湿式除尘器在武钢四烧一混进口的应用实践

摘  要  本文简要介绍了筛管浸人式高效湿式除尘器在武钢四烧一混进口的应用实践。针对一混进口处环境污染问题，重点讲述了筛管浸入式高效湿式除尘器的设计特点、投入使用后运行情况、今后发展方向以及高效湿式除尘器对武钢烧结厂节能减排的意义。

关键词  高效  湿式除尘器  节能减排  喷淋  气水分离

1  前言

    武钢烧结厂四烧车间1999年投产，烧结机435m²，采用两段混合，一混规格∮4400mm×17000mm，二混规格∮5100mm×24500mm。四烧投产后，由于工艺方面的缺陷，投产之初一混进口安装的电除尘效果越来越差，一混进口处冒灰现象日益严重，现场环境污染严重。为了解决一混进口出环境污染问题，车间结合公司和厂部有关节能减排的要求成立了攻关小组。攻关小组认真勘察、分析了一混进口处冒灰现象的实际情况。

    四烧配料室共设有16个圆盘，每个圆盘下料次序如下简易工艺流程图，见图1。

    四烧烧结工艺主要原燃料有：混匀粉、煤粉、生石灰、冷返矿(自身返矿和高炉返矿)、石灰石、白云石等6种。其中除混匀粉较潮湿不易扬尘外，其它都是粉末颗粒状(工艺上要求煤粉≤3mm的粒级≥70％，生石灰≤3mm的粒级≥90％，石灰石、白云石≤3mm的粒级≥75％)，运输抛落过程中极易扬尘。从下料顺序上看，混匀粉在混101皮带最下方，依次而上是煤粉、生石灰、冷返矿、石灰石、白云石，进入一次混合机抛落时上层物料最易扬尘。由此可见，一次混合机进口扬尘量大，粉尘成分复杂。

    投产之初，考虑到一混进口的环境污染问题，从配混60m。电除尘接支管到一混进口处。经过一段时间的运转，发现除尘效果越来越差，检测其风量越来越小。检修时卸下除尘管发现管道内壁结垢严重，管道直径变小，有效风量变少。每次检修卸下除尘管处理后，半个月左右又还原。分析其易结垢的原因有：一是配混60m。电除尘距离一混进口有500m左右距离，管道长，线路曲折，粉尘运输过程中造成沉积；二是粉尘中含有生石灰(主要成分是CaO)，一混进口处喷洒的细小水滴随粉尘一起进人除尘管道后，与CaO发生化学反应(生石灰消化反应：2CaO十H₂O＝Ca(OH)₂＋Q)生成有较强粘结性能的Ca(OH)₂，粘连其它粉尘粘附在管壁上。

2  工艺流程、技术特点及设备工艺参数

2．1  工艺流程

通过实地考察，经厂部批准，最终选择了北京艾瑞机械厂的ASGⅡ一2筛管浸人式高效湿式除尘器，除尘效率达99％。该除尘器的工作原理是：将一混出LI含尘气体通过吸尘管道进人喷淋室，通过惯性碰撞、滞留，尘粒与水滴或水膜发生接触；微小尘粒通过扩散与水滴接触；湿的尘粒相互凝聚三种的途径降尘后高速通过筛管，集惯性和喷淋除尘为一体，除尘效率高。灰尘经水带入除尘器底部，大部分污水经潜水泵抽出排到混101皮带头部循环，一部分集于水箱底部经两道蝶阀手动排出，干净风机经风机排出。气水经气水分离器实现分离，气体通过引风机抽风排出排放≤3g／m³达标的烟气。设备布局及工艺流程具体见图2。

2．2技术特点

    该筛管浸入式高效湿式除尘器具有以下特点：

    (1)除尘效率高n＝(99％一99．8％)。

    (2)该湿式除尘器解决了以往湿式除尘器不能循环利用的难题，其中水和粉尘都实现了循环再利用。

    (3)选用EMF全智能型电磁流量计，全数字量的处理，抗干扰能力强，故障率低，测量可靠，精度高，可编程频率低频矩形波励磁，提高了流测量的稳定性，功耗低，解决了由于向混101皮带排污水波动而影响混合料水分波动的技术难题。

    (4)该除尘器占地面积小，整体钢结构，外形尺寸较小，设备投资少，安装简单，维护方便，故障率低，实现了中控连锁操作和适时监控，运行操作简单，不需专人值守。

    (5)可结合实际实现除尘量调节风量和喷淋水量。

    (6)气水分离器对除尘器的正常运行起着至关重要的作用。如果排风含水率高，将造成超标排放，甚至产生二次污染，抽风机长期浸水锈蚀。为此，我们特意在抽风管道上安装了一可调风量的阀门，通过风量的调节控制含水率。同时，为了避免上述问题，我们采用高效气水分离器，设计成简易抽插形，方便检修和维护，保证其正常工作。

    (7)一混进口处接的进风管设计成可拆卸可冲刷倾斜式的，方便检修，方便维护，减少进风管管口堆积粉尘结垢的现象。

2．3设备工艺参数

该筛管浸入式高效湿式除尘器主要设备工艺参数有：

1．处理量：20000 m³／h

2．除尘器出口含尘浓度：≤3g／m³

3．除尘器风机型号、风量：Y4—739C  Q＝35052—44128 m³／h

4．风机全压：P＝1511—1100Pa  风机转速：1470r／min

风机电机型号：Y200L1—4  风机电机功率：30KW

5．潜水污水泵型号：Q15—15—1．5  潜水泵扬程：13m

潜水泵流量：13 m³／h  潜水泵电机功率：1．5 KW

6．循环水泵型号：KQYQl00—100一15(两台)

循环水泵参数：流量100 m³／h扬程15m转速1450 r／min

循环水泵电机型号：Y132M一4B  功率7．5KW

7．震大打器功率：550KW

3控制方式及控制特点

    本系统采用集中操作，仪表显示，全自动控制，机旁同时设置有操作箱。其控制程序分为上位画面HMI显示操作和下位PLC过程控制两部分，上位程序由IFIx组态，具有画面显示设备状态，实时数据显示、历史数据曲线、实时报警显示、报警统计、实时操作等功能，具有操作界面简单直观、显示参数全面等特点。图3为控制系统体系结构：

    该控制系统体系结构主要实现了各种情况下自动启停功能。当一次混合机内有料开始自动打水时，控制自动打水的切断阀开启，控制自动打水的给水量自动调节阀开始按照集中控制室设定的流量开启阀门开度，此时该除尘器同步自动启动运转，潜水泵抽出污水排到混101皮带头部，引风机启动，循环水泵启动。当混合机停机或混合机空负荷运转或故障停机或控制自动打水的给水量自动调节阀开度不足20％时，除尘器自动停止运转。当除尘器出现故障停机时，不影响配混系统正常运转，一次混合机给水量不变。当智能型电磁流量计流量显示流量低于3t／h或高于9t／h时，除尘器自动停止运转。安装及安全操作程序

4．1除尘器的安装

该筛管浸入式高效湿式除尘器整体采用钢架结构，设备到位后，在提前按要求做好的水泥地基上直接安装，就位后接通收尘管、电源、水源，计算机控制系统体提前将自动控制程序编辑好，再与集中控制室电脑联机试车即可。

4．2除尘器的安全操作程序

    除尘器安装好后首先检查除尘器是否有漏水漏风现象，检查风机、水泵、电动调节阀是否工作正常。最主要的是认真观察供水情况，如果水源水压太低，可用管道泵加压。然后调整浮球水位控制开关上下运动灵活。当除尘器工作时，调整球杆上面的铁片在两个接近开关时，两个指示灯不同时亮。

    启动除尘器，经摸索操作上要严格按以下步骤执行：

    1)除尘器安装好后，首先接通电源，打开水源开关，开管道泵使水箱水位到达水位计上水位线；

    2)打开循环水泵，除尘器内喷淋喷头开始工作，这时安装在进水管路上的电动调节阀门在关闭状态；

    3)打开风机开关使除尘器开始工作；

    4)打开潜水污水泵，给用水电供水；

    5)调整进水阀门到水位控制器工作平稳为准；

    6)通过透视镜观察除尘器内有无积灰，如有要打开除尘器下端安装的两组手动蝶阀上面的蝶阀，开动振动器使积灰充满排灰斗后关上上面的蝶阀，再开下面的蝶阀放出灰泥；

    7)由于四烧烧结机作业率较高，污水不断排到混101皮带上，故在8小时以内停机不用手动蝶阀放灰。

    停除尘器，经摸索操作上要严格按以下步骤执行：

    1)关闭风机；

    2)关闭污水泵；

    3)10分钟后关闭循环水泵；

    4)打开检查口冲洗除尘筛管；

    5)半小时后放出沉淀灰；

    6)关闭进水手动阀门；

    7)关闭电源；

    8)冬季要放净除尘器内所有的水以防冻坏设备。

5  运行实践

    2007年10月底，ASGⅡ一2筛管浸入式高效湿湿式除尘器安装完毕后就投入使用，设备基本运行正常。

经过一段时间的运行实践，现场应用情况如下：

    1)除尘效果明显，除尘点粉尘排放浓度达到了国家标准(≤3g／m³)要求。

    2)岗位粉尘排放浓度达到了国家标准(≤150g／m³)要求。

    3)除尘引风机排出气体的含水率经改进能满足生产要求。开始运行时不能满足生产要求，引风机排风口位置，能明显感觉到水气，引风机排风管底端出现漏水现象。经观察，主要是引风机风门开度过大，导致气水分离器工作效率下降。重新调整引风机开度，在不影响除尘效果的情况下经反复试验基本正常，排风口处人体基本感觉不到水气或潮湿。

    4)投产时由于排污管出水孔过多，导致水喷在皮带上粘料，带到皮带二格，影响皮带岗位清扫。通过现场考察，一方面堵住排污管两端部分出水孔，另一方面在混101皮带上安装犁式分料器，确保水均匀打在料面上，解决了皮带粘水带料的问题。

    5)潜水泵不上水。通过现场查看，主要原因第一种可能是沉积灰太多堵死潜水泵进水口；第二种可能是因水压过大导致潜水泵出水口与出水软管脱落。为此，我们制定了专业的检修规定，要求烧结机4小时以上检修时，除尘器潜水泵有维保人员从循环水箱内拉出清洗水泵并清理污泥。

    6)水位不稳。水位不稳和供水压力和用水量都有关系。因使用EMF全智能型电磁流量计，用水量恒定。而供水压力用添加水泵处直接供水，供水压力也应该恒定。每次出现水压不稳，主要原因是由于控制水位的浮球阀经常锈蚀失灵导致水位波动。检修后使用不锈钢浮球阀后没有再出现类似问题。

7)除尘器整体运行稳定，有效改善了岗位的生产环境，减轻了岗位劳动工人的劳动强度。

通过一段时间的运转，我们总结了以下维护保养经验：

1)风机需每月加注一次润滑油。

2)风机和水泵每半年维修必须保养一次。

3)每班检查一次水位控制器及开关的灵活性。

4)每周打开除尘器上盖的检查口清理一次除尘管板。

5)每次检修停机超过8小时停机放出沉积灰一至两次。

6运行实际效果

    1)ASGⅡ一2筛管浸入式高效湿湿式除尘器整体钢结构，占地面积小，设备投资少，现场安装工期短。

    2)该除尘器适合于点除尘，能解决类似生石灰的粉尘在管道内结垢的难题，使用粒径范围广，大于或等于0．1μm以上的粉尘均可适用。

    3)该除尘器在武钢四烧安装完毕后就投入使用，一次混合机出口扬尘明显改善，周围的环境变化巨大，岗位清扫量变小，岗位巡检不用带口罩，靠南边的花园由白变绿了，除尘总效率达95％以上。

    4)该除尘器能耗低，不产生二次污染，被除尘器收集的污水和粉尘实现了循环利用。

7存在问题及推广意义

    1)潜水泵的质量很重要，应选用质量过硬的品牌潜水泵，确保使用周期；

    2)加强筛管的检查，防止堵塞，定期用水清洗；

    3)定期校定电磁调节阀，确保排污水恒定，减少对混合料水分波动的影响；

    4)坚持检修停机8小时以上手动排污。

    5)ASGⅡ一2筛管浸入式高效湿湿式除尘器适合各行工业生产应用，尤其适合于类似烧结厂混合机进口等除尘难点位置。