劉 凱

（寧夏英力特化工股份有限公司，寧夏 石嘴山 753202）

1 項(xiàng)目提出背景

電石生產(chǎn)中的蘭炭給料機(jī)送至烘干窯進(jìn)行烘干，除去物料中的水分后輸送至配料站供生產(chǎn)使用。在整個(gè)烘干過程中，產(chǎn)生的尾氣主要有碳顆粒物、水蒸汽等，如窯內(nèi)局部溫度過高有部分碳材直接在窯內(nèi)燃燒生成少量CO2、SO2和NOx等，尾氣通過引風(fēng)機(jī)抽入除塵器中，除去粉塵后達(dá)標(biāo)排放。

某公司電石分廠于2012年建造立式烘干窯1臺(tái)，供4臺(tái)20 000 kVA電石爐生產(chǎn)使用。該烘干窯配套除塵器為袋式除塵器，選用無堿玻纖覆膜除塵布袋（?130×2 480 mm），因除塵效果差，多次更換其他類型和生產(chǎn)廠家的除塵布袋，使用過程中仍經(jīng)常出現(xiàn)“糊袋”、“燒袋”等情況。頻繁更換布袋，不僅使排放不達(dá)標(biāo)，也使立窯無法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期、連續(xù)生產(chǎn)，靠速烘或過負(fù)荷生產(chǎn)提供合格蘭炭，造成除塵器內(nèi)隔板、花板及布袋龍骨等變形、損壞，風(fēng)機(jī)等設(shè)備使用周期縮短。

2 原因分析

（1）造成“燒袋”的原因。蘭炭的燃點(diǎn)較低（僅為350℃），含硫、磷等元素，其中含硫約為0.3%，含磷約0.001%，易燃燒；立窯烘干除塵系統(tǒng)距離立窯太近，煙氣管道太短，進(jìn)入除塵器前無對(duì)大顆粒、火星等攔截、沉降的措施；除塵器原設(shè)計(jì)噴吹系統(tǒng)為單腔室離線噴吹，供氣源也不穩(wěn)定，造成大量碳顆粒物無法及時(shí)吹離除塵布袋，附著在布袋表面；除塵器箱體變形嚴(yán)重，密封不嚴(yán)。當(dāng)入口溫度較高，混入空氣后易造成附著在布袋上的碳顆粒燃燒，燃燒后溫度達(dá)到400℃以上，造成布袋燒損。

（2）造成“糊袋”的原因。冬季蘭炭含水分較高，經(jīng)烘干窯后以水蒸氣形式混入除塵氣中，當(dāng)除塵器內(nèi)溫度低于100℃以下即出現(xiàn)液化；噴吹不及時(shí)造成大量碳顆粒物無法及時(shí)吹離除塵布袋，與液化水滴混合后造成布袋氣孔糊死，長(zhǎng)時(shí)間集聚后布袋被“碳泥”包裹。

3 除塵器改造方案

3.1 用金屬柔性膜替代除塵布袋

經(jīng)過與某科技有限公司進(jìn)行技術(shù)交流，采用該公司自主研發(fā)的Al系金屬間化合物非對(duì)稱膜（以下簡(jiǎn)稱金屬柔性膜）除塵元件及膜分離技術(shù)對(duì)其烘干立窯煙氣布袋除塵器進(jìn)行改造。金屬膜耐高溫，可解決燒袋問題，同時(shí)通過提高除塵器進(jìn)口溫度解決了糊袋問題，使除塵系統(tǒng)長(zhǎng)期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，避免了頻繁更換布袋。保證現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境良好，進(jìn)而保障生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定。

采用的金屬柔性膜具有以下特點(diǎn)。

（1）耐高溫。長(zhǎng)期運(yùn)行工況≥400℃，可承受瞬間高溫800℃；

（2）抗腐蝕?？赡?H2S、SO2、SO3等腐蝕；

（3）高精度且穩(wěn)定。過濾精度達(dá)0.1 μm，過濾后含塵量≤30 mg/Nm3；

（4）易清灰。反應(yīng)合成方法為柯肯達(dá)爾效應(yīng)成孔，曲折因子小，壁薄，具備一定柔性，反吹清灰更容易；

（5）導(dǎo)電性好。過濾過程中不會(huì)產(chǎn)生靜電；

（6）通量大。過濾空氣通量≥300m3/（m2·kPa·h）。

該膜于2014年研制成功后，即投入到有色金屬冶煉行業(yè)，且已使用超過3年?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于電廠、鋼鐵、有色、高鈦渣、鐵合金、電石、黃磷、危廢處理等行業(yè)。

3.2 噴吹方式改造為在線脈沖行噴

改造為在線脈沖行噴，清灰時(shí)濾袋逐排噴吹，此時(shí)袋式除塵器內(nèi)其余各排濾袋仍在過濾狀態(tài)，逐室進(jìn)行噴吹清灰。在線噴吹時(shí)，雖然被清灰的濾袋不起過濾作用，但因噴吹時(shí)間很短，而且濾袋依次逐排清灰，幾乎可以將過濾操作看成是連續(xù)的。同時(shí)，在現(xiàn)場(chǎng)使用的噴吹用壓縮空氣壓力雖小，也同樣能達(dá)到清灰效果。

3.3 除塵器箱體改造

原除塵器長(zhǎng)期處于高溫狀態(tài)下運(yùn)行，外部箱體、上部蓋板變形嚴(yán)重，使除塵器密封效果差；花板、隔板也均有不同程度的損壞。利用本次檢修對(duì)除塵器殼體、隔板等重新制作、安裝，并參照現(xiàn)有除塵器花板布置，將后6個(gè)濾室進(jìn)行改造，前3個(gè)室改為自然沉降室。

3.4 其他

原除塵器引風(fēng)機(jī)、卸灰閥及刮板輸送機(jī)等仍符合新除塵器使用要求，不進(jìn)行改造和更新。

4 技改前后參數(shù)對(duì)比

按照現(xiàn)場(chǎng)的主要運(yùn)行參數(shù)及要求，僅使用金屬柔性膜替代布袋、對(duì)現(xiàn)有花板及反吹系統(tǒng)進(jìn)行改造，在工藝流程不變的前提條件下，現(xiàn)有管道閥門、自控及監(jiān)控系統(tǒng)、輸排灰系統(tǒng)及公用工程等均利舊。項(xiàng)目于2017年8月進(jìn)行，歷時(shí)45天完成改造。改造前后各參數(shù)對(duì)比見表1。

表1 立窯除塵改造前后參數(shù)對(duì)比表

5 運(yùn)行效果評(píng)價(jià)

除塵器于2017年9月中旬投入使用，完全能夠滿足生產(chǎn)使用，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。于2017年10月進(jìn)行過濾精度檢測(cè)，實(shí)測(cè)排放濃度均在20 mg/Nm3以下，符合環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。并委托當(dāng)?shù)丨h(huán)保監(jiān)測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)（檢測(cè)結(jié)果見表2），檢測(cè)結(jié)果基本一致。

表2 立窯除塵器烘干廢氣檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表