熔鋁爐煙氣冶理與袋式除塵器

1、熔鋁爐煙氣冶理與袋式除塵器 袋式除塵器用于熔鋁爐煙塵治理很實用；各種袋式除塵器的優(yōu)缺點迥異，經(jīng)濟技 術分析十分必要；適當?shù)臑V料及結(jié)構合理的除塵是熔鋁爐煙塵治理的關鍵。1、概述 熔鋁爐與保溫爐的燃料通常為柴油、天然氣或煤氣，燃燒廢氣主要含有CO2、CO、N、H0、A10，粉塵、炭粉、氯化鹽 （NaC1、KC1） 及少量酸性氣體 （HC1、 C1、ccl）。其中，粉塵濃度約為 300600mgm3；HC1約 280mgm3（保溫爐精 練時）；C12約為161mgm3（保溫爐精練時 ）熔鋁爐粉塵的粒徑分布： 1m的占 725； 130m的占 149； 30m的占 126。熔鋁爐的煙塵特點是粉 塵細而

2、輕，當燃料為柴油或天然氣時濕度較大，有一定的腐蝕性。對于較細粉塵 的治理須采用高效除塵器，如電除塵器或袋式除塵器。由于電除塵經(jīng)煙氣調(diào)質(zhì)后 易結(jié)露產(chǎn)生酸霧，腐蝕極板與機體構件，所以不適用于熔鋁爐煙氣治理，且已有 過失敗的案例。因此熔鋁爐煙氣治理比較切合實際的技術就是袋式除塵器，關鍵 是選擇合理的機型和合適的濾料。2、袋式除塵器 袋式除塵器是目前應用廣泛、實用高效的除塵設備，技術發(fā)展成熟，種類繁多。 濾料和結(jié)構是袋式除塵器的根本。21袋式除塵器的濾料 濾料是袋式除塵器的核心，除塵器的效率、阻力及壽命都與濾料有關。211 國內(nèi)生產(chǎn)及應用較多的濾料 耐溫 l30以下的聚脂類濾布：滌綸 “208絨”布、

3、 “729”筒形聚脂平布、滌綸針刺 氈等； 耐溫 220（2 以下的合成纖維濾布，其主要纖維有諾美克斯（NOMEX） 、芳礬綸、聚唔二唑，可以做成機織平布，也可以做成針刺氈； 耐溫 260qC 以下的玻纖布，通常都經(jīng)過 “硅油一石墨一聚四氟乙烯 ”處理。此 外，還有玻纖針刺氈和玻纖膨體紗。212 國外品牌濾料 國外濾料品種很多，現(xiàn)在許多外商也通過獨資或合資的方式在國內(nèi)生產(chǎn)，可以滿 足各種不同條件下 （如溫度、耐酸、堿性等 ）的需要，其中值得注意的有以下幾 種： 聚丙烯酸纖維 （DralonT），耐溫 135qC，具有良好的性能，特別在耐酸方面優(yōu) 于聚脂和諾美克斯，是工業(yè)爐窯煙氣除塵較為理想的濾

4、料； Ryton（賴登）和P一 84濾料。這兩種濾料耐溫較高，分別達 190和 260（2， 并具有良好的除塵效率、阻力特性和耐酸性能，用于熔鋁爐收塵比較理想，但其 造價要比 DralonT 高； 聚四氟乙烯 (Teflon) 濾料，性能很好，也可以用于熔鋁爐煙氣除塵，只是造價也 偏高，難以廣泛應用； 玻纖濾料。國外在玻纖濾料應用方面非常注重濾料的處理，除了硅油、石墨、 聚四氟乙烯 (STG)處理外，還有防酸處理、 TeflonB 處理；特別是近年來提出的 BlueMaxCRF70 處理方法，可明顯改善玻纖性能尤其是柔韌性和抗疲勞 性。這些處理技術使玻璃纖維的應用范圍大為擴大，美國的工業(yè)窯爐煙

5、氣凈化系 統(tǒng)主要采用經(jīng)過這些方法處理的玻纖濾料，其性能價格比也比較適中。 用玻璃纖維制成的針刺氈，除了有良好的耐熱性能外，還有足夠的強度，可用于 脈沖袋式除塵器，例如美國的 Huys 就是用超細玻璃纖維制成的針刺氈； GORETEX 濾料。這是一種薄膜濾料，是由一層很薄的、極其光滑、多微孔 的膨體聚四氟乙烯薄膜和底布粘結(jié)而成。根據(jù)耐溫的要求，底層布可以采用滌綸 氈、諾美克斯氈、玻纖氈或織布。底布只起支撐薄膜和增大強度的作用。由于薄 膜上的微孔非常細，粉塵不易侵入基材纖維，易清灰，其除塵效率可達 99999以上。采用 GORETEX 濾料， 排放濃度很低，可以將含塵空氣經(jīng)除塵后送回車間，實現(xiàn)空氣

6、再循環(huán)，這對采暖 車間的節(jié)能具有重要意義。熔鋁爐煙塵溫較低、煙氣易結(jié)露、含油含水，采用這種防油防水性好、不易糊袋 的濾料就顯得很有意義。但是，熔鋁爐燃燒尾氣含有有毒氣體，不允許進行空氣 循環(huán)，因此在這種應用中無節(jié)能作用?？轨o電濾料。在一些有可能發(fā)生爆炸的除塵系統(tǒng) (如煤粉系統(tǒng) )中，袋式除塵器 經(jīng)常會發(fā)生爆炸和燃燒，因此應采用防靜電濾料。這種濾料通常是在基布上按一 定間距均勻地布置一些導電纖維。導電纖維的材質(zhì)與基布相同，但其表面涂有金 屬層 (主體為鐵元素，添加少量鎳、鉻、鉬、鈷、錳等元素 )，纖維直徑 0142mm。有些熔鋁爐的燒咀燃燒不充分，粉塵中炭粉含量很高，致使收塵系 統(tǒng)有爆炸嫌疑，可

7、考慮選用防靜電濾料，以防萬一。22各種袋式除塵器的結(jié)構與清灰 多年來我國先后引進了許多國家的袋式除塵器，再加上消化改進，還有外商的介 人，因此國內(nèi)市場上的袋式除塵器種類很多。221 脈沖噴吹清灰袋式除塵器 袋式除塵器的結(jié)構與清灰方式密切相關。脈沖清灰袋式除塵器有以下幾種： 離線分室停風低壓噴吹脈沖袋式除塵器。其主要特點是分室組合，清灰時逐室 停風、上進風過濾。過濾風速 1 5rrdmin，組合后的處理風量可達 1x1072×lorn3 h。壓縮空氣壓力為 02-03MPa。離線清灰對熔鋁爐收塵很 有利，由于清灰徹底，可降低運行費用；除塵器阻力小在線低壓長袋大型袋式除塵器。其主要特點是

8、除塵袋長達 6m，必要時可再加 長 1-2m；采用直通型雙薄膜片閥，噴吹壓力 015-03MPa，過濾風速 1 5 225rdmin；分單元組合，組合后的處理風量可達11x10m3h；氣箱式高壓脈沖清灰袋式除塵器。這是由美國富爾公司引進的技術，采用分室 結(jié)構，停風整室脈沖噴吹清灰。噴吹壓力 0 5-07MPa，過濾風速 1 2rrdmin，處理風量可達 27x10m3h。該除塵器也是離線清灰，對熔鋁爐收 塵比較理想； 回轉(zhuǎn)臂脈沖噴吹袋式除塵器。這是澳大利亞魯奇公司的技術。通?；剞D(zhuǎn)臂反吹 袋式除塵器是用高壓風機反吹的，而魯奇是用大型脈沖閥 （整個除塵器只用一個脈 沖閥）及壓縮空氣噴吹。噴吹壓力0

9、 2-0 25MPa，清灰強度大。濾袋長度可達 6m，斷面為橢圓形，與回轉(zhuǎn)臂垂直 布置?；剞D(zhuǎn)臂為雙肩，一側(cè)臂吹單數(shù)圈，另一側(cè)臂則吹雙數(shù)圈。過濾風速12mmin，處理風量可達 1 9x10m3h。此項技術清灰強度大，對于熔鋁爐收塵也 應是不錯的選擇； 模塊式旁插扁袋脈沖除塵器。以美國唐納森公司的技術為代表，各單元逐列非 分室在線清灰，過濾風速 12mrain，噴吹壓力0 507MPa。由于是模塊設計，安裝很方便，最高可有 8 層濾袋。但由于是在 線清灰，濾袋層數(shù)過多時對于細而輕的飄塵清灰不利。當用于熔鋁爐收塵時，如 果場地空間允許，宜按 4層（高度方向 ）濾袋設計組合，以利清灰。222 反吹風清

10、灰袋式除塵器 分室反吹及大氣反吹袋式除塵器。這種除塵器又分正壓反吹和負壓反吹兩種型 式，國內(nèi)生產(chǎn)較多。貴陽鋁鎂院研制的設備，每個單元 7 條扁袋，過濾面積 27rn2，組合后的處理風量可達 1x10mh。其特點是上部側(cè)向進風，分單元停 風，離線反吹風清灰，過濾風速05 2 2rrdmin，也可采用回轉(zhuǎn)切換定位噴吹清灰并加脈動閥，清灰效果將大大優(yōu)于一般整室反吹。缺點是制造精度要求高，箱體接縫長，閥門多，氣密性較 差；美國久益公司的反吹風清灰袋式除塵器。哈爾濱環(huán)保設備研究所對其進行了改 進，開發(fā)出了 HJL型分室反吹袋式除塵器，每室 204條濾袋 （圓袋），袋長 10m。 過濾風速 0 46rrd

11、min 。這種除塵器采用薄板式提升閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)的箱式切換閥， 其漏風率只有004，并采用設備內(nèi)部清潔氣體反略，使反吹風系統(tǒng)始終處于潔凈、干燥、 不結(jié)露狀態(tài)。這種設備過濾風速低，體積龐大，但阻力小，運行費用低。如果場地富裕，配以合適的濾料，采取可靠的防腐措施，可用于熔鋁爐 除塵，比較經(jīng)濟實惠；回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器。這種除塵器是目前國內(nèi)應用最廣泛的一種除塵器，特別 適用于中小型塵源，因而近年來發(fā)展較快，在結(jié)構上也已有多種改進。其中主要 的改進有： (a)在濾袋下部氣流人口處設旋風圈，避免人口含塵氣流直接沖刷濾 袋；(b)反吹旋臂改為雙肩 (或三肩 )形式，自平衡性能好，反吹咀的前、后帶拖板 或僅帶后拖

12、板； (c)反吹呈脈動型，以加強清灰效果。采用步進定位噴吹，以代替 勻速回轉(zhuǎn)反吹，可使每個濾袋的反吹時間從 05s增加到 3 5s；(d)利用小部分 反吹氣流推動反吹旋臂，取消減速機構； (e)采用平車揭蓋、回轉(zhuǎn)揭蓋、分片揭蓋 及回轉(zhuǎn)頂蓋噴吹。目前，這種除塵器過濾面積最大可達 2000m，袋長達 7m。此外，還開發(fā)出了內(nèi) 濾式回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器和雙層圓袋回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器。經(jīng)濟實用、維護管理 簡便是這種設備的最大特點，對于小型的熔鋁爐比較適用。223 振打清灰除塵器 鞍鋼設計院研制過這種設備，其特點是將濾袋拉緊安裝在剛度大的單體箱框架 上，整個單體箱推人除塵器內(nèi)，采用積木式單元組合，高度方向每

13、室內(nèi)可布置 68 層單體箱，單位容積內(nèi)的過濾面積可達 40rn2rn3，水平方向根據(jù)需要可由 多個室組成。采用分室停風、用撓臂錘振打整個框架進行清灰。過濾風速 04507Tn，min。這種除塵器對于缺乏清灰氣源的小型熔鋁爐煙塵治理非常 實用。224 筒狀折疊形濾筒除塵器這種除塵器 是美國唐納森公司技術 (CartridgeFil ter)，其特點是每個濾筒上的濾料折疊成多 鄒褶筒形，因而過濾面積可增大很多，每個濾筒高約 0610nl，直徑 325mm，單筒過濾面積可達 18m，單位容積內(nèi)的過濾面積可達 142m2m3；濾 料采用合成纖維 (耐溫 135 )，厚度較薄，但密度大，過濾效率可達 9

14、9999以 上，過濾風速 039 065mmin；采用脈沖噴吹清灰。這種除塵器，如果能 控制好煙溫，保證煙氣不結(jié)露用于熔鋁爐煙塵治理想必很理想；問題是一旦煙氣 結(jié)露，粉塵糊入濾料折縫便很難清除。225 袋式除塵器的輔助技術 為了提高袋式除塵器的性能，特別是降低除塵器的阻力，可采用以下輔助技術： 聲波清灰器。針對熔鋁爐煙塵細而輕、不易清灰的特點，可以嘗試加設聲波清 灰器以輔助清灰。據(jù)國外經(jīng)驗，在一些大型除塵器上，采用聲波輔助清灰可使除 塵器阻力降低 250750Pa。今后應進一步跟蹤這方面的技術發(fā)展； 預附層技術。為了防止粘性粉塵糊袋，將特制的粉塵預附在濾袋上，可使除塵 器阻力明顯降低，而除塵器效率又有所提高。美國 BILA 公司的預附層粉塵為Neutralite，其主要成分為 Si