【摘 要】根据国家新的排放标准要求，福建三安钢铁有限公司1#、2#90 m2烧结机尾电除尘器采用电袋复合式除尘器改造方案进行环保升级改造，改造后出口颗粒物浓度均低于20 mg/m3，可以稳定达标排放。
【关键词】电袋复合式除尘器 工艺方案 排放浓度
1 引文
近年来，城市大气污染（如灰霾）呈加重趋势，已逐渐引起了国家及社会各界的广泛关注，治理大气污染，尤其是控制工业颗粒物排放已成为当前较为现实且较有成效的减轻环境污染压力的手段之一。国家环境保护“十二五”规划对钢铁行业提出深化颗粒物控制，实施区域大气污染物特别排放限值，要求现有烧结设备要采用高效除尘器。而且，根据国家新颁布的《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》（GB28662-2012）要求，现有企业自2015年1月1日起执行新的排放标准，烧结机尾颗粒物排放浓度限值为30mg/m3。
但是，福建三安钢铁有限公司现有1#、2#90 m2烧结机尾原采用的静电除尘系统无法满足以上排放限值。为响应《泉州市大气污染防治2015年度实施计划》，三安公司积极履行企业环保主体责任，对1#、2#90 m2烧结机尾原有静电除尘器进行环保升级改造，以确保两台烧结机尾污染物能够长期稳定达标排放。
2.改造前工艺状况及主要存在问题
2.1 改造前的工艺状况
改造前的1#、2#90 m2烧结机尾采用的静电除尘系统，单室四电场除尘。主要负责收集烧结矿破碎、筛分后的粉尘，然后回用于配料生产。
2.2 主要存在问题
改造前机尾除尘对大颗粒粉尘脱除效果显著；运行过程中发现阴阳极振打力度不够，极线挂灰严重；烟气流速过快以及分布不均。因此在工况波动较大情况下，出口排放不太稳定，偶尔出现无组织排放现象，烟囱时有冒黄烟，估计平均浓度达100mg/m3。
3改造方案介绍与实施
相关人员根据现有工况，从理论分析及现场监测可以看出，确认了影响现有除尘器除尘效能的主要因素；综合考虑工程投资、运营成本、施工工期和排放标准，排除了增加第五电场改造方案（主要是没有位置），最后选用电袋复合式除尘器改造方案。该项目工程已在2015年4月份的年度设备检修期间改造完毕。
3.1电袋复合式除尘器改造方案
3.1.1电袋复合式除尘器工作原理
电袋复合式除尘器是一种有机结合电除尘器与布袋除尘器的高效节能除尘器，它采用了静电除尘和布袋除尘的原理，能充分发挥两者的除尘优势。电袋复合式除尘器具有除尘效率高、透气性强、滤袋阻力低、使用寿命长等特点[1]。
电袋复合式除尘器采用前电后袋结构，它利用前级电场的高效除尘性能先将烟气中80%以上的颗粒物收集，并使通过电场且未被收集的少量颗粒物电离荷电[2]。荷电后的颗粒物进入后级布袋除尘区，被滤袋拦截过滤捕集而达到净化烟气目的，同时降低了布袋除尘区的符合并并避免粗颗粒对滤袋的冲刷磨损[3]。电袋复合式除尘器前级电场的预除尘作用和荷电作用为提高电袋复合式除尘器的性能起了重要作用[4]。
3.1.2电袋复合式除尘器性能特点
（1）电袋复合式除尘器除尘效率高，不受烟气粉尘比电阻值及其它工况条件的影响，可以使除尘器出口颗粒物浓度长期高效、稳定保持在30mg/m3以下。
（2）与电除尘器相比，烟气粉尘性质的适用范围更广，对不同性质的烟气，都具有较好效果。电力损耗方面，其耗电量比较低，综合能耗更优。
（3）与常规布袋除尘器相比，其工作的负荷比较低，清灰周期是常规布袋除尘器的2倍以上，设备的滤袋能够使用较长时间[5]。
（4）电袋复合式除尘器运行稳定可靠，整体维护量少，可以大幅降低除尘器滤袋及配件的更换维护费用[6]。
3.2电袋复合式除尘器改造方案
根据1#、2#90 m2烧结机尾现场情况，保留原有静电除尘器整体混泥土基础结构；保留一、二电场整套高压控制系统不变，利用三、四电场原有壳体结构不变，拆除三、四电场内部阴、阳极机构，在其内部分室布置布袋结构区，重新安装滤袋袋笼装置、清灰系统、提升阀、压力差压及温度检测装置等；拆除原三、四电场配套高低压控制柜，更换三、四袋除区的控制柜，并与一、二电场控制的衔接。最终把原电除尘器改造成二电二袋除尘器。
该方案工程要求设备尺寸必须满足原除尘器的外形尺寸要求，不增加除尘器纵向、横向尺寸，壳体可以加高；布袋除尘器的滤料要求采用防水防油涤纶滤料PTFE覆膜，500g/m2，有效使用寿命不小于三年；喷吹脉冲阀选用上海袋配或协昌等国内一线品牌或更优产品，在正常使用条件下确保可靠；脉冲阀喷吹次数大于100万次；对保留的原第一、二电场应进行消缺检修，保养处理；充分考虑机尾工况特点，并保证除尘器的各种性能指标不降低。
2.2.1主要技术参数
电袋复合式除尘器主要技术参数见表1
3.2.2电袋复合式除尘器结构
改造后的电袋复合式除尘器整体上结构分为两个部分：前级电场和后级布袋。
前级电场包括阴极系统、阳极系统、阴阳极顶部振打机构、高低压供电装置等。阴极系统是前级电场的心脏。它包括：阴极绝缘瓷支柱、阴极大框架、阴极小框架及电晕线（针刺线）、电缆引入室。一般电除尘器采用框架固定方式，阴极线垂直张紧在框架中，多根极线平行布置，与框架一起形成一片一片结构。阴极系统是产生电晕、建立电场的最主要构件，它决定了放电的强弱；阳极系统由阳极板排组成。它的主要功能是捕获荷电粉尘；阴阳极顶部振打机构的主要功能是将粘附在极板极线上的粉尘振打落入灰斗；高低压供电装置的主要功能是为阴极系统提供高压直流电，为顶部振打机构提供低压直流电。
后级布袋包括滤袋袋笼装置、清灰系统、提升阀、压力差压及温度检测装置、预涂灰装置、旁路系统、控制设备等。滤袋袋笼装置的主要功能是收集经过电除级后未被捕集细微粉尘；清灰系统指在压差控制状态下，当除尘器的压差超过一个设定值时，PLC(可编程逻辑控制器)会向脉冲控制器发送一个信号，脉冲阀打开后，气包内的压缩空气瞬间释放抵达滤袋内。当滤袋扩张时，堆积在外侧的灰尘块就破碎松脱并落到底部灰斗内；提升阀的主要功能是关闭布袋分室烟气气流实现离线清灰和离线检修；压力差压及温度检测装置的主要功能是检测各项数据、保护设备及事故报警。控制设备的主要功能是对电袋复合式除尘器各设备及阀门进行集中控制。
4 电袋复合式除尘改造效果
4.1 改造前、后评价指标的对比
改造前1#、2#90 m2烧结机尾除尘器日常运行出口出口颗粒物浓度均高于30 mg/m3。
1#、2#90 m2烧结机尾除尘器于2015年4月份技改完成投入运行一段时间后，由安溪县环境监测站在2015年11月5日和6日进行测定，监测结果如表2：
对照电袋复合式除尘器监测结果与主要技术参数可以看出，改造后的烧结1#、2#90 m2机尾除尘器出口浓度均低于20 mg/m3，达到设计指标要求。该改造工程能够有效提高设备的除尘效果，大幅度降低烟尘的排放浓度。
4.2 环境效益和社会效益
改造后，烧结1#、2#90 m2机尾区域无组织排放从每月20次，下降至每月0-1次，该区域降尘明显减少，同时，烧结机机尾及平台区域扬尘基本杜绝，筛分及相关转运区域不再冒烟，为厂区环保管理标准化建设又添新砖，也为相关区域岗位工人的职业健康提供了有力保障。
4.3 经济效益
改造后，烧结1#、2#90 m2机尾往料场配料除尘粉成分每月增加200t，按照每吨除尘粉100元回收，每月增加效益2万元。
5 结束语
三安公司烧结1#、2#90 m2机尾除尘器改造采用了电袋复合式除尘器改造方案。该改造工程改造量小、施工工期短、设备投资低。改造后除尘效果理想，出口颗粒物排放浓度均远低于20 mg/m3，完全能够满足国家和钢铁行业对环保的严格要求。
参考文献
[1] 吕平.电袋复合除尘器在烧结机尾烟气中的应用 [J].冶金丛刊，2015，219（5）：15-19
[2] 于丹.烧结机尾除尘改造方案的对比分析[J].天津冶金， 2014（4）：60-67
[3] 修海明.超净电袋复合除尘技术实现超低排放[J].电力科技与环保， 2015，31（2）：32-35
[4] 王平平，汤京风.电袋复合除尘器设计若干问题的探讨[J].中国科技期刊数据库 2015（29）：171-172
[5] 于磊.静电除尘器改造为电袋复合除尘器的理论与实践[J].科技风，2015（4）：86
[6]陈奎续，电袋复合除尘器在提效技改工程中的应用及分析[J].科技传播，2012，（7）.
论文作者:林欣鑫
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期
论文发表时间:2016/11/17
标签：除尘器论文; 机尾论文; 电场论文; 阴极论文; 烟气论文; 浓度论文; 粉尘论文; 《低碳地产》2016年10月第19期论文;