马钢竖炉电除尘器改为布袋除尘器的实际应用

倪晋权

(马钢股份公司第三炼铁总厂 安徽马鞍山 243021)

马钢竖炉电除尘器改为布袋除尘器的实际应用

倪晋权

(马钢股份公司第三炼铁总厂 安徽马鞍山 243021)

将电除尘器改为布袋除尘器。结果表明，改进后的竖炉布袋除尘器，设备运行基本稳定，除尘效果良好，在竖炉炉顶使用布袋除尘器，开创了国内竖炉生产使用布袋除尘器的先河。

电除尘器；布袋除尘器；重力除尘器

马钢三铁总厂球团区域有一座8 m2的竖炉，始建于1998年，已有十多年的历史，其炉顶的工艺除尘器采用的是60 m2电除尘器，由于年久失修，该电除尘器内部的阳极板框架腐蚀变形、阳极板腐烂严重，经常会造成多个电场不工作，粉尘排放严重超标。由于设计时将该除尘器摆放的位置距离竖炉本体较远(约60 m)，且输送管道严重腐烂，漏气点很多。若按照竖炉大修计划，将该电除尘器彻底修复好，预测资金需要300多万元。因该电除尘器占地面积较大，球团链窑生产线投产后，该区域严重阻碍了成品堆场的扩建。综合多方面考虑，决定废除该电除尘器，采用布袋除尘器的方式来解决竖炉的工艺除尘问题。

1 布袋除尘器的可行性研究与实施

1.1 竖炉烟气性质分析

根据马钢三铁总厂竖炉相关的资料可知，竖炉的有关参数如下：

分析得出烟气性质如下：

烟气的含水体积比：12.05%；2. 烟气中SO2气体体积比：0.09%；3. 竖炉排烟管温度：100℃。

以上为理论计算值，通过对现场也进行了观测和了解，主要有以下的情况：

(1)室外温度约为30 ℃时，烟囱出口无白色烟气，由此说明在此工况条件下，烟气至烟囱出口时并无结露现象。从竖炉到电除尘器出口管道60 m，加上电除尘器的漏风，温降约15 ℃。从而能够反推出，烟气的露点温度小于85 ℃。

表1 竖炉烟气参数

(2)根据现场反映的另一情况，电除尘器排放的烟气在冬季时会有白色水蒸汽排出，从而说明，当室外温度低于10 ℃时，竖炉排烟管的烟气到达烟囱排放口里，已经在露点温度以下。主要原因是混入的温度低冷风，管道温降也较多，至烟囱出口温度约为75 ℃，从而也能够反推出，烟气的露点温度大于75 ℃。

(3)电除尘器使用了15年，内部和排烟管道腐蚀并不十分严重，说明正常工况下，烟气中形成的液态硫酸、亚硫酸和水蒸汽是很少的，从而也能够反推出正常情况下烟气的温度在露点温度之上。

(4)在很多类似工况的烟气，采用的都是布袋除尘器，使用时间都为三年以上，使用效果很好，滤袋使用寿命两年半以上。如果改造后，将竖炉烟气采用布袋除尘器净化处理，除尘器摆放的位置离竖炉排烟口很近，减少管道长度。再对设备和管道进行保温处理，能够确保除尘器的入口温度高于85 ℃，从而能够保证除尘器内不出现结露现象，长期正常运行。

经过以上一些实际经验和现场观测的资料，说明将现有的60 m2的电除尘器拆除，采用布袋除尘器的方法是可行的。

1.2 布袋除尘器方案的确定

根据现场情况，将60 m2的电除尘器拆除后，可腾出来约1000 m2的面积存放成品球，可将布袋除尘器放在竖炉炉顶现有的四层平台上，这样既节省了占地面积，又减少了管道输送长度。经过详细研究，最终确定了布袋除尘器的相关参数如下：

表2 竖炉布袋除尘器参数

1.3 布袋除尘器方案的实施

方案确定后，委托除尘器厂家开始制作，利用竖炉大修，将电除尘器的拆除和布袋除尘器的安装同步进行，安装分为三个步骤：

⑴土建工程：将风机安装在竖炉的三层平台，预埋好钢构框架基础，用混凝土打好。将电机和风机的基础作为一个整体，便于风机的的安装；

⑵除尘器本体安装：将两台除尘器分别安装在竖炉四层平台的南北两侧，除尘器的进风口与竖炉的烟罩出口在同一水平面上，然后将除尘器的出口与风机的进口连接好；最后将两台除尘器的放灰管集中到下部的一个集灰箱即可；

⑶辅助项目施工：包括控制、供电、测温等项目与主项目同步进行。

⑷调试：将相关数据引到中控室后，采用集中控制的方式操作。调试好各相关参数。

2 方案的改进

2.1 存在的问题分析

该布袋除尘器投入使用后，基本上能够达到工艺要求，但仍有问题存在，影响竖炉的生产，主要有以下几个问题：

(1)竖炉到布袋除尘器的管路不足5 m。虽然炉顶烟罩温度通过测量，都不超过130 ℃，但炉内出现崩、塌料状况或炉况失常时，高温气流夹杂着高温粉尘立刻进入除尘器，特别是高温粉尘，一般温度都在200 ℃以上，很容易烧坏布袋；

(2)在线使用的布袋不能满足生产的需要，该布袋最高耐温为190 ℃，且不耐酸，上线后又是不到一个月，大部分布袋即损坏，成本高，对环境影响很大；

(3)除尘风机选型不合理，该风机是采用链窑成品仓电除尘器的风机，风量大，全压低，不是布袋除尘器的配套风机，需要改型。且风机摆放的位置不合理，目前风机是放在竖炉的三层平台，因布袋损坏，大量的粉尘通过叶轮排除，造成叶轮磨损，产生震动(高的时候垂直震动达到50 mm/s)，无法开启风机。

2.2 改进措施

根据存在的问题，需作如下的改进：

(1)增设一台重力除尘器：将炉顶烟罩的两个支管切断，自炉顶安装一趟总管路，该总管沿着布料小车(东西走向)方向延长到炉顶平台(根据风量的计算，设计总管直径Ø1560 mm)，在四层平台的北侧，将现有的平台扩大约20 m2，增加一台重力除尘器(尺寸为：6.8 m×2.5 m×4.5 m)，将烟罩的出风总管(Ø1560 mm)与重力除尘器相连，然后通过支管(根据风量的计算，支管直径Ø1100 mm)再分别进入南、北两个布袋除尘器，同时将现有的两个兑冷风阀安装在Ø1560 mm的主管道上。重力除尘器灰斗下方安装一台400×400的电动插板阀，然后通过Ø325 mm无缝管落到地面约4.5 m处，安装一台电动卸灰阀，除尘灰即可通过罐车运出。具体方案见下图(增设重力除尘器的平面和立面图)：

(2)将布袋改型。目前使用的布袋，采用的材质为PPS，最高耐温为190 ℃，主要缺点是耐温低、不耐酸。经与专业厂家人士沟通，因此可采用PPS80%+PTFE20%耐酸耐高温PTFE覆膜针刺毡，最大耐温度为220 ℃，使用寿命可达18个月以上。

(3)对风机重新选型。目前在线的风机型号为：9-26 18D，电机为250 kW，全压为2760 Pa，风量为18×104m3/h。而实际在线的布袋除尘器需要的全压在3700 Pa左右，风量要求12×104m3/h-13×104m3/h，由于风量、全压与布袋除尘器不匹配，风机的风门开度一般只能开50%左右，因全压低，很容易造成炉顶跑正压。根据实际情况，必须将风机改型为：Y4-73 14D，电机为：Y355M1-4220 kW，该风机全压为3760 Pa，风量为13×104m3/h，满足布袋除尘器的使用要求。

2.3 改进的方案实施

重力除尘器可以事先制作，并在生产过程中即可安装好。利用竖炉定修，将Ø1560 mm总管与烟罩接通，两侧Ø1100 mm的支管分别与南北两个除尘器进风管接通，并将原来烟罩的两个出口堵住，即可投入生产。

3 实施的效果

通过以上的改进，实施后炉顶排出的烟气首先经过重力除尘器，因管道内的烟气流速为16 m/s，而重力除尘器内烟气的流速为3 m/s，这样大颗粒的高温粉尘即落入重力除尘器的灰箱，不会进入布袋除尘器，有效地保护了布袋。2013年5月16日重力除尘器投入使用以后，竖炉生产稳定顺行。通过5个月的生产，布袋除尘器运行稳定，基本上没有出现布袋的烧损情况出现，大大延长了竖炉的检修周期，使用效果良好，改变了竖炉不能使用布袋除尘器的历史，在国内独树一帜，开创了国内竖炉生产使用布袋除尘器的先河。

从投资方面来看，若对原电除尘器进行大修，需投资约300多万元，而采用布袋除尘器，投资不足200万元，节省投资费用约100多万元。

从环境治理效果来看，该布袋除尘器投入使用后，经检测，烟囱出口的粉尘浓度为50 ug/m3左右，比原先的电除尘器的排放浓度降低约15个百分点，大大改变了附近区域的环境。

从占地面积来看，原电除尘器占地面积约1000 m2，而改造后的布袋除尘器是放置在竖炉的炉顶，没有增加占地面积，且结构紧凑，操作简单，维护费用低，收到了良好的效果。

4 结语

布袋除尘器在竖炉生产线的应用，代替原先的电除尘器，较好地解决了竖炉粉尘及废气排放的问题，促进了炉顶温度的有效控制，改善了竖炉的操作环境，降低了粉尘的排放浓度。通过集中操作，为减少工人的劳动强度创造条件。这不仅对于同类型的设备设计、制造和适用具有借鉴意义，而且在竖炉的生产中也具有很好的推广应用价值。

[1] 胡伟鼎.通风除尘设备设计手册[M].北京：化学工业出版社，2011

[2] 张殿印,王纯.除尘工程设计手册[M].北京：化学工业出版社，2003

[3] 谭天佑,梁风珍.工业通风除尘技术[M].北京：中国建筑工业出版社，1984

Practical Application of Electric Precipitator intoBag House in Masteel Shaft Furnace

NI Jin-quan

To reform electrical precipitator into bag house. The results show that the improvement of shaft furnace bag house operates stablily, and dust removal turns out to be good. In shaft furnace roof with bag house set an unprecedented example in the domestic.

electrical precipitator; bag house; gravity duster

2013-11-04

倪晋权(1966-)，男，马钢股份公司第三炼铁总厂，工程师。

TF805.3

B

1672-9994(2014)01-0008-03