。

2.3.2 脈沖電源

脈沖電源系統(tǒng)是一種新型的電除塵器電源，其每套電源是由基本直流電源和脈沖電源這兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，在運(yùn)行過程中，脈沖電源可以在基本直流電源的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行疊加，并能夠使得該電源獲得高達(dá)140 kV的電壓。利用脈沖電源，也能夠?qū)崿F(xiàn)平均電壓、峰值電壓以及電流這三個(gè)因素的獨(dú)立控制，與高頻電源相比，脈沖電源能夠?qū)τ谝恍└弑入娮枧c細(xì)微塵粒的荷電收集取得很好成效，并在抑制反電暈方面有著突出的效果。

2.4 電除塵器部分位置的改造

2.4.1 在電除塵入口喇叭位置進(jìn)行預(yù)荷電凝聚電場的設(shè)置

通過在電除塵入口喇叭中進(jìn)行預(yù)荷電凝聚電場的設(shè)置，能夠產(chǎn)生離子體與荷電凝并，使得氣流分布均勻與粉塵預(yù)先荷電這兩個(gè)工作同時(shí)進(jìn)行，此外，這樣做還能夠讓該進(jìn)口喇叭發(fā)揮預(yù)除塵的作用，就像是增加了一個(gè)前置電場。經(jīng)實(shí)踐應(yīng)用表明，提升了電除塵器除塵效率，并且可以在不增加電除塵電場數(shù)、不改變原有運(yùn)行方式的情況下，有效解決現(xiàn)有電除塵器無法進(jìn)行微細(xì)粉塵捕捉這一技術(shù)難題，有效降低PM2.5的排放量。

2.4.2 在電場前新增荷電裝置

通過陰極大框架可以在電場之前布置一道橫向的荷電極，使得預(yù)先荷電之后的粉塵趨進(jìn)方向與氣流方向保持一致，這樣就能夠有效增加帶電粉塵粒子的動(dòng)能，并使得這些帶電粒子能夠克服電場的束縛，從而進(jìn)一步提升其粒子輸運(yùn)率。

而在電場后端的陰極大框架上通過設(shè)置橫向荷電極，不僅能夠有效捕集因?yàn)檎翊蚨斐傻亩螕P(yáng)塵，還能使得逃逸粉塵的二次荷電進(jìn)行再次凝并，這樣就能夠有效減少小于5 μm的粉塵隨著煙氣逃逸。

3 結(jié)語

提升燒結(jié)機(jī)電除塵器的除塵效率一直是一項(xiàng)比較難以解決的問題，它制約了我國鋼鐵行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，相關(guān)企業(yè)在日常的生產(chǎn)運(yùn)行過程中，應(yīng)當(dāng)采用合適的改進(jìn)手段來對原有的電除塵器進(jìn)行提效改造，這樣才能夠有效提升整個(gè)除塵設(shè)施的除塵效果，并且能夠滿足國家和地方的環(huán)保要求，從而促進(jìn)我國生產(chǎn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。該文針對電除塵提效改造技術(shù)的研究是立足對宣鋼設(shè)備實(shí)際狀況的研究提出的，未來鋼鐵企業(yè)的生存和發(fā)展，離不開環(huán)保設(shè)備工藝的進(jìn)步，只有積極加大在環(huán)保設(shè)備和技術(shù)方面工作力度，才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的基本要求，才能解決企業(yè)生存的關(guān)鍵問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉高峰，唐勝衛(wèi)，崔劍.燒結(jié)電除塵提效改造技術(shù)研究[J].安徽冶金科技職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016（3）：44-47.

[2] 郝培瑞，高廣維.燒結(jié)機(jī)頭電除塵節(jié)能提效措施的應(yīng)用[J].科技傳播，2014（7）：192-193，235.

[3] 劉憲.燒結(jié)機(jī)尾電除塵改布袋除塵技術(shù)應(yīng)用[J].金屬材料與冶金工程，2013（6）：47-50.

[4] 陳輝.高頻電除塵新技術(shù)在燒結(jié)中的應(yīng)用[J].金屬材料與冶金工程，2012（1）：38-39，59.

[5] 許海明.脈沖供電技術(shù)在燒結(jié)電除塵中的應(yīng)用[J].浙江冶金，2011（4）：14-15.

[6] 畢東風(fēng).燒結(jié)煙氣電除塵器的運(yùn)行實(shí)例分析.中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì).第十四屆中國電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C]//中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì).2011：4.