燒結(jié)工藝作為鋼鐵生產(chǎn)的主要工藝之一，其煙塵排放占總排放的42.3%。目前，燒結(jié)機(jī)尾煙塵凈化設(shè)備主要為靜電除塵器，燒結(jié)機(jī)尾煙氣具有溫度較高(80～150℃)、濕度較大(3%～5%)及粉塵比電阻偏高(109～1012Ω˙cm)等特點(diǎn)，由于電除塵器存在對(duì)0.1～2μm的細(xì)顆粒物除塵效率低，受粉塵特性變化影響大等局限性，收塵效果不理想，對(duì)細(xì)顆粒物的除塵效率較低，很難滿足《鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的顆粒物排放限值為30mg/m³的標(biāo)準(zhǔn)要求，因此燒結(jié)機(jī)尾電除塵器亟需改造，目前，電除塵器改造的主要方案有電改電、電袋復(fù)合、電換袋和電改袋。與其他三種方案相比，電改袋方案具有投資低，對(duì)細(xì)顆粒物除塵等優(yōu)勢(shì)。因此，在工業(yè)實(shí)踐中廣泛應(yīng)用
燒結(jié)機(jī)尾電改袋除塵器現(xiàn)狀
所謂電改袋，是指保留電除塵器殼體和原有的進(jìn)氣方式，只改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)電除塵器到袋式除塵器的改造。以某燒結(jié)廠機(jī)尾電除塵器為例，傳統(tǒng)電改袋除塵器結(jié)構(gòu)保留電除塵器的進(jìn)氣箱、殼體、出氣箱和灰斗，在殼體內(nèi)設(shè)有袋室和凈氣室。雖然該電改袋除塵器運(yùn)行阻力低，除塵，可以充分利用電除塵器的內(nèi)部空間，但仍然存在以下不足之處:
1)煙氣進(jìn)入袋式除塵器時(shí)的分布狀況是影響除塵效率和濾袋壽命的關(guān)鍵因素之一。內(nèi)部煙氣分布不均勻，易導(dǎo)致各濾袋所受負(fù)荷不同，且易引起濾袋間碰撞磨損，影響濾袋使用壽命，進(jìn)而影響除塵器的除塵性能。
2)無法在除塵器運(yùn)行中更換濾袋。如果其中一個(gè)濾袋破損，檢查或更換濾袋在停機(jī)狀態(tài)下進(jìn)行，嚴(yán)重影響正常的生產(chǎn)。
針對(duì)以上傳統(tǒng)電改袋存在的問題，我公司提出一種可實(shí)現(xiàn)離線清灰，在除塵器運(yùn)行中更換濾袋，且氣流分布均勻的電改袋除塵器，并利用CFX軟件對(duì)其流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，為除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供依據(jù)，進(jìn)而指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)。
與靜電除塵器相比，袋式除塵器對(duì)細(xì)顆粒物的捕集效率，可以滿足人們對(duì)環(huán)保的需求，因此，在靜電除塵器升級(jí)改造的工程實(shí)踐中，電改袋除塵器了廣泛的應(yīng)用。然而，袋式除塵器濾袋的使用壽命和氣流分布仍是制約袋式除塵技術(shù)發(fā)展的主要難題，也是制約電改袋除塵器發(fā)展的難題。
新型電改袋除塵器結(jié)構(gòu)
為了解決傳統(tǒng)電改袋氣流分布不均勻，無法在除塵器運(yùn)行中在線更換濾袋等問題，以某燒結(jié)廠機(jī)尾電除塵器為例，通過以下改造方案可獲得兩側(cè)進(jìn)氣新型電改袋除塵器。
1)拆除電除塵器內(nèi)部的極板、極線、振打裝置、橫梁和高壓電源，保留電除塵器的進(jìn)氣箱、出氣箱、殼體、灰斗及輸灰系統(tǒng)。
2)在原電除塵器的殼體外兩側(cè)對(duì)稱地設(shè)有煙道，煙道通過斜板分隔為進(jìn)氣煙道和出氣煙道，煙道兩端分別與進(jìn)氣箱、出氣箱連通;進(jìn)氣煙道與袋室通過進(jìn)風(fēng)管連通。
3)在原電除塵器的殼體內(nèi)設(shè)有花板和隔板，將其內(nèi)部空間分隔為12個(gè)獨(dú)立的袋室和12個(gè)獨(dú)立的凈氣室。
4)在進(jìn)風(fēng)管內(nèi)裝設(shè)蝶閥，在出氣煙道上部裝設(shè)提升閥。
兩側(cè)進(jìn)氣電改袋除塵器正常運(yùn)行時(shí)，蝶閥和提升閥均開啟，煙氣從除塵器入口進(jìn)入進(jìn)氣箱，流經(jīng)兩側(cè)進(jìn)氣煙道進(jìn)入袋室，實(shí)現(xiàn)煙塵凈化，潔凈氣流則向上進(jìn)入凈氣室，并通過出氣煙道流入出氣箱，排放到除塵器外。當(dāng)需要更換濾袋時(shí)，只需關(guān)閉相應(yīng)袋室對(duì)應(yīng)的蝶閥和提升閥，進(jìn)行清灰或者換袋操作，其他袋室正常運(yùn)行。
兩側(cè)進(jìn)氣電改袋除塵器流場(chǎng)分析
與傳統(tǒng)電改袋除塵器相比，兩側(cè)進(jìn)氣電改袋除塵器各袋室流場(chǎng)分布較為一致，正對(duì)袋室入口處煙氣速度均在10.0~12.0m/s，所以，所有過濾單元處理煙氣量基本一致，不存在局部單元處理煙氣量偏高，而引起過濾負(fù)荷不同的問題。
針對(duì)傳統(tǒng)電改袋除塵器(沿垂直煙氣流動(dòng)方向具有兩排灰斗)內(nèi)部氣流分布不均勻，無法在運(yùn)行中更換濾袋等問題，提出了一種兩側(cè)進(jìn)氣電改袋除塵器，并對(duì)流場(chǎng)進(jìn)行的數(shù)值模擬，結(jié)論如下：
1) 在靜電除塵器殼體外兩側(cè)增設(shè)煙道，在靜電除塵器殼體內(nèi)增設(shè)花板和隔板，使得各袋室相互獨(dú)立，進(jìn)而地控制煙氣進(jìn)入各袋室，使得在除塵器運(yùn)行時(shí)可以離線清灰和更換濾袋；
2) 根據(jù)模擬結(jié)果，在傳統(tǒng)電改袋除塵器濾袋底部區(qū)域存在較大的漩渦，易造成灰斗二次揚(yáng)塵，此外，濾袋底部兩端區(qū)域氣流速度低于中間區(qū)域，分布不均勻，影響濾袋負(fù)荷，易加劇濾袋的碰撞磨損；
3) 兩側(cè)進(jìn)氣電改袋除塵器濾袋底部區(qū)域和灰斗區(qū)域氣流分布均勻，可地減緩灰斗二次揚(yáng)塵和濾袋間碰撞磨損。
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