新技術(shù)在燒結(jié)機(jī)機(jī)頭電除塵器的應(yīng)用

鄭志勇

（河南省機(jī)械設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南 鄭州 450000）

隨著現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)不斷的技術(shù)進(jìn)步，為了改進(jìn)高爐中煤氣滲透和還原作用、降低焦比以及利用細(xì)粉料，鐵礦石燒結(jié)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)隨著礦石資源的日益枯竭，鐵礦石需求的日益增加，作為高效的造精塊方法，燒結(jié)和球團(tuán)工藝不斷發(fā)展。

近年國(guó)內(nèi)大型鋼鐵企業(yè)新上燒結(jié)機(jī)工程日益增多，燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)面積從幾十平米到現(xiàn)在最大的550平米，機(jī)頭電除塵器的處理風(fēng)量從3萬m3/h到現(xiàn)在的200多萬m3/h，機(jī)頭電除塵器在型號(hào)在越來越大的的同時(shí)排放難達(dá)標(biāo)問題越來越嚴(yán)重。

通過對(duì)燒結(jié)機(jī)粉塵理化特性的分析，含堿粉塵比例過高和粉塵的高比電阻：1011-1013Ω·cm的煙氣性質(zhì)不利于現(xiàn)有技術(shù)條件下的電除塵器捕集。

通過檢測(cè)發(fā)現(xiàn)燒結(jié)機(jī)頭除塵器收集的粉塵中K2O、Na2O的含量竟高達(dá)近20%，而且K2O、Na2O成分屬于堿性氧化物，而這樣的成分使灰的粘度增大，吸濕性強(qiáng)、粉塵粒徑細(xì)、比重輕，對(duì)于后置電場(chǎng)陽極板線來說，極易造成粘灰現(xiàn)象，造成振打清灰困難?；叶穬?nèi)粉塵則處于溢塵狀態(tài)，容易隨氣流飛走，產(chǎn)生二次飛揚(yáng)。燒結(jié)機(jī)工作負(fù)壓高，最高能達(dá)到20000Pa，惡劣和復(fù)雜的工況條件成為燒結(jié)機(jī)煙氣治理的不利因素。

目前國(guó)內(nèi)推廣應(yīng)用和積極研究的新技術(shù)和新產(chǎn)品主要有以下幾種:

1高頻電源技術(shù):高頻電源輸出到電除塵器的電壓可以是幾乎平穩(wěn)的純直流或1ms左右的脈沖，效率和功率因數(shù)遠(yuǎn)高于常規(guī)工頻電源；經(jīng)過大量的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，應(yīng)用高頻電源可以在較大幅度提高除塵效率的同時(shí)節(jié)能率大于60%。因此，目前高頻電源成為業(yè)界的熱點(diǎn)技術(shù)之一。

2煙氣調(diào)質(zhì)技術(shù):其原理是通過調(diào)整煙氣或煙氣粉塵的組分及某些物理特性，從而降低粉塵比電阻值或改變粉塵的物理化學(xué)特性，提高電除塵效率。目前，主要有水調(diào)質(zhì)、SO3調(diào)質(zhì)、NH3調(diào)質(zhì)、SO3＋NH3雙重調(diào)質(zhì)、Na2CO3調(diào)質(zhì)等，其中SO3調(diào)質(zhì)是燃煤鍋爐應(yīng)用最廣泛、最成熟可靠的煙氣調(diào)質(zhì)技術(shù)。

3移動(dòng)電極電除塵器技術(shù):其原理是采用可移動(dòng)的收塵極板和可旋轉(zhuǎn)的清灰刷，構(gòu)成移動(dòng)電極電場(chǎng)，應(yīng)用于電除塵器的后級(jí)電場(chǎng)。粉塵被收集到收塵極板上尚未達(dá)到形成反電暈的厚度時(shí)，就隨移動(dòng)電極一起轉(zhuǎn)移到?jīng)]有煙氣通過的灰斗內(nèi)，被旋轉(zhuǎn)的刷子徹底清除，收塵極板仍保持清潔狀態(tài)。由于清灰是在無煙氣流通的灰斗內(nèi)進(jìn)行，消除了因清灰造成的二次飛揚(yáng)，而且可以克服反電暈的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)微細(xì)、高比電阻、粘性粉塵的高效的收集，從而大幅度提高除塵效率。該技術(shù)早在上世紀(jì)70年代已經(jīng)在日本應(yīng)用，出于各種原因近幾年才引入在國(guó)內(nèi)。

4機(jī)電多復(fù)式雙區(qū)電除塵技術(shù):其主要技術(shù)特點(diǎn)是在電場(chǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，不僅將粉塵荷電區(qū)與收塵區(qū)分開，而且采用連續(xù)的多個(gè)小雙區(qū)進(jìn)行復(fù)式配置。同時(shí)，在配電上，采用獨(dú)立電源分別對(duì)荷電區(qū)與收塵區(qū)供電，使荷電與收塵各區(qū)段的電氣運(yùn)行條件最佳化。由于收塵區(qū)采用了高場(chǎng)強(qiáng)的圓管－板式極配，實(shí)現(xiàn)了高電壓低電流的運(yùn)行特性，有效提高了對(duì)電除塵器后級(jí)電場(chǎng)細(xì)微粉塵的捕集，并可有效抑制高比電阻粉塵條件下的反電暈發(fā)生和低比電阻粉塵條件下的粉塵二次反彈，管式電極還可以收集荷正電粉塵，從而可提高除塵效率。

5粉塵凝聚技術(shù):其原理是含塵氣體進(jìn)入除塵器前，先對(duì)其進(jìn)行分列荷電處理，使相鄰兩列的煙氣粉塵帶上正、負(fù)不同極性的電荷，然后通過擾流裝置的擾流作用，使帶異性電荷的不同粒徑粉塵有效凝聚，形成大顆粒后進(jìn)入除塵器。這一技術(shù)對(duì)解決PM2.5以下微細(xì)粉塵捕集困難的問題效果良好。

6濕式電除塵器技術(shù):改傳統(tǒng)的振打、聲波等清灰方式為液體噴淋清灰，能克服傳統(tǒng)干式電除塵技術(shù)的反電暈、二次揚(yáng)塵等瓶頸，具有極高的除塵效率。產(chǎn)品用于濕法脫硫后的煙氣處理，可有效控制微細(xì)粉塵、SO3酸霧、氣溶膠、汞、重金屬和二惡英等復(fù)合污染物，達(dá)到粉塵近零排放。

7低溫電除塵技術(shù):將通過電除塵的煙氣溫度從常規(guī)的130℃左右降低至90℃左右，以大幅度降低粉塵的比電阻，使得電除塵器的除塵效率得到顯著提高，達(dá)到30mg/m3或者更低的除塵器出口粉塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)。

8目前業(yè)內(nèi)不少研究機(jī)構(gòu)正在開發(fā)具有很好應(yīng)用前景的本體和電源技術(shù)，比如膜式電除塵器、篩網(wǎng)式除塵器等一系列除塵新技術(shù)。與傳統(tǒng)除塵技術(shù)相比，這些技術(shù)的除塵機(jī)理有新的突破，將實(shí)現(xiàn)更低的出口排放并節(jié)省更多的投資成本。電除塵器電源方面，工業(yè)先進(jìn)國(guó)家已經(jīng)出現(xiàn)了脈沖寬度40微秒、脈沖電壓140kV的新型脈沖電源，在克服反電暈、提高捕集高比電阻粉塵效率方面效果明顯。

結(jié)語

在以上眾多技術(shù)中，移動(dòng)電極技術(shù)已經(jīng)投入實(shí)際的工程應(yīng)用，有較好的推廣的前景。該技術(shù)上世紀(jì)70年代已經(jīng)開始在日本鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)機(jī)上廣泛應(yīng)用，目前國(guó)內(nèi)只有唐山瑞豐鋼鐵（集團(tuán)）有限公司（簡(jiǎn)稱唐山瑞豐）1號(hào)燒結(jié)機(jī)采用移動(dòng)電極式電除塵器，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，排放濃度在40mg/Nm3左右。國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用實(shí)踐證明，采用移動(dòng)電極式電除塵技術(shù)可保證出口煙氣的排放濃度不超過50mg/Nm3，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

移動(dòng)電極電除塵器既能應(yīng)用于新建工程，也能應(yīng)用于電除塵器的提效改造。值得指出的是，采用移動(dòng)電極電除塵技術(shù)進(jìn)行提效改造時(shí)，工作量較小，只需對(duì)原設(shè)備進(jìn)行必要的檢查和檢修，在大多數(shù)場(chǎng)合不需要額外的場(chǎng)地。從而不像采用常規(guī)電除塵技術(shù)進(jìn)行加高、縱向或橫向擴(kuò)容改造那樣復(fù)雜；也不像采用袋式或電袋除塵器改造那樣需更換引風(fēng)機(jī)及相關(guān)設(shè)備。因此該技術(shù)如果作為燒結(jié)機(jī)機(jī)頭電除塵器的未來發(fā)展方向，特別是針對(duì)目前國(guó)內(nèi)眾多的傳統(tǒng)燒結(jié)機(jī)機(jī)頭除塵器的提效改造，應(yīng)用前景十分廣闊。

[1]黎在時(shí).電除塵器的選型安裝于運(yùn)行管理[M].中國(guó)電力出版社，2005.

[2]劉后啟，林宏.電收塵器[M]，建筑工業(yè)出版社，1987.