钢铁工业烧结机尾部新型电动袋式过滤器

　　鉴于传统电动换袋机内部烟气分布不均匀，在更换过滤袋时不可能更换滤袋。除尘器和一种新型电袋被提出去除灰尘，并使用CFX软件数字模拟其流场。结果表明，蜂窝陶瓷与传统的电动袋式除尘器相比，新型电袋式除尘器每袋的风量基本相同。袋底部气流速度均匀分布，偏压程度小，可有效防止滤袋磨损和二次粉尘。

       钢铁工业是中国国民经济的支柱产业。根据钢铁工业和市场分析公司（MEPS）发布的全球钢铁生产报告，2013年，中国以779万吨粗钢产量排名第一，占全球粗钢产量。 48.5％，而钢铁工业的粉尘排放量约占中国工业粉尘排放总量的25％。其中，烧结工艺是钢铁生产的主要工艺之一，其烟尘排放量占总排放量的42.3％。烧结机尾气具有高温（80-150℃），高湿度（3％-5％）和高粉尘比（109~1012Ω·cm）的特点。目前，除尘设备是电除尘为主。但是，静电除尘器的除尘效率低，为0.1~2μm，受灰尘特性的影响。很难满足GB28662中规定的颗粒物排放限值30mg/m3的标准要求 -  2012《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》因此，弹性填料需要对烧结机尾部静电除尘器进行改造。目前，国内外电除尘器改造的主要解决方案包括电力转换，电袋复合，电袋更换和电动换袋。与其他三种方案相比，电袋更换方案具有投资少，细颗粒除尘效率高的优点。因此，它被广泛用于工业实践中。所谓的电动变换袋是指静电除尘器壳体的保存和原始进气模式，仅改变内部结构，从而实现静电除尘器对袋式过滤器的改造。

　　以烧结厂尾矿静电除尘器为例，传统电袋更换除尘器的结构如图1所示。该结构保留了空气箱，箱体，出风箱和灰斗。静电除尘器，设置在壳体内。包房和洁净室。虽然电袋式过滤器具有低运行阻力和高除尘效率，但是可以充分利用静电除尘器的内部空间，但仍存在以下缺陷。 

进入袋式过滤器的烟气分布影响除尘效率。并且是滤袋寿命的关键因素之一。内部烟雾分布不均匀，可能会对每个滤袋造成不同的负荷，并可能导致滤袋之间发生碰撞和磨损，影响滤袋的使用寿命，从而影响集尘器的除尘性能。

        在除尘器运行期间无法更换滤袋。如果其中一个过滤袋损坏，必须在停机时进行过滤袋的检查或更换，严重影响正常生产。针对上述传统电动改装袋存在的问题，提出一种可实现离线清洗的电动换袋装置，在除尘器操作中更换滤袋，均匀分配气流，并使用CFX软件计算流场。仿真为集尘器结构的设计和优化提供了依据，并指导了工程设计。 

        新型电动换袋式过滤器的结构设计用于解决传统电袋的空气分布不均匀的问题，在除尘器运行过程中不可能在线更换滤袋。以烧结厂的尾部静电除尘器为例，可以得到以下的改进方案。新的电袋式过滤器如图2所示.1）拆下静电除尘器内的板，极，振打装置，横梁和高压电源，并保持空气箱，出风箱，套管，灰斗和灰烬静电除尘器的输送系统。

        烟道对称设置在原电除尘器外壳的外侧，烟道通过斜板分为进气烟道和出烟道，烟道端分别与进气口连接盒子和出风口盒；烟道通过进气管连接到袋室。 

        在原有静电除尘器的外壳中，有花板和隔板，内部空间分为12个独立的袋室和12个独立的清洁气室。

        在进气管中安装蝶阀，并在出气烟道的上部安装提升阀。

　　当集尘器正常运行时，蝶阀和提升阀打开，烟气从集尘器入口进入进气箱，流过两侧进风口进入袋室，净化灰尘，清洁空气流向上进入洁净空气室，通过出风口烟道流入出风口，排放到集尘器外部。当需要更换滤袋时，只需关闭对应于相应袋室的蝶阀和提升阀，进行清洗或换袋操作，其他袋室正常运行。 

　　烟气进入传统电动换袋装置，以最高15m/s的速度冲击过滤装置前端的挡板。单元，在此过程中，烟气中的大颗粒通过惯性和重力落入灰斗中，这可以减少滤袋的磨损。烟气进入过滤装置后，大部分烟气以7.5m/s的速度直接冲击前灰墙。在灰墙的作用下，部分烟气以高达9m/s的速度流入前灰斗，另一部分烟气以高达4.5m/s的速度流入前灰斗，倾斜流动向上到过滤器单元的中间，同时，在前端过滤器单元和前端灰斗的下部形成涡流。灰斗中存在高速气流和涡流容易导致二次灰尘产生和沉积。下落的灰尘再次进入过滤器单元。只有一小部分烟气以3 m/s的速度流到除尘器的末端区域，因此该区域的气流速度明显低于中间区域的气流速度，从而导致过滤器上的负载不同袋子和过滤袋之间容易碰撞和磨损统的电动换袋机。袋房入口处每个袋房的流速为10~12m/s，因此，所有过滤单元处理的烟气量基本相同，本地单元处理烟道没有问题气体很高，过滤负荷也不同。

       烟气通过进气管道进入袋室进气道后，烟气以最高12 m/s的速度向下倾斜移动，速度逐渐降低到运动期间6米/秒。在下方，以高达4米/秒的速度逐渐向上扩展，进入过滤器单元以实现灰尘收集。灰斗区灰斗上壁附近的灰斗速度高达6m/s，大部分其他区域的烟气速度小于4m/s，没有涡旋，可有效防止灰斗二次粉尘的发生；在滤袋底部附近均匀分布烟气速度，均低于4m/s，基本无漂移现象，可减少滤袋间的碰撞磨损。

       1）在静电除尘器外壳的外侧添加烟道，在静电除尘器中加入花板和隔板壳体，使袋室彼此独立，从而有效地控制进入袋室的气流，从而可以操作集尘器更换过滤袋。

       2）根据模拟结果，传统电袋式过滤器滤袋底部有一个大涡流，容易造成灰斗二次粉尘。另外，滤袋底部两端的气流速度低于中间区域的气流速度，分布不均匀。影响滤袋过滤器负荷，容易加剧滤袋的碰撞磨损。新型电动更换袋式过滤器滤袋底部区域的气流分布均匀，可有效避免灰斗的二次粉尘和滤袋的碰撞磨损。

       3）采用新型电袋式除尘器时，原有的电除尘器结构得到有效利用，转化成本低，具有应用前景。