基于脉冲布袋除尘器的中频炉废钢冶炼烟尘治理改进工艺
摘 要：中频炉废钢冶炼中所产生的烟尘由于成分复杂、伴有明火、易燃粉尘等问题一直是烟尘治理的难题。针对中频炉废钢冶炼的复杂工况环境，本文对传统脉冲布袋除尘工艺进行综合分析并进行改造研究，解决了以上烟尘治理的难题，具有明显的经济和社会效益。
关键词：中频炉;烟尘治理 ; 脉冲布袋除尘器
1 国内大气烟尘污染现状
随着工业活动迅速增多，烟尘污染日趋严重。工业烟粉尘、施工扬尘等污染造成的直径小于2 .5微米和2 .5微米以上的颗粒物成为现阶段我国主要的污染物。雾霾天气正在影响人们的生活。大范围的雾霾天气引发了连续多起交通事故，城市各大医院里，呼吸内科、过敏源测试科等接诊人数也飙升数倍。因此除了炼钢、发电等大型污染项目需要治理，一些小型钢铁窑炉的粉尘治理已经迫在眉睫。
2 国内目前中频炉废钢冶炼除尘工艺
目前中频炉废钢冶炼除尘工艺主要有旋风除尘器、麻石水膜除尘器、正压反吹风大布袋除尘器等。各类除尘器分析如下：
1) 旋风除尘器除尘效率不高，对捕集粒径小于5um的微细粉尘和尘粒密度小的粉尘，效率较低，单独使用有时满足不了含尘气体排放浓度的要求。由于中频炉废钢冶炼中产生的烟尘比重轻、颗粒细小，所以该类除尘器效率更是低于正常旋风除尘器。
2)麻石水膜除尘器全部是用天然的花岗岩砌筑而成，因此耐酸、防腐、耐磨，使用寿命长。麻石水膜除尘器除尘效率可以达到98%以上。但是针对中频炉废钢冶炼粉尘特性，麻石水膜除尘器虽然比旋风除尘器的除尘效率高，但还是无法使烟尘达到排放标准;另外麻石水膜除尘器的风机带水问题、二次污染问题、防冻等问题，使其在现实运行使用和维护中难题很多。
3) 正压反吹风大布袋除尘器，是袋式除尘器最早的形式之一，正压反吸布袋除尘器投资省，运行简单。该除尘设备选用的玻璃纤维滤料，具有耐高温、成本低、寿命长的优点。缺点是：正压除尘器的滤袋透气率较高，捕捉不到粒径较小的颗粒;另外正压除尘器整体漏风率较高，从风机机壳和除尘器壳体溢尘溢烟现象严重;风机在除尘器之前，导致风机磨损严重。
3 中频炉废钢冶炼烟尘治理新工艺
脉冲袋式除尘器自五十年代问世以来，经国内外广泛使用和不断改进，在净化含尘气体方面取得了很大发展。清灰技术先进，气布比大幅度提高，具有处理风量大、占地面积小、净化效率高、工作可靠、结构简单、维修量小等特点。除尘效率可以达到99%以上，是一种成熟的比较完善的高效除尘设备。脉冲袋式除尘器是中频炉废钢冶炼烟气治理最理想的除尘方式。以下是该除尘器在中频炉废钢冶炼烟尘治理中存在的实际问题及决办法：
1) 烟气捕集问题
目前国内对中频炉冶炼时产生的烟尘主要是顶吸罩来捕集，顶吸罩捕集风量大;吸口距离产尘点的距离较远，烟气的热抬升力不强;厂房透风，受横向风影响，烟气收集率不高;顶吸罩也影响加料和出钢的操作。
针对以上问题，我们设计了悬臂移动式半密闭集尘罩。在伞形罩的基础上设置低悬罩，并在主管道上设置旋转移动装置。这样吸尘罩受横向风影响减小，同时捕集烟气的效率很高，且需要的风量也不大，另外悬臂移动式半密闭集尘罩可以在加料和出钢等操作时移开为其留出空间，简便实用。
2) 烟气中粉尘成分复杂、伴有明火问题
一般采用中频炉炼钢的钢厂多是一些规模不大、技术相对落后的小企业，他们组织到的原材料大多是轻废钢，非金属成份太多，导致加料时产生的烟气量很大。另外炉料多掺杂回炉料、废旧杂料，废料中的油污和氧化物比例较高，因此熔炼过程中，冶炼烟气成份复杂、含尘量高、同时烟气中伴有大量明火，而明火进入除尘器又能够引起除尘器内的其他粉尘燃烧。这些问题都是制约袋式除尘器使用的难题。以下是对实际工艺的改进措施：
a、除尘器前端增设混风阀，加长除尘管道距离增加管道的弯头数量。系统混入适量的冷风后，所带入的氧气会促使烟气中未完全燃烧的粉尘，充分燃烧;再通过除尘管道的时间里经过管道的弯头碰撞等作用，使带火颗粒粉尘燃尽。
b、除尘器之前增加折板重力沉降室，并增设喷雾装置。部分带火颗粒经过燃烧后在进入除尘器之前经过喷雾装置雾化，使残留的仍带有明火的颗粒冷却，并加重了粉尘颗粒的比重，使其经过折板重力沉降室时下落，避免进入脉冲袋式除尘器。
c、脉冲袋式除尘器设计时要尽可能密封，减小漏风率，减少除尘器内的氧气含量，选用耐高温玻纤针刺毡布袋。
3)除尘器中清灰难，二次扬尘问题
中频炉的废钢冶炼烟气除了成份复杂、含尘量高、同时烟气中伴有大量明火外，另外一个特点就是烟气粒径细小，比重轻。因此进入除尘器内的粉尘虽喷吹时离开布袋，但并没有落入灰斗，往往清灰结束后又附着在布袋上，造成除尘器阻力居高不下。
因此，在选用中频炉的废钢冶炼烟气治理除尘器时，除尘器的过滤面积要大，过滤风速要低;同时脉冲袋式除尘器要选用离线清灰，且离线时间要相对长一些。除尘器的过滤风速以不超过0.8m/min，离线时间不低于3分钟为宜。
4 经济分析
中频炉废钢冶炼烟尘治理所收集的烟尘，大约每一吨粉尘市场价格大约在2000元左右;而脉冲袋式除尘器的粉尘回收至少会是其他除尘方式的2倍以上，一台脉冲除尘器大约回收2年以上的粉尘效益，就相当于一套设备的价格。
5 结论
1) 中频炉废钢冶炼生产过程中产生的烟气危害很大， 对其进行彻底治理是必要。
2) 回收粉尘所创的经济收益上可以看出，新工艺的脉冲袋式除尘器项目投资是合理的。
3) 除尘工程它不仅改善了工廠与周围的生活、生产环境，减少了因污染对人体造成的危害，而且还改善了生产条件，提高了生产的效率，减少了生产过程中因粉尘造成了损失，间接效益是巨大的。
4)针对中频炉废钢冶炼烟气治理，结合新工艺的脉冲袋式除尘器无疑是效果最理想的除尘方式，其除尘效率极高，捕集能力强，运行稳定，经济实用。
参考文献：
1、孙熙 ，《袋式除尘技术与应用》，北京：机械工业出版社1983年
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4、汪振东，《感应炉冶炼》，北京：化学工业出版社， 2007-9-1
5、张殿印，王纯，《除尘工程设计手册(第2版)》，北京：化学工业出版社，2010-10-01
作者：甄重;1983年09月26日;男;阜新维瑞电子环保科技有限公司;辽宁省阜新市;助理工程师;技术部部长;本科;主要从事脱硫除尘设计工作。
牟红红;1983年09月06日;女;阜新维瑞电子环保科技有限公司;辽宁省阜新市;助理工程师;技术主管;硕士研究;主要从事脱硫除尘设计工作。
作者：甄重 牟红红
布袋除尘器的用途非常广泛：主要用于钢铁，水泥，化工，冶炼，碳素，铸造，建材，木工，陶瓷，机械等行业。
根据布袋除尘器的用途我们可以了解到它本身会有很多的优点，否则也不会在这些行业中得到广泛的应用，当然它也不是完美的，自身也是存在着一些缺点，要不然也不会出现其他类型的除尘器，比如：旋风除尘器、滤芯除尘器等其他除尘器。
在这里，我就简单介绍一下布袋除尘器的优缺点;
布袋除尘器的优点：
1、除尘效率高，可捕集粒径大于0.3微米的细小粉尘，除尘效率可达99%以上。
2、使用灵活，处理风量可由每小时数百立方米到每小时数十万立方米，可以作为直接设于室内，机床附近的小型机组，也可作成大型的除尘室，即“袋房”。
3、结构比较简单，运行比较稳定，初投资较少(与电除尘器比较而言)，维护方便。所以，布袋除尘器广泛应用于消除粉尘污染，改善环境，回收物料等。4，粉尘处理容易.袋式除尘器是一种干式净化设备,不需用水,所以不存在污水处理或泥浆处理问题,收集的粉尘容易回收利用。
布袋除尘器的缺点：
1，有的烟气含水分较多,或者所携粉尘有较强的吸湿性,往往导致滤袋黏结,堵塞滤料.为保证袋式除尘器正常工作,必须采取必要的保温措施以保证气体中的水分不会凝结. 2，某些类型的袋式除尘器工人工作条件差,检查和更换滤袋时,需要进入箱体.3，承受温度的能力有一定极限.棉织和毛织滤料耐温在80-95度,合成纤维滤料耐温200-260度,玻璃纤维滤料耐温280度.在净化温度更高的烟气时,必须采取措施降低烟气的温度。
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电厂燃煤锅炉烟气使用布袋除尘器的特点
燃煤电厂布袋除尘器是利用除尘器布袋的过滤原理来达到净化烟气的目的，而且，不管是哪种形式的布袋除尘器，保证粉尘气体净化后的浓度达标是没有问题的。但是，如何保护除尘布袋，延长除尘布袋的使用寿命，保证除尘布袋使用寿命超过三万个小时，控制除尘器运行小于1200Pa，甚至小于1000Pa，减少布袋除尘器运行费用，就是一个很重要的问题了。这不但需要制定严格的除尘器操作规范，更需要我们对燃煤电厂的烟气粉尘特性进行深入的了解。
生产除尘器的厂家都知道，同样是燃煤电厂锅炉烟气除尘，不同电厂采用的燃煤锅炉不同、锅炉采用的燃料不同，都会造成锅炉烟气特性的差异。并且锅炉使用年代和燃烧参数调整也会影响到烟气的成分。因此，朴华科技在为电厂燃煤锅炉配置布袋除尘器时通常都会实际检测燃煤锅炉的使用情况，观察锅炉烟气的特点，然后配置合理的布袋除尘器，从来不进行简单的配置方案复制。
通常情况下，煤粉锅炉较循环流化床锅炉产生的烟气氮氧化合物含量、排烟温度要高;旧锅炉因漏风率提高要比新锅炉产生的烟气含氧量、排烟温度要高;锅炉掺烧高炉煤气时烟气含氧量、排烟温度要升高;掺烧煤泥时烟气湿度、露点温度要升高;燃烧煤矸石时烟气含尘浓度也会大大增加，其中燃料的变化也会影响到烟气成分的变化和粉尘的特性改变。如：含硫量、灰分的增加，也会导致烟气条件变得更加恶劣。
由此可见，电厂燃煤锅炉烟气除尘并不是一个完全统一的除尘方案就可以通用的，需要除尘器厂家对锅炉烟气进行详细的检测，得到锅炉烟气的实际指标，才能在布袋除尘器的选择上更加有的放矢。
1.前言
布袋除尘器的静电问题及防爆措施 王万玉(北京市劳保所) 近年来，粉尘爆炸事故频频发生，引起国内外有关方面的重视.这些事故表明：
(1)可燃性粉尘是固体物质的一种特别危险的状态，其危险程度不亚于气态混台物;
(2)因静电而引爆粉尘的事故占有较大比例;
(3)除尘器在除尘系统中是最危险的区域(如苏联专家把除尘器首爆总结为事故的基本规律).因此对除尘器的静电问题及爆炸防护进行深入的研究越来越重要.本文根据国内外的研究及我们对纺织行业除尘系统静电引爆危险性研究和防爆型布袋除尘器的研制，谈谈自己的看法.
2.除尘系统产生静电的种类及爆炸危害 2.1产生静电的种类
a.摩擦起电.在脒尘系统中的粉尘，由于相互摩擦或与除尘系统中的设备管道以及其它除尘部件的摩擦都能产生静电.
b.碰撞带电.粉尘在输送时，因在运动中相互碰撞或者与管壁、器壁碰撞，这种快速接触和分离导致了静电的转移，从而使粉尘本身，除尘系统都带上了静电。
c.剥离带电.贴附在滤料上的粉尘，一是受到振荡，粉尘从滤料上被剥离F来，引起电荷分离，导致粉尘、滤料带静电.
d.沉降带电.粉尘在空气中由于重力自由沉降时，在沉降路程两端会产生电势差
e.冲流带电.象液体在管道中流动能产生冲流电流和冲流电压一样，粉尘在管道中运行时，也会产生冲流带电.由于粉尘的悬浮性，带电后漂浮在空气中，空气是良好的绝缘体(许多粉尘本身就是高绝缘体)，所以粉尘带电后很难泄漏，一旦静电积累到一定程度时，会发生静电放电，引起爆炸和燃烧.
2.2粉尘爆炸危害
粉尘的危害是多方面的，其中以引起爆炸和火灾是最为严重的危害.漂浮在空气中的可燃性粉尘一旦形成爆炸性尘云，且从某种火源接受了足够能量(大于最小点火能)就会引起爆炸.一旦爆炸，因单位容积里的发热量极大，力学破坏效果也极大.爆炸的粉尘云在爆炸冲击渡作用下飞散至远趾，形成着火的粉尘点，引起其它场所的爆炸或发生火灾，造成二次性破坏，给国家、企业和人民带来巨大的损失.如啥尔滨亚麻厂除尘器首先发生爆炸，膨胀压力将除尘器(包括集尘斗)里的大量粉尘沿进鼠管道和管沟反喷到车间，引起麻尘爆炸及蓬松纤维着火，在短短的7秒多种内毁坏了13000多方米厂房，及J房内生产设备教室词、除尘系统设备，职工伤亡235人，其中死l、电伤65人，轻伤1他人，直接经济攒失选880多万元.粉尘爆炸同时会产生一氧化碳，爆炸物分解出有毒气体，污染环境，影响人体健康
3布袋除尘器的静电问题问题主要有：
首先.粉尘与除尘系统设备管道等相互摩擦和碰撞都会产生大量静电。带电粉尘通过除尘器时贴附于滤料上，由于布袋除尘器采用间歇式清灰方式.带电粉尘的堆积使场强逐渐增强.如果贴附于滤料L的粉垒厚度增大到一定程度，使得粉尘表面电场强度达到空气的介质击穿场强.则在场强最大值区域将出现静电.若此时因某种原因(如清灰)，使得粉尘扬起.且粉尘浓度处于爆炸极限内.则很容易引起粉尘爆炸。粉尘层的极限值(对应于击穿空气放电情况)，主要由粉尘的荷电量及导电性决定，可根据粉尘的荷静电量及电场理论分析得出.这样计算出的粉尘厚度极限值是对应于最坏状况F的计算值，考虑粉尘荷静电的泄漏及电晕放电.若考虑这些因紊，则实际粉尘厚度极限值将大于理论计算值.但粉尘荷静电的泄漏及电晕放电随周围环境(如湿度设备等J变化很大.因此定量评价静电引爆粉尘的危险性及进行爆炸防护时应考虑到最坏的情况.
第二，从滤料上被剥离下来的粉尘带有大量静电.进入集尘斗后，带电粉尘的堆积电使得粉堆表面电场强度逐渐增强.如果粉堆表面电场强度达到空气的介质击穿场强，在场强最大值区域也将出现放电.应用电磁场理论.对粉堆作定量分析.可得出以下二个最令人吃惊的结果：
<1)积粉尘因重力挤压所生的放电很可能发生在粉尘荷质比在3.3x10c/kg以下某一适中的数值;
(2)粗粉尘中混有易引燃的细粉尘时易形成危险的情况.此外.通过理论和实际的检验.证明容器体积越大.流量越高、以及粉尘绝缘性越好.越容易放电.
第三，如果滤料及集尘斗是绝缘的.或者两者是导电性材料制成的，但接地不良.则粉堆表面放电出现之后.放电产生的离于并不能转移到地面，一种符号的离子被嗳向粉堆，另一种符号的离子将被排斥.便在滤料上或集尘斗上出现很高的表面电荷.此时很可能引起刷形放电的传播.如果此时偶然性出现导体靠近带电体表面等情况，就能引起大范的表面空气电离.放电能量可达数焦耳.另外.如果滤料及集尘斗是导电性材料制成，但接地术良.刚两者成为带电的孤立导，由于导体单次放电能量远大于绝缘体单次放JU能量.周此这时比两者都用绝缘材料制成的更危险.在日本.曾因滤料是绝缘的或虽然已织人为除静电用的金属线.但出j接地不良.而发生多起粉尘爆炸事故】.
第四，如果征粉堆表面放置一孤立导体.皿4放电能量迅速增大.若除尘系统人口处末没置金属分离器.则铁丝、铁钉及铁块等金属有可能随粉尘混入粉堆中，此时有可能出现这种放电现象.
从上面分折可看出，布袋除尘器及集尘斗是很危险的区域，老式的布袋除尘器存在些不安全隐患，应尽快研究布袋除尘器的爆炸防护问题，设计出防爆型布袋除尘器.
4.防爆措施
可燃性粉尘爆炸和可燃性气体爆炸有一定的相似性，必须具备以下几个条件
4.1粉尘本身具有爆炸性：
4.2粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合达到爆炸浓度： 4.3供氧量充足;
4.4具有形成破坏性压力的封闭结构： 4.5具有引爆火源.
研究和预防粉尘爆炸也必须从上述几个方面人手.下面从控耐爆炸条件，防止爆炸形成及控制爆炸范围，减弱爆炸破坏作用两个方面对布袋除尘器提出一些防爆措施.
<1>贴附于滤料上的粉尘厚度的增加，使得粉尘表面电场强度增加。易出现击穿空气放电.因此应根据理论分析及实际生产状况，设计一合适的清灰周期时间.这有三十方面的好处：第一。粉尘厚度过太影响附尘效率，及时清灰可提高除尘效率;第二，避免因粉尘层厚度过大而出现击穿空气放电;第三，及时清灰，可减小空间粉尘浓度，减少参与爆炸的能量，控制破坏范围.目前。国内外较先进的除尘器(如西德LTG公司生产的TFC园笼除尘器及国产WLC联合除尘机组)都采用连续清灰方式来替代间歇式除尘方式。经测试这种除尘器内粉尘浓度低于粉尘爆炸下限.
<2>用特殊的悬吊装置取代下花板，消灭下花板上的粉尘堆积.
<3>粉堆中粗细尘混杂在一起，爆炸危险性增大.因此，在粉尘通过除尘器进入集尘斗之前，将粉尘分离为几级。然后再进入不同的集尘斗.这样就可将粗细粉尘分开，且减小集尘斗的尺寸，破坏产生静电放电的条件.如果及时将集尘斗中的粉尘压实，不使粉尘形成爆炸性尘云，则更安全.TFC园笼除尘器及WLC’联合除尘机组符合这一要求，已在国内外得到广泛使用。尤其是纺织行业.
<4>为使布袋上的静皂易于中和和泄漏，以及发生放电时，所产生的离子导人大地。避免产生传播型刷型放电，布袋应采用导电性较好的防静电材料制作(如用金属丝纤维、碳纤维等).从实验结果可看出。将导电性纤维从袋的两面按一定要求进行缝纫，比织进去的方法效果显著.同时。为保证接地良好，应设计接地端子.
<5>集尘斗等其他除尘设备应保证接地昆好.
<6>研究表明，滤袋对爆炸参数有影响，装有滤袋的除尘器的爆炸参数比没有滤袋的除尘器的爆炸参数低.这主要是因滤袋把除尘器容积分隔开来，使爆炸只在滤袋下面的空间发展.在这种情况下形成的气体就比粉尘在除尘器整个容积内发生爆炸时所形成的气体要少;当爆炸在除尘器内扩散时，未燃烧的那部分古尘空气被滤袋过滤，并沉积在滤布上，脱离了可能爆炸的状态.因此必须要求滤袋不得有玻损.同时为了防止除尘器内粉尘着火的初期就把滤布烧穿而提高可能爆炸的参数值，应使用耐火或助燃的材料制作滤袋.若除尘器的滤袋采用可燃性材料做成，在计算除尘器泄爆孔的面积上必须考虑除尘器的整个容积.
<7>因为陈尘器以上的空间容积与滤袋以下的容问容积之比越大，除尘器内，能爆炸的参数越低，因此应设法缩小集尘斗的容积.方法之一是研制不用尘斗纳除尘器结构：方法之二是使滤袋伸入尘斗(即加大滤袋长度).
<8>增加古尘空问的湿度(65%以上)有多方面作用.首先，细雾粒可以使尘粒易于沉降，减小形成爆炸性尘云的可能性;其次，湿度的增大使得粉尘引爆能量增大、火焰传播的能力减弱;最后，湿度的增大有利于粉尘所荷静电的泄漏和中和.减小静电引爆的可能性.国内外大的爆炸事故大部分在干燥季节发生即可证明增加湿早防止粉尘爆炸可行的，合理的方法.
<9>设计探测、报警、自动灭火及管道截断等自动舫护系统.除尘器防爆的一种有前途的方法是.在爆炸发生初期，当爆炸压力尚未达到对受保护设备有危险性的数值时，利用自动防护系统进行抑爆.
<10>按照理论分析及实际要求，选择台适的壳体材料.设计防爆泄压安全膜和安全活门，以使除尘器内部的可燃物发生爆炸时，保护除尘器不受损坏.
<11>如果除尘器布置在室内.且改造困难较大，应在泄爆口加接排气和道，以便～旦发生爆炸时将泄爆口流出的未燃尽粉尘和燃烧产物排放到安全地点.但需注意装在除尘器上的排气管道，即使不太长的管道，也会显著提高除尘器内可能爆炸的最大压力.因此设计除尘器壳体的承受医力及泄瀑安全膜和安全话门的动作压力时.必须考虑加接的排气臂道后的影响.
<12>在通风机的吸入管上应安装磁铁分离器或金属捕捉器，以除去混杂在物料、粉尘中的铁丝、铁钉的及铁块等，避免产生撞击火花和摩擦生热引爆粉尘的及本文第3节所述的静电放电能量增大.
参考文献
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5.《静电译丛》(下).天津市物理学会静电专业委员会，1985.
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所，19913.
一、除尘器技术介绍
烟尘是造成大气污染的主要因素之一，减少大气污染的根本措施就是减少有害物质向大气的排放。目前国家环保标准趋于严格，对污染物排放征收的费用和要求也越来越高。过去只要达标就可以免交排污费，而且排放标准要求也比较低，电厂相对比较容易实现达标排放。现在排放标准提高了，采用静电除尘器达标就相对比较困难，而且即使达标了，也会对污染物征收排放费。因此，燃煤电厂在选择锅炉烟气净化设备时必须考虑这些客观因素。
在选择除尘技术时，应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会性等方面的影响。除尘技术的确定受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、排放标准和需要达到的除尘效率等多种因素的影响。
针对目前环保要求、污染物排放费用的征收情况以及静电除尘器和布袋除尘器在性能上的差异和在各行各业应用的实际情况，对两种除尘器在实际应用中的基本性能做一个简单客观的对比。
二、除尘效率
众所周知，布袋除尘器比静电除尘器有更高的除尘效率，尤其对人体有严重影响的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有效。通常除尘效率可达99.99%以上，排放烟尘浓度能稳定低于50mg/Nm3，甚至可达10 mg/Nm3以下，几乎实现零排放。
从目前电力行业燃煤锅炉应用的情况来看，布袋除尘器的排放能保证在30 mg/Nm3以下。呼和浩特电厂两台200MW机组的锅炉烟气净化采用了布袋除尘器，从CEMS系统长期自动监测的结果和权威检测单位的测试人员人工采样测试的结果来看，排放浓度均低于27 mg/Nm3。
随着国家环保标准的进一步提高和越来越多的电厂燃用低硫煤(或者经过了高效脱硫)，就电除尘器而言，即使达标也变得越来越困难。而布袋除尘器其高效的过滤机理决定了它不受燃烧煤种物化性能变化的影响，具有稳定的除尘效率。针对目前国家环保的排放标准和排放费用的征收办法，布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的。
三、系统变化对除尘器的影响
燃煤电厂的煤种相对稳定，但也不能避免遇到煤种或煤质发生变化的时候;锅炉系统是一个经常变动和调节的系统，因此从锅炉中出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不能保证不发生变化。这一系列的变化，针对不同的除尘器会引起明显不同的变化。下面从主要的几个方面进行对比：
1、送、引风机风量不变，锅炉出口烟尘浓度变化
对布袋除尘器：烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化，从而导致清灰频率改变(自动调节)。烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快，相应的清灰频率高，反之清灰频率低，而对排放浓度不会引起变化。对静电除尘器：烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量，因此也直接影响了静电除尘器的除尘效率，最终反映在排放浓度的变化上。通常烟尘浓度增加除尘效率提高，排放浓度会相应增加;烟尘浓度减小除尘效率降低，排放浓度会相应降低。
2、锅炉烟尘量不变，送、引风机风量变化
对布袋除尘器：由于风量的变化直接引起过滤风速的变化，从而引起设备阻力的变化，而对除尘效率基本没有影响。风量加大设备阻力加大，引风机出力增加;反之引风机出力减小。
对静电除尘器：风量的变化对设备没有什么太大影响，但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化非常明显。若风量增大，静电除尘器电场风速提高，粉尘在电场中的停留时间缩短，虽然电场中风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度，但是这不足以抵偿高风速引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘加剧所带来的负面影响，因此除尘效率降低非常明显;反之，除尘效率有所增加，但增加幅度不大。
3、温度的变化
对布袋除尘器：烟气温度太低，结露可能会引起“糊袋”和壳体腐蚀，烟气温度太高超过滤料允许温度易“烧袋”而损坏滤袋。但是如果温度的变化是在滤料的承受温度范围内，就不会影响除尘效率。引起不良后果的温度是在极端温度(事故/不正常状态)下，因此对于布袋除尘器就必须设有对极限温度控制的有效保护措施。
对静电除尘器：烟气温度太低，结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电，但是对除尘效率是有好处的;烟气温度升高，粉尘比电阻升高不利于除尘。因此烟气温度直接影响除尘效率，且影响较为明显。
4、烟气物化成分(或燃烧煤种)变化
对布袋除尘器：烟气的物化成份对布袋除尘器的除尘效率没有影响。但是如果烟气中含有对所有滤料都有腐蚀破坏的成分时就会直接影响滤料的使用寿命。
对静电除尘器：烟气物化成份直接引起粉尘比电阻的变化，从而影响除尘效率，而且影响很大。影响最为直接的是烟气中硫氧化物的含量，通常硫氧气化物的含量越高，粉尘比电阻越低，粉尘越容易捕集，除尘效率就高;反之，除尘效率就低。另外烟尘中的化学成分(如硅、铝、钾、钠等含量)的变化也将引起除尘效率的明显变化。
5、气流分布
对布袋除尘器：除尘效率与气流分布没有直接关系，即气流分布不影响除尘效率。但除尘器内部局部气流分布应尽量均匀，不能偏差太大，否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋，影响除尘器滤袋的正常使用寿命。
对静电除尘器：静电除尘器非常敏感电场中的气流分布，气流分布的好坏直接影响除尘效率的高低。在静电除尘器性能评价中，气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一。
6、空气预热器及系统管道漏风
对布袋除尘器：对于耐氧性能差的滤料会影响布袋寿命，比如：RYTON滤料，但是除尘效率不受影响。由于混入冷风系统风量增加导致系统阻力增加。
对静电除尘器：设备阻力无明显变化，但是系统风量增加提高了电场风速对除尘效率有影响。
四、运行与管理
布袋除尘器与静电除尘器是两种完全不同的除尘设备，在运行和管理上也有很大的不同之处，下面就针对一些基本问题做一些对比：
1、运行与管理
对布袋除尘器：运行稳定，控制简单，没有高电压设备，安全性好，对除尘效率的干扰因素少，排放稳定。
由于滤袋是布袋除尘器的核心部件，是布袋除尘器的心脏，且相对比较脆弱、易损，因此设备管理要求严格。
对静电除尘器：运行中对除尘效率的干扰因素多，排放不稳定;控制相对较为复杂，高压设备安全防护要求高。由于静电除尘器均为钢结构，不易损坏，相对于布袋除尘器，设备管理要求不很严格。
2、停机和启动
对布袋除尘器：方便，但长期停运时需要做好滤袋的保护工作。
对静电除尘器：方便，可随时停机。
3、检修与维护
对布袋除尘器：可实现不停机检修，即在线维修。
对静电除尘器：检修时一定要停机
五、设备投资
作为用户，最为关心的是除尘器的投资问题，下面就针对两种除尘器在不同条件下的投资情况做一个对比：
1、对于常规的烟气条件和粉尘(主要是指比较适合静电除尘器的烟气)，两种除尘器排放浓度要达到目前较低的环保要求(如150mg/m3)初期投资布袋除尘器比静电除尘器约高20-35%左右
2、对于低硫高比电阻粉尘、高SIO
2、AL2O3类不适合静电除尘器捕集的粉尘，两种除尘器要达到目前较低的环保要求(如150mg/m3)初期投资静电除尘器和布袋除尘器相当或静电除尘器投资高些。
对于采用典型的煤种的锅炉，如准格尔煤田和勃海湾煤田的煤种，静电除尘器投资比布袋除尘器高。
3、通常条件下达到相同的除尘效率或者说达到相同的排放浓度，静电除尘器的投资通常要比布袋除尘器的投资高。以呼和浩特电厂200MW机级为例：
布袋除尘器：每台机组的除尘器投资<2000万元，保证排放浓度<50mg/Nm3以下。
对静电除尘器：按四电场，比集尘面积130m2/m3/S计算。达标250mg/Nm3,每台除法器投资约2500万元。
六、运行维护费用
设备运行维护费用是对除尘器经济性分析的重要依据，下面就针对两种除尘器的运行费用做一个对比：
1、运行能耗
对布袋除尘器：风机能耗大，清灰能耗小。
对静电除尘器：风机能耗小，电场能耗大。
但是，总体来讲两种除尘器的电耗相当。对于静电除尘器难以捕集的粉尘，或者说当静电除尘器的电场数量超过4电场时，静电除尘器的能耗比布袋除尘器的要高，也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器高。如果按照即将出台的新环保标准，静电除尘器要是做到达标话，必定是采用4电场以上的静电除尘器，其电耗也就一定比布袋除尘器高。
2、维护费用
布袋除尘器的维护检修费用主要是滤袋更换费，从目前实际运行情况来看，一次滤袋的更换费用只需要1.5-2年排污费比静电除尘器的少缴部分就可以抵偿。
静电除尘器的维护维修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等。此项费用较高，但年限比较长，约6年左右。
3、经济效益分析
实际运行中布袋除尘器的排放浓度约是静电除尘器的10%，因此，电厂采用布袋除尘器实际交缴的排污费也为静电除尘器排污费的1/10左右。如果按照目前国家征收排污费的情况来看，采用布袋除尘器后每炉/每年的排污费少缴部分是相当可观的，至少上百万到几百万元。按照以前达标即不需要交纳排污费的话，采用布袋除尘器就可以免交排污费。另外，布袋除尘器有约5%左右的脱硫效率;这同样可以减少电厂二氧化硫的排污费。目前，我公司正在组织人力进行布袋除尘器滤料表面粉尘层剂制粒技术脱硫的开发，在接下来的项目中，我们将逐步采用布袋除尘器实现除尘和干法脱硫一体化技术，届时，我们将为目前已有的布袋除尘器实现除尘脱硫一体化。
总之，新的环保标准出台以后，静电除尘器要想做到达标排放，就必须采用4电场以上的除尘器。此时静电除尘器的初期投资已经比布袋除尘器高，同时4电场以上的静电除尘器(或者4电场的高比积尘面积)运行电耗要比布袋除尘器的高很多。因此在新的环保要求下，静电除尘器即使达标，其初期投资和运行费用都比布袋除尘器高。另外，静电除尘器的排放浓度总是在布袋除尘器的10倍左右，目前新的排污费制度下，即使达标了也要对排放粉尘量进行收费，因此两种除尘器即使达标以后，静电除尘器又比布袋除尘器让电厂多支出了一笔费用。因此，布袋除尘器必将成为工业粉尘控制的首选设备。
一、概论
烟尘是造成大气污染的主要因素之一，减少大气污染的根本措施就是减少有害物质向大气的排放。目前国家环保标准趋于严格，对污染物排放征收的费用和要求也越来越高。过去只要达标就可以免交排污费，而且排放标准要求也比较低，电厂相对比较容易实现达标排放。现在排放标准提高了，采用静电除尘器达标就相对比较困难，而且即使达标了，也会对污染物征收排放费。因此，燃煤电厂在选择锅炉烟气净化设备时必须考虑这些客观因素。
在选择除尘技术时，应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会性等方面的影响。除尘技术的确定受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、排放标准和需要达到的除尘效率等多种因素的影响。
针对目前环保要求、污染物排放费用的征收情况以及静电除尘器和布袋除尘器在性能上的差异和在各行各业应用的实际情况，对两种除尘器在实际应用中的基本性能做一个简单客观的对比。
二、除尘效率
众所周知，布袋除尘器比静电除尘器有更高的除尘效率，尤其对人体有严重影响的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有效。通常除尘效率可达99.99%以上，排放烟尘浓度能稳定低于50mg/Nm3，甚至可达10 mg/Nm3以下，几乎实现零排放。针对目前国家环保的排放标准和排放费用的征收办法，布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的。
三、系统变化对除尘器的影响
燃煤电厂的煤种相对稳定，但也不能避免遇到煤种或煤质发生变化的时候;锅炉系统是一个经常变动和调节的系统，因此从锅炉中出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不能保证不发生变化。这一系列的变化，针对不同的除尘器会引起明显不同的变化。下面从主要的几个方面进行对比：
1、送、引风机风量不变，锅炉出口烟尘浓度变化
对布袋除尘器：烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化，从而导致清灰频率改变(自动调节)。烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快，相应的清灰频率高，反之清灰频率低，而对排放浓度不会引起变化。对静电除尘器：烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量，因此也直接影响了静电除尘器的除尘效率，最终反映在排放浓度的变化上。通常烟尘浓度增加除尘效率提高，排放浓度会相应增加;烟尘浓度减小除尘效率降低，排放浓度会相应降低。
2、锅炉烟尘量不变，送、引风机风量变化
对布袋除尘器：由于风量的变化直接引起过滤风速的变化，从而引起设备阻力的变化，而对除尘效率基本没有影响。风量加大设备阻力加大，引风机出力增加;反之引风机出力减小。
对静电除尘器：风量的变化对设备没有什么太大影响，但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化非常明显。若风量增大，静电除尘器电场风速提高，粉尘在电场中的停留时间缩短，虽然电场中风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度，但是这不足以抵偿高风速引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘加剧所带来的负面影响，因此除尘效率降低非常明显;反之，除尘效率有所增加，但增加幅度不大。
3、温度的变化
对布袋除尘器：烟气温度太低，结露可能会引起“糊袋”和壳体腐蚀，烟气温度太高超过滤料允许温度易“烧袋”而损坏滤袋。但是如果温度的变化是在滤料的承受温度范围内，就不会影响除尘效率。引起不良后果的温度是在极端温度(事故/不正常状态)下，因此对于布袋除尘器就必须设有对极限温度控制的有效保护措施。
对静电除尘器：烟气温度太低，结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电，但是对除尘效率是有好处的;烟气温度升高，粉尘比电阻升高不利于除尘。因此烟气温度直接影响除尘效率，且影响较为明显。
4、烟气物化成分(或燃烧煤种)变化
对布袋除尘器：烟气的物化成份对布袋除尘器的除尘效率没有影响。但是如果烟气中含有对所有滤料都有腐蚀破坏的成分时就会直接影响滤料的使用寿命。
对静电除尘器：烟气物化成份直接引起粉尘比电阻的变化，从而影响除尘效率，而且影响很大。影响最为直接的是烟气中硫氧化物的含量，通常硫氧气化物的含量越高，粉尘比电阻越低，粉尘越容易捕集，除尘效率就高;反之，除尘效率就低。另外烟尘中的化学成分(如硅、铝、钾、钠等含量)的变化也将引起除尘效率的明显变化。
5、气流分布
对布袋除尘器：除尘效率与气流分布没有直接关系，即气流分布不影响除尘效率。但除尘器内部局部气流分布应尽量均匀，不能偏差太大，否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋，影响除尘器滤袋的正常使用寿命。
对静电除尘器：静电除尘器非常敏感电场中的气流分布，气流分布的好坏直接影响除尘效率的高低。在静电除尘器性能评价中，气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一。
6、空气预热器及系统管道漏风
对布袋除尘器：对于耐氧性能差的滤料会影响布袋寿命，比如：RYTON滤料，但是除尘效率不受影响。由于混入冷风系统风量增加导致系统阻力增加。
对静电除尘器：设备阻力无明显变化，但是系统风量增加提高了电场风速对除尘效率有影响。
四、运行与管理
布袋除尘器与静电除尘器是两种完全不同的除尘设备，在运行和管理上也有很大的不同之处，下面就针对一些基本问题做一些对比：
1、运行与管理
对布袋除尘器：运行稳定，控制简单，没有高电压设备，安全性好，对除尘效率的干扰因素少，排放稳定。
由于滤袋是布袋除尘器的核心部件，是布袋除尘器的心脏，且相对比较脆弱、易损，因此设备管理要求严格。
对静电除尘器：运行中对除尘效率的干扰因素多，排放不稳定;控制相对较为复杂，高压设备安全防护要求高。由于静电除尘器均为钢结构，不易损坏，相对于布袋除尘器，设备管理要求不很严格。
2、停机和启动
对布袋除尘器：方便，但长期停运时需要做好除尘滤袋的保护工作。
对静电除尘器：方便，可随时停机。
3、检修与维护
对布袋除尘器：可实现不停机检修，即在线维修。
对静电除尘器：检修时一定要停机
六、运行维护费用
设备运行维护费用是对除尘器经济性分析的重要依据，下面就针对两种除尘器的运行费用做一个对比：
1、运行能耗
对布袋除尘器：风机能耗大，清灰能耗小。
对静电除尘器：风机能耗小，电场能耗大。
但是，总体来讲两种除尘器的电耗相当。对于静电除尘器难以捕集的粉尘，或者说当静电除尘器的电场数量超过4电场时，静电除尘器的能耗比布袋除尘器的要高，也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器高。如果按照即将出台的新环保标准，静电除尘器要是做到达标话，必定是采用4电场以上的静电除尘器，其电耗也就一定比布袋除尘器高。
2、维护费用
布袋除尘器的维护检修费用主要是除尘布袋更换费，从目前实际运行情况来看，一次滤袋的更换费用只需要1.5-2年排污费比静电除尘器的少缴部分就可以抵偿。
静电除尘器的维护维修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等。此项费用较高，但年限比较长，约6年左右。
总之，新的环保标准出台以后，静电除尘器要想做到达标排放，就必须采用4电场以上的除尘器。此时静电除尘器的初期投资已经比布袋除尘器高，同时4电场以上的静电除尘器(或者4电场的高比积尘面积)运行电耗要比布袋除尘器的高很多。因此在新的环保要求下，静电除尘器即使达标，其初期投资和运行费用都比布袋除尘器高。另外，静电除尘器的排放浓度总是在布袋除尘器的10倍左右，目前新的排污费制度下，即使达标了也要对排放粉尘量进行收费，因此两种除尘器即使达标以后，静电除尘器又比布袋除尘器让电厂多支出了一笔费用。因此，布袋除尘器必将成为工业粉尘控制的首选设备。
工业除尘设备的正确选择
摘要：
工业和自然界的粉尘是非常令人讨厌的、有害的，另一方面粉尘又大部分是有用资源，特别是工业粉尘，比如炼钢粉尘都是含铁比较高的、可以当做精矿粉用的烧结原料。按照粉尘颗粒大小，粉尘可分为粉尘dust1-200?m和烟尘fume0.01-1.0?m两类;或总悬浮颗粒TSP≦100?m、可吸入粉尘PM10≦10?m、微细粉尘PM2.5≦2.5?m三类。一般说来，粉尘颗粒越细，其危害越严重、除尘浓度越大，比如长期在微细粉尘环境下工作，不采取适当的防护措施，就容易患肺病。
近年来，随着我国节能减排政策和执行力度加大，在减排方面取得了一定进展，特别是工业除尘。但随之也出现的一个问题是减排了、但没有节能、成本增加更多，使一些企业负担加重。在有些地方和企业，环保成了投资和罚款的代名词。许多报刊上一提到多重视节能减排，通常都强调介绍投入多少。实际上，必须要提高投入的效率，要环保减排，也必须节能降低成本，这样的节能减排投入才能长久有效，有效性理应比投入多少受都更多关注。重视研究除尘设备的正确选择顺序，有助于实现减排的同时，还节能、并降低成本。
根据国外经验，除尘设备有三种不同层次的选择：首选是防尘，也就是像各种疾病一样，预防总是比治疗合算，比如装卸料、皮带转运时加个流槽，就可以大幅度减少粉尘、或烟尘产生和处理量;在处理钢渣等散状料时，采用局部密闭，使产生的粉尘、烟尘在其中循环消耗其动能后，粉尘就大部分自然沉降下来。这类机械防尘、除尘在国外被称为无动力除尘，在大多少场合中的大部分粉尘都适合采用无动力除尘;至少要先采用无动力除尘预处理。
其次是辅助采用喷水雾、或泡沫除尘。直接喷雾一方面可以使粉尘颗粒润湿后，相互粘接、凝聚、长大，然后就容易于大气分离;另一方面对于温度比较高的烟气，直接喷雾实现蒸发冷却就可以用少量水使烟气冷却，体积收缩，速度降低也有利于除尘。过去的教科书、设计手册都说喷雾除尘只适合处理50m以上的粉尘，除尘效率只有40-70%。实践经验证明，由于喷雾技术的进步，通过喷雾系统可以去除10m以上的粉尘接近100%、1?m以上的粉尘也能去除90-95%。比如中间包翻包、钢渣处理采用喷雾除尘都实际达到了90-95%的高除尘效率。
因此从减排、又节能降低成本的角度考虑，一定要先考虑无动力除尘和直接喷雾除尘，实在不得已时才考虑第三个选择：就是通风除尘。因为只要选择通风除尘，就一定要有高耗能的风机和除尘器，节能降低成本就比较难。采用通风除尘系统时也要先考虑能耗低的电除尘，最后考虑布袋除尘器。按此思路反思我们现在的除尘设备实际选择顺序，就可以发现一些值得改进的问题：比如转炉二次除尘、高炉出铁场除尘、装卸料除尘等许多类似应用，粉尘颗粒80%、甚至90%以上都是10?m以上，但在我国几乎绝大多数采用通风除尘、并且用布袋除尘器，就出现解决了减排问题，但运行费用都很高;转炉LT法除尘未燃法时粉尘也是大部分是粗颗粒，但电除尘的入口浓度按照70-100克/标立米设计，造成电场多、设备庞大。当然有些电除尘器效率不稳定也是必须解决的实际问题。
还有就是许多钢厂的厂区道路粉尘，条件好的由很多保洁人员清扫，不及时清扫厂区道路扬尘就总是很多。实际上采用尘源治理的思路，粉尘在哪产生就在哪解决，同时采用自动清洗卡车轮胎和底盘就可以保持厂区道路、甚至邻近社会公路清洁。这是我国部分地方和企业与国外先进国家差距最大的地方。
一、
布袋除尘器位于灰库顶部，它以滤袋做为捕集介质排出灰库中的空气，并把气流中的灰尘阻留在灰库内，通过压缩空气脉冲振打的方式将附在布袋上的灰尘层抖落。脉冲式布袋除尘器是由上部喷箱、下部滤尘箱组成，含尘气体由除尘器进口进入下箱体，通过滤袋进入上箱体的过程中，滤袋将粉尘和气体分离开，粉法吸附于滤袋上，而气体穿过滤袋进入上箱体，从排风口排出。当滤袋粘尘阻力加大后，由脉冲控制仪发出指令，开启控制阀，脉冲阀将压缩空气从喷气孔喷入布袋，布袋在气流瞬间反作用下膨胀，将积尘振落并排除。
二、
检修类别、周期及工期
检修类别
周期
工期
大修
1年
15天
小修
6个月
3天/台。
三、
检修项目
1.布袋更换及检查
2.文氏管检查与更换
3.脉冲管检查
4.脉冲气源管道检查
5.布袋骨架更换
6.大盖及箱体更换。
四、
检修步骤、工艺方法及质量标准
1、
布袋除尘器检修前的准备准备好工器具、材料及备品备件。
2、
布袋除尘器解体检修
①掀开布袋除尘器大盖，检查及拆除出口短节，大盖斜铁及斜铁槽无断裂开焊等现象，出口短节无裂纹、无砂眼。
②布袋除尘器吹扫管检查，吹扫管及吹扫孔无堵塞，吹扫管及吹扫孔无磨损、变形。接头密封胶垫无老化变形。
③取出布袋骨架检查布袋的好坏：布袋骨架无变形、无折断，布袋无脱落、无潮湿等现象，布袋内无积灰、积水现象。
④布袋除尘器脉冲电磁阀及吹扫接头检查;脉冲电磁阀动作灵敏，无损坏及漏气现象，接头胶管无老化变形及漏气等。
⑤布袋除尘器出口压力与库内压力探头清洗检查及吹扫振打气源管清洗检查，探头无堵塞。气源罐无腐蚀、无裂纹、无砂眼等现象。
3、
布袋除尘器回装
①布袋的回装;布袋和骨架装进除尘器后压紧卡子，骨架上固定需要牢固结实。
②吹扫管的安装;吹扫管位置要正确，吹扫孔位置向下对准每一个布袋，不要偏移以免影响吹扫的振打效果和影响布袋的除尘效果。③大盖及出口短节安装;大盖结合面装好密封垫，用斜铁紧固好。如果斜铁槽有开焊或裂纹，要用电焊补焊，回装斜铁。④脉冲电磁阀的调整;电磁阀动作间隔正常，每30秒钟动作一下，压力调到0.6MPa.
⑤压差装置回装。
⑥布袋除尘器的吹扫振打气源罐的回装;吹扫振打气源罐固定可靠，进出口接头无泄漏现象。
五
安全检修
1.
检修时属于高空作业注意系好安全带。
2.
根据现场的实际情况选择检修工具，布袋更换，文氏管更换，脉冲阀更换，离线阀及气缸更换，骨架更换以上设备体积小，重量轻，均采用人力更换即可。旁通阀，箱盖及箱体体积大，重量重，应根据现场实际情况使用卷扬机或吊车进行更换。
3.
起吊重物检查钢丝绳有无断裂、毛刺、损伤现象，起吊时注意人身安全及设备安全。
4.
起吊工作必须有专人进行操作，起吊设备下严禁有人。
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河北明赫冶金设备科技有限公司
2016年8月20日
