新技术在烧结机机头电除尘器的应用

郑志勇

（河南省机械设计研究院有限公司，河南 郑州 450000）

随着现代钢铁企业不断的技术进步，为了改进高炉中煤气渗透和还原作用、降低焦比以及利用细粉料，铁矿石烧结技术应运而生。同时随着矿石资源的日益枯竭，铁矿石需求的日益增加，作为高效的造精块方法，烧结和球团工艺不断发展。

近年国内大型钢铁企业新上烧结机工程日益增多，烧结机的烧结面积从几十平米到现在最大的550平米，机头电除尘器的处理风量从3万m3/h到现在的200多万m3/h，机头电除尘器在型号在越来越大的的同时排放难达标问题越来越严重。

通过对烧结机粉尘理化特性的分析，含碱粉尘比例过高和粉尘的高比电阻：1011-1013Ω·cm的烟气性质不利于现有技术条件下的电除尘器捕集。

通过检测发现烧结机头除尘器收集的粉尘中K2O、Na2O的含量竟高达近20%，而且K2O、Na2O成分属于碱性氧化物，而这样的成分使灰的粘度增大，吸湿性强、粉尘粒径细、比重轻，对于后置电场阳极板线来说，极易造成粘灰现象，造成振打清灰困难。灰斗内粉尘则处于溢尘状态，容易随气流飞走，产生二次飞扬。烧结机工作负压高，最高能达到20000Pa，恶劣和复杂的工况条件成为烧结机烟气治理的不利因素。

目前国内推广应用和积极研究的新技术和新产品主要有以下几种:

1高频电源技术:高频电源输出到电除尘器的电压可以是几乎平稳的纯直流或1ms左右的脉冲，效率和功率因数远高于常规工频电源；经过大量的工业现场试验验证，应用高频电源可以在较大幅度提高除尘效率的同时节能率大于60%。因此，目前高频电源成为业界的热点技术之一。

2烟气调质技术:其原理是通过调整烟气或烟气粉尘的组分及某些物理特性，从而降低粉尘比电阻值或改变粉尘的物理化学特性，提高电除尘效率。目前，主要有水调质、SO3调质、NH3调质、SO3＋NH3双重调质、Na2CO3调质等，其中SO3调质是燃煤锅炉应用最广泛、最成熟可靠的烟气调质技术。

3移动电极电除尘器技术:其原理是采用可移动的收尘极板和可旋转的清灰刷，构成移动电极电场，应用于电除尘器的后级电场。粉尘被收集到收尘极板上尚未达到形成反电晕的厚度时，就随移动电极一起转移到没有烟气通过的灰斗内，被旋转的刷子彻底清除，收尘极板仍保持清洁状态。由于清灰是在无烟气流通的灰斗内进行，消除了因清灰造成的二次飞扬，而且可以克服反电晕的发生，实现对微细、高比电阻、粘性粉尘的高效的收集，从而大幅度提高除尘效率。该技术早在上世纪70年代已经在日本应用，出于各种原因近几年才引入在国内。

4机电多复式双区电除尘技术:其主要技术特点是在电场结构设计上，不仅将粉尘荷电区与收尘区分开，而且采用连续的多个小双区进行复式配置。同时，在配电上，采用独立电源分别对荷电区与收尘区供电，使荷电与收尘各区段的电气运行条件最佳化。由于收尘区采用了高场强的圆管－板式极配，实现了高电压低电流的运行特性，有效提高了对电除尘器后级电场细微粉尘的捕集，并可有效抑制高比电阻粉尘条件下的反电晕发生和低比电阻粉尘条件下的粉尘二次反弹，管式电极还可以收集荷正电粉尘，从而可提高除尘效率。

5粉尘凝聚技术:其原理是含尘气体进入除尘器前，先对其进行分列荷电处理，使相邻两列的烟气粉尘带上正、负不同极性的电荷，然后通过扰流装置的扰流作用，使带异性电荷的不同粒径粉尘有效凝聚，形成大颗粒后进入除尘器。这一技术对解决PM2.5以下微细粉尘捕集困难的问题效果良好。

6湿式电除尘器技术:改传统的振打、声波等清灰方式为液体喷淋清灰，能克服传统干式电除尘技术的反电晕、二次扬尘等瓶颈，具有极高的除尘效率。产品用于湿法脱硫后的烟气处理，可有效控制微细粉尘、SO3酸雾、气溶胶、汞、重金属和二恶英等复合污染物，达到粉尘近零排放。

7低温电除尘技术:将通过电除尘的烟气温度从常规的130℃左右降低至90℃左右，以大幅度降低粉尘的比电阻，使得电除尘器的除尘效率得到显著提高，达到30mg/m3或者更低的除尘器出口粉尘浓度排放标准。

8目前业内不少研究机构正在开发具有很好应用前景的本体和电源技术，比如膜式电除尘器、筛网式除尘器等一系列除尘新技术。与传统除尘技术相比，这些技术的除尘机理有新的突破，将实现更低的出口排放并节省更多的投资成本。电除尘器电源方面，工业先进国家已经出现了脉冲宽度40微秒、脉冲电压140kV的新型脉冲电源，在克服反电晕、提高捕集高比电阻粉尘效率方面效果明显。

结语

在以上众多技术中，移动电极技术已经投入实际的工程应用，有较好的推广的前景。该技术上世纪70年代已经开始在日本钢铁企业的烧结机上广泛应用，目前国内只有唐山瑞丰钢铁（集团）有限公司（简称唐山瑞丰）1号烧结机采用移动电极式电除尘器，运行稳定可靠，排放浓度在40mg/Nm3左右。国内外的应用实践证明，采用移动电极式电除尘技术可保证出口烟气的排放浓度不超过50mg/Nm3，符合国家标准。

移动电极电除尘器既能应用于新建工程，也能应用于电除尘器的提效改造。值得指出的是，采用移动电极电除尘技术进行提效改造时，工作量较小，只需对原设备进行必要的检查和检修，在大多数场合不需要额外的场地。从而不像采用常规电除尘技术进行加高、纵向或横向扩容改造那样复杂；也不像采用袋式或电袋除尘器改造那样需更换引风机及相关设备。因此该技术如果作为烧结机机头电除尘器的未来发展方向，特别是针对目前国内众多的传统烧结机机头除尘器的提效改造，应用前景十分广阔。

[1]黎在时.电除尘器的选型安装于运行管理[M].中国电力出版社，2005.

[2]刘后启，林宏.电收尘器[M]，建筑工业出版社，1987.