干法除尘系统幻灯片

干法除尘系统干法除尘的发展历史干法除尘的工艺流程图湿法除尘与干法除尘的区别干法除尘的发展历史自1994年上海宝钢第一次全套引进国外转炉烟气干法除尘系统起，我国就开始了对该技术的全面研究工作，并已将其列为“十五”计划中重点开发推广技术项目。宝钢引进的两套250ｔ转炉煤气干法除尘系统于1997年投运。西安重型机械研究所在跟踪和研究该技术的基础上，于2001年10月对其进行了改造。这是国内第一次对该技术的深入研究。继此之后，山东莱芜钢铁公司2003年8月与德国鲁奇公司及西安重型机械研究所合作，共同建成了三套120ｔ转炉煤气干法除尘系统，其主要设备是由西安重型机械研究所供货和安装的，2004年7月2日第一套干法除尘系统投运，第二、三套干法除尘系统相继于2004年8月29日、2005年1月2日投运。目前三套干法除尘系统运行良好，而且均已通过验收。继莱钢之后，包钢炼钢厂于2005年与德国鲁奇公司及西安重型机械研究所合作，为100ｔ转炉移地改造建成了两套100ｔ转炉煤气干法除尘系统，于2005年底两套全部顺利投运。目前，西安重型机械研究所在国内已经安装30多套转炉烟气干法除尘系统。干法除尘的工艺流程图湿法除尘与干法除尘的区别干法除尘的工作原理湿法除尘的工作原理转炉干法除尘的特点转炉湿法除尘的特点干法除尘较湿法除尘有很大的优越性干法除尘的工作原理转炉烟气通过烟道降温，到达干法除尘系统的蒸发冷却器。蒸发冷却器对烟气再次降温和调质后，进入高压静电除尘器,粉尘荷电后在电场力的作用下，以一定的平均速度向集尘极表面漂移(其运动轨迹接近抛物线)，粉尘到达集尘极表面，当粉尘积聚到一定厚度以后，通过振打装置使粉尘从集尘极表面脱落下来，落入输灰机，完成除尘过程，然后洁净的烟气根据CO和O2浓度进行回收或放散。湿法除尘的工作原理湿式除尘是利用洗涤剂(水)与含尘气体充分接触，将尘粒洗涤下来而使气体净化的方法。转炉干法除尘的特点优点:压力损失小，一般为200～500Pa处理烟气量大，可达105～106m3/h能耗低，大约0.2～0.4kWh/1000m3对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99％可在高温或强腐蚀性气体下操作适用于大型的工程，处理的气体量愈大，它的经济效果愈明显。缺点:设备庞大，占地面积大耗用钢材多，一次投资大结构较复杂，制造、安装的精度要求高对粉尘的比电阻有一定要求。转炉湿法除尘的特点优点:除尘效率高，除尘器结构简单，造价低，占地面积小，操作维修方便特别适于处理高温﹑高湿﹑易燃﹑易爆的含尘气体，在除尘的同时还能除去部分气态污染物，应用很广。缺点:需对洗涤后含尘污水﹑污泥进行处理；对于净化含有腐蚀性的气态污染物时，洗涤水将具有一定程度的腐蚀性，设备易受腐蚀，应采取防腐措施，比一般干式除尘器操作费用高。干法除尘较湿法除尘有很大的优越性干法除尘系统净化后的烟气含尘量平均在6.6mg/Nm3，远远低于国家规定的排放标准(100mg/Nm3)，煤气可直接利用，环境效益十分显著。由于净化后的煤气含尘量低,风机使用寿命长。需要维护的工作量小。干法除尘系统阻力小，约6500Pa;湿法除尘系统阻力约20000Pa，因此干式系统耗电量约为湿式系统的1/3,节电70％左右。干法除尘耗水量低,平均耗水量0.05m3/t钢,而湿法除尘系统耗水量在0.25m3/t钢。干法除尘系统控制程度高；煤气回收切换速度快，可以提高煤气的回收量。由于干法除尘回收的煤气含尘量低,煤气的质量高，可以省去煤气的精除尘,降低了设备维护费用。干法除尘属于无污染转炉煤气净化系统，在节能、节水与环保方面有着湿法除尘无法比拟的优势。节能、节水效果明显；没有污水产生，不需污水及污泥处理设备，经济和社会效益显著。设备原理及工艺参数蒸发冷却器高压静电场卸灰系统煤气切换站煤气冷却器放散烟囱蒸发冷却器蒸发冷却器工作原理蒸发冷却器的作用蒸发冷却器的喷枪蒸发冷却器检修注意事项蒸发冷却器工作原理烟气通过汽化烟道降温后（800℃），进入蒸发冷却器，被蒸发冷却器内的雾化喷嘴喷出的蒸汽冷却到200℃左右，同时对烟气进行了调质处理,使粉尘的比电阻有利于电除尘器扑集。蒸发冷却器内约40％的粗粉尘沉降到底部，形成的粗粉尘通过链式输送机到粗烟尘仓。蒸发冷却器的作用降低烟气温度烟气的调质，提高比电阻粗除尘蒸发冷却器的喷枪喷枪的样式喷枪的检查喷枪的检查主要是看有无堵塞，检查方法是在吹炼过程中，现场手摸喷枪进水管的温度，高则为堵塞。喷枪喷水喷汽操作注意事项转炉吹炼时注意观察蒸发冷却器入口和出口的温度变化，尽量控制好蒸发冷却器出口的温度不超过设定的最高温度；注意观察蒸发冷却器供水、供气的调节的开关是灵敏度；必须保证蒸发冷却器供水、供汽的切断阀、调节阀处于自动化状态；注意观察蒸发冷却器出口的温度变化，转炉吹炼时保证温度不低于设定温度;必须保证蒸发冷却器供水、供汽的压力正常(水压：0.4～0.8MPa,汽压：0.8～1.2MPa).蒸发冷却器检修注意事项转炉炉口冲炉后,挂牌”有人工作,禁止摇炉”确认蒸汽阀门总阀﹑切断阀和调节阀关闭,供水泵停止运行氮气吹扫和压缩空气置换保持风机低速运行,降低温度设专人监护高压静电场静电除尘器的工作原理电场的结构气流分布板电场阴极线电场阳极板振打清灰装置电除尘器效率的影响因素电除尘参数电场检修注意事项静电除尘器的工作原理静电除尘器的工作原理：含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳极板运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出防尘器外。电场的结构静电除尘器是一个圆桶形的钢板外壳，带有隔热装置，设计有4个独立的电场，平行布置。电场通道间是形成接地的集尘电极和在其间承载所安排的高压排放电极，集尘电极由单个极板组成，极板形状是按照烟气流向串联排列，各个极板都悬挂于一个共用的顶部结构，并由共同底部支撑结构支撑。通过一个引导杆系统，在其下部导向。放电极系统由排列在通道中央的框架组成，放电极夹紧在框架中,框架是通过支撑框和支撑管连接于上部壳体结构上的支撑绝缘子上。气流分布板电除尘器中气流分布的均匀性对除尘效率有较大影响。除尘效率与气流速度成反比，当气流速度分布不均匀时，流速低处增加的除尘效率远不足以弥补流速高处效率的下降，因而总的效率是下降的。气流分布板的形式多为方孔板，开孔率（开孔面积与分布板总面积之比）约为25%～50%.电场阴极线芒刺型电晕线是依靠芒刺的尖端进行放电.形成芒刺的方式很多，R—S是目前采用较多的一种（见下图）,它是以直径为20mm的圆管作支撑，两侧伸出交叉的芒刺.这种线的机械强度高，放电强。芒刺式采用点放电代替极线全长的放电，试验表明,在同样的工作电压下，芒刺式的电晕电流比较大有利于捕集高浓度的微小尘粒.芒刺式电晕极的刺尖会产生强烈的离子流,增大了电除尘器的电风（由于离子流对气体分子的作用,气体向集尘极的运动称为电风）,有利于减少电晕闭塞。芒刺式电晕极电场阴极吊挂装置电场阳极板性能良好的阳极应满足下述基本要求:振打时粉尘的二次扬起少单位集尘面积消耗金属量低极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形振打时易于清灰，造价低220c阳极板振打清灰装置沉积在电晕极和集尘极上的粉尘必须通过振打及时清除，电晕极上积灰过多，会影响放电。集尘极上积灰过多，会影响尘粒的驱进速度，对于高比电阻粉尘还会引起反电晕,及时清灰是防止反电晕的措施之一。常用的振打方式是锤击振打。振打频率和振打强度必须在运行过程中调整。振打频率高、强度大，积聚在极板上的粉尘层薄，振打后粉尘会以粉末状下落，容易产生二次飞扬。振打频率低、强度弱，极板上积聚的粉尘层较厚，大块粉尖会因自重高速下落，也会造成二次飞扬。振打强度还与粉尘的比电阻有关，高比电阻粉尘应采用较高的振打强度。阴极振打阴极振打方式为顶部凸轮振打。阳极振打阳极振打采用侧部减速电机传动，侧部挠臂锤锤击方式清灰。挠臂锤型振打阳极振打锤阴极振打锤电场刮灰机刮灰机包括刮灰器和传动机构，通过传动机构，刮灰器可在卧式筒形除尘器内部的预定范围内左右摆动，刮灰器的传动机构为内啮合的销齿传动轴，通过刮灰器的摆动清理电场内部积灰。电除尘器效率的影响因素烟气比电阻烟气含尘浓度烟气流速烟气比电阻比电阻:指面积为1cm2、厚度为1cm的粉尘层所具有的电阻值.比电阻在104～1011Ω•cm之间的粉尘，电除尘效果好。当粉尘比电阻小于104Ω•cm时，由于粉尘导电性能好，到达集尘极后，释放负电荷的时间快，容易感应出与集尘极同性的正电荷，由于同性相斥而使“粉尘形成沿极板表面跳动前进”，降低除尘效率。当粉尘比电阻大于1011Ω•cm时，粉尘释放负电荷慢，粉尘层内形成较强的电场强度而使粉尘空隙中的空气电离，出现反电晕现象。正离子向负极运动过程中与负离子中和，而使除尘效率下降。粉尘比电阻与除尘效率之间的关系反电晕现象及影响所谓反电晕就是指沉积在收尘极表面上的高比电阻粉尘层所产生的局部放电现象。当粉尘比电阻超过临界值1011(Ω·cm)后，电除尘器的性能就随着比电阻的增高而下降。比电阻超过1012(Ω·cm)，采用常规电除尘器就难以达到理想的效果。这是因为：若沉积在收尘极上的粉尘是良导体，则不会干扰正常的电晕放电，当如果是高比电阻粉尘，则电荷不易释放。随着沉积在收尘极上的粉尘层增厚，释放电荷更加困难。此时一方面由于粉尘层未能将电荷全部释放，其表面仍有与电晕极相同的极性，便排斥后来的荷电粉尘。另一方面由于粉尘层电荷释放缓慢，于是在粉尘间形成较大的电位梯度。当粉尘层中的电场强度大于其临界值时，就在粉尘层的孔隙间产生局部击穿，产生与电晕极极性相反的正离子，所产生的正离子便向电晕极运动，中和电晕区带负电的粒子。其结果是电流大幅度增大，电压降低。运行参数及为不稳，电除尘性能显著恶化。反电晕对电流—电压特性最明显的影响是•降低火花放电电压，使二次电压降低；•形成稳定的反电晕陷口而发生电流的突变或非连续性，使运行参数及为不稳；•最大电晕电流大为增加，在即将发生火花放电时，二次电流为正常电流值的好几倍烟尘比电阻与湿度、温度的关系烟气含尘浓度电除尘器内同时存在着两种电荷，一种是离子的电荷，一种是带电尘粒的电荷。离子的运动速度较高，约为60～100m/s,而带电尘粒的运动速度却是较低的，一般在60cm/s以下.因此含尘气体通过电除尘器时，单位时间转移的电荷量要比通过清洁空气时少,即这时的电晕电流小。如果气体的含尘浓度很高，电场内悬浮大量的微小尘粒，会使电除尘器电晕电流急剧下降，严重时可能会趋近于零，这种情况称为电晕闭塞。为了防止电晕闭塞的产生，处理含尘浓度较高的气体时，必须采取措施，如提高工作电压，采用放电强烈的电晕极，增设预净化设备等。气体的含尘浓度超过30g/m3时，必须设预净化设备。气流速度随气流速度的增大，除尘效率降低，其原因是，风速增大，粉尘在除尘器内停留的时间缩短，荷电的机会降低。风速过大，容易产生二次扬尘，除尘效率下降；但是风速过低，电除尘器体积大，投资增加。根据经验，除尘效率高的气流速度在1.0～1.5m/s之间。电除尘主要参数电除尘器入口温度:90～150℃电除尘器出口温度:150～200℃电除尘器气流速度:1.0～1.5m/s电除尘器入口粉尘浓度:75g/m3烟道中的流速:8～13m/s电场数:4个同极间距:350～400mm电场检修注意事项要有足够的检修时间(夏天8个小时,冬天6个小时)转炉炉口向炉后,挂牌,风机低速运行电场断电,电场放电,保证电压为”零”电场运行设备都打到”零”,回收钟阀和眼镜阀关闭电除尘器入口温度低于30℃～40℃,CO浓度为零,检修人员才可进入电场卸灰系统卸灰流程