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袋式除尘器净化冲天炉烟气装置概述

作者:新疆东华顺通环保 发布日期:2019-10-31 14:36 点击:
冲天炉烟尘污染了大气,恶化了工作生活环境。随着工业的发展,冲天炉烟气净化工作提到日程上来了。
冲天炉烟尘污染了大气,恶化了工作生活环境。随着工业的发展,冲天炉烟气净化工作提到日程上来了。目前,在西方发达国家,如美国、英国、西德和日本,没有烟气净化设备或虽有净化设备而达不到排放标准的冲天炉是不允许生产的。
国外冲天炉烟气净化经过几十年的发展,在技术上已解决。在选用净化设备上,美国和日本以袋式除尘器为主,英国以各类湿式除尘器居多。冲天炉用袋式除尘器占56%,文氏管除尘器占23%,低压湿式除尘器占12% ,静电除尘器占5%。
近几年来,国内冲天炉烟气净化技术有了进一步发展。各种涅法除尘器在南方使用较多。如:将军帽淋水式,(广重),了包沫除尘器(上压)等,除尘效果尚好。但是,由于污水和污泥处理相当麻烦,再加上在北方非封闭采暖车间存在结冰问题,使其使用受到了限制。
冲天炉烟气的状况是设计和选用净化设备的原始依据。由于受到各种因素的影响,冲天炉烟气的温度在整个熔炼过程中是变化的。在正常熔炼时温度较低,打炉之前,随着料层减薄,温度逐渐升高,打炉时达到较大值。各厂冲天炉结构与熔炼条件不同,具体温度相差较大。对于小型冲天炉,大致是,在正常熔炼时150℃~250℃有的小于150℃。而打炉阶段温度是600℃~900℃,甚至更高。设计时可根据本厂炉子测试数据取平均值计算,打炉阶段可取800℃。冲天炉烟气含尘浓度与熔化速率、原料和焦碳质量等因素有关。一般为5~10克/米3。
冲天炉烟气所含有害气体二氧化硫和一氧化碳一般不超过国家排放标准,净化可不考虑。熔炼过程中加入萤石时,烟气中含有危害性很大的氟化氢会超过排放标准。因此,如果熔炼工艺允许,较好不加萤石。
冲天炉烟气净化大致可分为四部分:①排烟口装置,②烟气冷却,③烟气净化,④污水、污泥、粉尘后处理。
排烟口设置
1、排烟口设在加料口上部:即从加料口上部炉筒抽出烟气。在这种情况下,从加料口吸入大量空气,一方面烟气中的一氧化碳和炭粒在进入净化设备前烧掉,另一方面又使混合后的烟气温度降低。为使烟气不致从加料口溢出,又要从加料口吸入足够的空气以保证一氧化碳完全烟烧,通过加料口的风速不得低于1.5米/秒。
采用料筒加料的冲天炉加料口都比较大,使处理的风量加大。因此,国外对加料口和加料装置做了许多改进,以减少其吸入的风量。
在加料口上部排烟简便易行,排烟系统内爆炸的可能性很小,可与各种除尘器组合使用,因而得到广泛的应用。
2、排烟口没在加料口下部:即在烟气上升到加料口之间就从炉内抽出。排烟口要一没在炉料的复盖之下。在这种情况下
①如果抽出的烟气中掺入空气,易于发生爆炸,为此,必须控制排烟口的含氧量不大于3%。并且加料口上部炉身要密封。
②必须设置燃烧室以便在净化前把烟气中的可燃物烧掉。
排烟口设在加料口下部较大优点是净化的烟气量较小,从而净化设备投资和动力消耗较少,但需增设燃烧室和完善的控制装置,否则,不安全。
烟气冷却
冲天炉烟气温度在打炉阶段高达800℃以上,而袋式除尘器滤布材料承受的较高温度,涤纶为120℃,玻璃纤维240℃,经石墨化处理的玻璃纤维可达300℃以上。所以,在高温烟气进入袋式除尘器净化前必须进行冷却。目前,国内外采用的冷却方法较多,主要有下列几种类型:
1、风管自然冷却;
2、空气换热器;
3、喷雾汽化冷却:即将喷入烟气中的水雾汽化来降低烟气温度。
4、水冷却器:即水一一烟气换热器。需增设一套水循环系统,但其性能稳定,使用可靠,余热可利用。
5,掺冷风:这种方法设备简单便宜,又不需要复杂的控制。但由于系统的烟气量增加数倍,使设备投资和动力消耗成倍增加。因而使用很少。但是,在冲天炉整个熔炼过程中,都掺入同样多的冷风是不必要的。因此,可设计二台风机,正常熔炼时(小风量),开一台风机。打炉阶段(大风量),二台风机并联运行。由于打炉阶段时间较短,动力消耗增加的不多。当然,在这种情况下,其净化设备和风管设计要同时完全满足这二种状况的要求是不可能的。只能以前者为主,适当考虑后者。
袋式除尘器在净化冲天炉烟气上的发展是与其特点分不开的。首先,特点是净化效率高,能捕集0.01微米以下的超微尘粒。因而其烟尘排放浓度可达毫克/米3以下。是各种除尘器较低的。采用袋式除尘器才能稳定的达到5”毫克/米3以下的高标准。
其次,近年来,在高温滤布的研制上有了较大进展。从一般涤纶和普通玻璃纤维,发展到经过石墨化处理的玻璃纤维。其耐温达360℃甚至更高。这给袋式除尘器净化高温烟气创造的条件。
袋式除尘器滤布材料用涤纶还是用玻璃纤维,要考虑以下因素,综合其技术经济效果才能决定。实际上玻璃纤维不一定便宜。
①烟气温度可达800℃以上,不管用哪种滤布都要冷却设备。只不过用玻璃纤维滤布允许烟气温度一可高些,冷却设备可便宜些而已。
②除烟器处理的烟气温度越高,其体积越大。另外,玻璃纤维不耐折,其清灰方法限制了过滤风速的提高。这二个因素都使玻璃纤维除尘器过滤面积增大。即设备投资增大。
③处理烟气温度不仅受到滤布的限制,还受到其它部件(包括钢材),特别是引风机的限制。如:一般锅炉引风机输送烟气温度不大于250℃。所以一般玻璃纤维除尘器烟气入口温度不大于250℃。在这种情况下,选用耐温大于300℃的滤布是没有实际意义的。
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