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高爐煤氣布袋除塵的機理與效果分析
作者:保潔環保 發布時間:2019-06-14
內容摘要:布袋除塵器于19世紀中葉開始被應用于工業生產,其運行穩定,使用靈活,操作簡單,除塵,可捕集0.1μm左右的粉塵,能夠滿足嚴格的環保要求。
布袋除塵器于19世紀中葉開始被應用于工業生產,其運行穩定,使用靈活,操作簡單,除塵,可捕集0.1μm左右的粉塵,能夠滿足嚴格的環保要求。1981年應用袋式除塵技術凈化高爐煤氣在日本獲得成功。這種方法與過去的濕法洗滌煤氣相比,節能、節水、運行費用低,了洗滌水對環境的污染,獲得高溫煤氣的顯熱,因此這項技術在鋼鐵發展。1987年我國太鋼的1200畝高爐采用日本的技術,在我國對高爐煤氣應用布袋除塵技術,但實際運行中存在不少的問題,經多次技術改造后基本滿足運行要求。
隨著人們環保意識和能源危機意識的提高,面對我國水資源不足和水污染嚴重的現實,結合高爐煤氣的特性及高爐生產實際狀況,應用布袋除塵技術處理高爐煤氣是我國高爐煤氣除塵的發展趨勢。因此研究高爐煤氣布袋除塵的機理,探討除塵效果的影響因素具有重大的意義。
袋式除塵器能將高爐煤氣中的粉塵捕集,是由煤氣中塵粒和過濾介質綜合作用的結果。高爐煤氣中的粉塵是由微粒到粗粒的各粒徑分布的。
當含塵氣流流過清潔的濾料時,比濾布空隙大的微粒,由于重力作用沉降或因慣性力作用被纖維擋住,比濾布空隙小的微粒和濾布的纖維發生碰撞后或經過時被纖維鉤附在濾袋表面(鉤附效應),由分子間的布朗運動留在濾布的表面和空隙中,最微小的粒子則可能隨氣流一起流經濾布跑掉了。
隨著濾料上捕集的粉塵不斷增加,一部分粉塵嵌入到濾料內部,一部分附著在表面,在織孔和濾袋表面形成灰膜。灰膜又成為濾膜,煤氣通過布袋和濾膜達到良好的凈化除塵的目的。當灰膜增厚,阻力增大到程度時,再進行清灰,去掉大部分灰膜,使阻力減小到,再恢復正常過濾。高爐煤氣袋式除塵中,灰膜起著比濾料的作用,使捕集塵的效率顯著提高。積灰的濾料比清灰后濾料除塵,清潔濾料除塵效率。因此清灰時應保留粉層,以高的除塵效率,過渡清灰會引起除塵效率下降,加快濾袋破損。
單一纖維濾料過濾時,影響除塵效率的因素有濾布特性,粉塵及煙氣的特性,過濾風速(即過濾負荷)。除塵器在運行中,起過濾作用的是灰膜和纖維濾料,因此除這些因素外,清灰控制、高爐操作技術和除塵器的管理等會影響除塵效果。
濾布有合適的孔隙,允許氣流順利通過而阻擋細小的粉塵進入濾布纖維間。即要求濾布較“密實”,否則細小顆粒的粉塵一旦進入濾布纖維間,就無法將其,濾布透氣性下降,除塵阻力大增,甚至濾袋無法再使用。采用表面和后整處理技術使濾布既能防止粉塵進入濾布纖維間而透氣性能又高,有利增大除塵效率。
在選擇濾布時要綜合考慮價格、使用壽命和處理物料的物性。國內安陽鋼鐵、韶鋼、重鋼等單位用FMS9806,經實踐檢驗效果較好。這種材料是由2種或2種以上的纖維混合及層狀復合。用特氟隆后整處理,,,抗折,易清灰,抗水,,可承擔過濾高負荷,濾速可達1.0m/min以上,阻力低,節省投資。對小于300m³級的高爐,國內普遍采用玻璃纖維針刺氈是經濟合理的。
粉塵的粒徑越大,單一纖維捕集效率越大。粉塵粒徑越小,擴散效應捕集率高,小于0.2μm的粒子和氣體相互碰撞后產生布朗運動能被纖維或塵層地阻留。粉塵的粘性、粒度、容重直接影響粉塵清灰性能。如當過濾流速為0.28m/s時,直徑為10μm的粉塵粒子在濾布上的附著力可以達到粒子自重的1000倍,5μm的粉塵在濾料上的附著力達自重的4200倍,這種附著力對布袋的清灰性能影響很大,進而對除塵器的效率影響大。實驗證明,對滑石粉類中細滑爽塵,在所有工礦條件下,僅需一次反吹清灰,濾袋阻力即可J恢復原值,二次積灰幾乎全部吹落,濾袋較好,反吹風量比率僅需25%~30%;而對氧化鐵類粘性塵需要連續多次反吹清灰,才能降低濾袋阻力,濾袋阻力很難恢復原值,且反吹風量比率高達50%~70%。高爐煤氣粉塵中有較多的氧化鐵類粘性塵,使粉塵具有粘性,影響了清灰性能。
當壓縮空氣達到濾袋上口時,由于文氏管的誘導作用,形成大于一次空氣流量(壓縮氣流量5一8倍的二次空氣流量。一、二次空氣流量之和形成清灰氣流,能的把濾袋上的積塵清掉,但文氏管氣流阻力允且二次氣流的流量難以控制;噴吹方式不需文氏管,可減少文氏管的流體阻力損失,同時一次氣體直接進入濾袋,把引入的二次空氣量控制到一次氣量的1~2倍,從而形成短促、、縱深的噴吹。對高爐煤氣細、有粘性的粉塵,這種清灰方式效果。同時為了減少煤氣的熱值降低,應盡量減少進入煤氣中的氣體。