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中国工业除尘技术现状及未来


近十多年来,尘源控制发展的重点集中于以下方面:①改善控制效果的同时减少抽风量;②密闭罩方便生产操作及检修;③移动性和阵发性尘源的控制;④炉窑二次烟尘的控制。
    胶带(或链板)输送机的受料点是大量存在的尘源,新型的“双层密闭罩”取代传统密闭罩,有效地削弱了物料溜放时产生的冲击作用,并防止物料逸出,因而控制效果更好,抽风量却下降50)%。
    克服密闭同生产和检修矛盾的有效途径是采用活动框架和凹槽盖板结构。盖板可轻便地取下或打开,利于观察和操作,凹槽密封效果好。检修时,框架很容易拆卸并按原样恢复。对于振动筛一类的产尘设备,这种密闭型式更具优越性。
    工业炉窑伴随加、出料产生的二次烟尘具有阵发性,其控制难度较大。对于转炉、炼钢电炉、混铁炉等许多炉窑,已开发了适合其特点的烟尘控制技术。一种将尘源 控制和净化合一的技术是“屋顶电除尘”,已于1998年成功地在“攀钢”提钒炼钢转炉车间应用,依靠烟气热压和合理气流组织,使烟尘通过设在屋顶的电除尘 器,不需风机和管道,排尘浓度和降低岗位粉尘浓度都达到了国家标准。

1 除尘系统明显进步
由于有关法规更趋完善和严格、生产工艺和设备的更新,而原有尘源控制和净化 设备老化或技术落后、大量切换阀门卡塞失效等原因,早些年建设的除尘系统大多需要改造。改造的重点在于:①满足新的法规要求;②采用效果好而吸风量小的密 闭吸尘罩;③采用(或将原设备改造)高效、低耗、可靠的除尘设备;④对于多个吸尘点的系统,在仔细计算的基础上,采用阻力器件和风量调节器的办法,使阀门 用量减至最少。“首钢”炼铁厂原料除尘系统是这种改造的最新例证。
    风机生产行业引进国外技术,改变了以往风机全压偏小、不适用于除尘系统的状况。新产品不但全压满足除尘工程的需求,而且噪声低、机械效率高、振动小,并有较好的防磨措施。
    01除尘系统风量调节技术的应用越来越普遍。以往仅靠液力耦合器使风机变速,现在已有多种变频调速器,适用于不同规格的电机,因而风量调节更易实现。除尘 系统风量调节,离不开流量监测,已开发出含尘气体流量连续监测装置,具有不堵、阻力小、应用方便等特点,在除尘系统运行中发挥了很好的作用。
    卸灰、输灰技术也取得进步。空气锤被用来替代振动器,不但可清除灰斗内粉尘架桥,还使部分粉尘流化,卸灰顺畅。在一些地方,传统的输灰机械被气力输送或气 动溜槽取代,其优点是:降低除尘器安装高度和工程投资;活动件少、维修工作量小、可靠性高;电耗降低。在有数台除尘设备,并需分别卸灰至数个粉仓的情况 下,一种称为“中仓分配、缓坡溜放”的装置也具有同样优点。 
 3 除尘设备迅速发展
    1) 我国袋式除尘器的排尘浓度低于(30~其一,针刺毡滤料普遍应用,而且又出现 其二,除尘器滤袋接口技术有长足进步,一种新的方法是对花板的袋孔和滤袋袋口精确加工,并以袋口的弹性元件使滤袋嵌入袋孔内,二者公差配合,密封性好,从 而消除了以往普遍存在的除尘器同滤料除尘效率的差距。
    2) 脉冲袋式除尘器大型化的趋势明显,性能 达到国际水平。上钢五厂等企业新建(90~110)万1200Pa以下,喷吹压力≤0.2MPa,清灰周期长达75min。运行两年半,滤袋和脉冲阀膜片 尚无破损。该台设备的过滤面积为11716m2。目前,在另一钢厂,两台(13000~15000)m2的长袋低压脉冲袋式除尘器正在建造中。
    3) 袋式除尘器在 适应高含尘浓度方面实现突破。能够直接处理浓度1400g/nm3的含尘气体并达标排放,比以往提高效率数十倍。因此,许多工业部门粉料回收系统可抛弃原 有的多级收尘工艺,而以一级收尘取代。例如,以长袋低压脉冲袋式除尘器的核心技术为基础,强化其过滤、清灰和安全防爆功能,形成高浓度煤粉收集技术,已成 功地用于煤磨系统的收粉工艺,并在“武钢”、“鞍钢”等多家企业推广应用。实测入口煤粉浓度为 对于以往在袋式除尘器前加预除尘的做法,现在普遍认为对袋式除尘不但无利,而且有损清灰效果。这同以往的观念完全不同。
    4) 袋式除尘滤料发展迅速。耐高温滤料多样化,除诺梅克斯外,P-84、莱登、巴士福滤料都已不同程度的商品化;我国玻纤针刺毡的制造和应用技术已经成熟;通过对滤料进行砑光、憎油、憎水、阻燃、抗水解、防静电等处理,使滤料能适应多种复杂环境,性能更优。
    如前所述,已出现几种表面过滤滤料,对于提高微细粉尘的捕集率和剥离率,效果较为显著。但其中有的价格昂贵(如复膜滤料),选用时应考虑经济性和必要性,并非所有场合采用这类滤料都是经济而合理的。
   5) 袋式除尘器的 应用技术也有长足进步。面对千变万化的生产工艺和粉尘属性,在设备类型选择、参数确定、各种不利因素(高温、高湿、高含尘浓度、微细粉尘、吸湿性粉尘、腐 蚀、易燃、工况大幅度波动等)的防范、合理运行和维修制度的建立等方面,都更可靠、完善,这是其应用领域不断扩大的重要原因。
   6) 改造和更新老旧和低效的除尘设备,以适应工业发展的需求。对老旧和低效除尘设备的改造和更新是工业防尘技术进步的一种表现,其中以袋式除尘器最为活 跃。在对除尘设备病害诊断基础上,保留外围结构,更换核心部件,合理组织气流,配套电脑控制。已有一批不同类型的袋式除尘器以及用于炼钢、水泥企业的数台 电除尘器改造为长袋低压脉冲袋式除尘器,并达到先进的技术经济指标。电除尘器自身的改造则是以提高除尘效率为目标而进行的。
    7)工控机(IPC)的应用也在扩大。除了清灰程序控制(定压差或定时可任选)外,袋式除尘自控系统还包括:温度、压差、压力、流量等参数的监测和控制; 对喷吹装置、停风阀、卸灰阀等部件的工况监视;清灰参数显示;故障报警。电除尘器自控系统还可根据排尘浓度调节电场强度、实行振打清灰制度,并远距离传送 运行参数及进行故障判据和处理。
    8) 湿式除尘器的应用严重消退。除了高温烟气、小型电厂锅炉等少数场合外,几乎从工业防尘领域中销声匿迹。最近 为矿山地下而开发的湿式纤维栅除尘器,体积小、用水少、效率高、阻力低,在矿山得到广泛应用,目前尚难以其它设备替代。
    9) 旋风、多管除尘器在增效、降阻方面做了大量工作,但无质的突破,尚难有把握达标排放。除少数场合外,更多用作预除尘。
4 工业防尘技术展望
    1)工业防尘法规更完善,执法更强化。进入21世纪,我国经济将继续高速发展,公众对工作和生活环境的要求将更高,有关法规更趋完善,执法力度将更为加强。工业防尘技术必须在高效、低耗、可靠、方便等方面达到一个新的水平。
    2)加强工业防尘技术标准的建设。目前,许多防尘设施不规范,标准化程度差,质量不高,达不到预期效果。在尘源控制方面,尤显薄弱,工业防尘技术标准化问题,已直接影响工业防尘工作的进行。
    3)工业防尘技术将与生产工艺更紧密结合。首先,积极促进生产工艺及设备的改进,努力实现本质无害化,达到事半功倍之效;其次,工业防尘技术应力求促进产品产量和质量的提高;再者,应更方便操作和维修。
    4)工业防尘将紧密结合节能。通过工业防尘技术的实施,使生产工艺简化,生产能耗降低;促进二次能源的回收;在保证防尘效果的同时,尽量减少处理风量,降 低系统阻力,从而降低自身能耗;等等。例如,前述的磨机制粉系统简化,还有将采暖或空调车间被抽吸的空气中含尘气体高度净化后再返回利用,都是成功实例


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