阻火型脈沖袋式除塵器在焦爐除塵系統中的應用
焦爐出焦時產生大量高溫煙氣，這個過程持續2~3min。捕集到煙道中的煙塵溫度可達150℃，瞬間達到180℃，且夾雜著燃燒的炭顆粒。兩次出焦首尾間隔的時間大約10min，在此時間段內煙氣溫度基本為常溫。2005年4月濟南鋼鐵集團總公司（簡稱濟鋼）焦爐攔焦除塵應用4000m2阻火型脈沖袋式除塵器，除塵效果理想。
1 除塵系統
1.1 焦爐系統煙氣的主要特性
（1）煙氣具有溫度高、易擴散、濃度高、毒害性大等特點；（2）煙氣中伴有未燃盡的、灼熱的大顆粒焦粉；（3）間歇時間遠大于工作時間；（4）煙氣中含有易燃、易爆成分較多，必須采取可靠的防爆和泄漏措施。煙氣主要成分為粉塵，溫度小于120℃。產生的煙氣量：324000m3/h，含塵氣體濃度5~10g/m3，粉塵化學成分為90%焦粉（其余為少量焦油煙），堆積密布：0.9~1.2 g/cm3。粉塵粒徑分布：小于10μm，1.4%；10~40μm，20.1%；40~80μm，43.5%；80~125μm，18.6%；大于125μm，16.4%。
1.2 除塵系統的運行機理
除塵系統主要由冷卻器、阻火型除塵器、離心風機、主電機、偶合器、儀表系統、循環冷卻水系統、壓縮空氣系統及管網系統等組成，見圖1。
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圖1 焦爐攔焦除塵系統流程
表1 除塵器主要性能參數
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除塵器主要性能參數見表1。
1.2.1 冷卻系統的作用 除塵器前級設有陣發性高溫煙氣冷卻器，冷卻器同時兼有預收塵的作用，利用煙氣氣流在冷卻器中的擴散，折轉把大顆粒分離出來，落入灰斗，同時也消除了燃燒著的赤熱炭顆粒。焦炭粉塵梭角分明、鋒利、硬度大，磨啄性強，通過冷卻器預收塵后，大顆粒被捕集，可減輕對后序袋式收塵器濾料的磨損，延長濾袋的使用壽命。冷卻器可將煙氣溫度控制在110℃以下，當溫度超過120℃時，可打開設在冷卻器與除塵器之間的冷風閥，吸入冷風降低煙氣溫度，以滿足常溫袋式除塵器的使用要求，既節省投資，又可提高設備運行的穩定性。
1.2.2 風機運行的控制 除塵系統的主風機應用液力偶合器進行調速，將風機的運轉與推焦車聯鎖，推焦時與地面除塵站對應的風機相應高速運行，其余時間風機低速運行，可降低能耗。該套除塵系統采用PLC自動控制技術，由除塵地面站中控制室集中監控，同時還設置了手動開關，可進行人工控制，以便于檢修。
2 阻火型除塵器煙塵控制技術
2.1 阻火型除塵器的特點
（1）進風方式為箱體進風，兩外側進風，兩側外出風；（2）針對煙氣中的灼熱大顆粒焦粉，進風口設有阻火板；（3）針對焦爐煙氣間歇產生（陣發性）的特殊性，采用在線清灰方式；（4）除塵器設有防爆裝置，濾料采用防靜電覆膜針剌氈。
2.2 阻火型除塵器的結構（略）
2.3 關鍵技術
2.3.1 阻火板技術 阻火型除塵器進風方式采用箱體下部進風，在進風口處設一面阻火板。其作用一是導流作用，將含有大顆粒粉塵分離后直接流入灰斗，將含有較小的粉塵向上輸送，兩部分煙塵均勻地進入中部箱體吸附在濾袋的外表面上，干凈氣體透過濾袋進入凈氣室；二是阻擋作用，阻火板長1700mm，延長至灰斗底部，使灼熱大顆粒不能隨煙氣上升，對濾袋起保護作用。
2.3.2 在線清灰技術 根據焦爐煙氣間歇產生的特點，阻火型除塵器采用10臺脈沖控制儀控制10個室的脈沖噴吹。當風機低速運行時，通過PLC控制2臺脈沖控制儀，同時噴吹2個室的4個脈沖閥，保證在8～10min焦爐間歇內，將10個室在線清灰一個循環周期。每個室設有12個脈沖閥（淹沒式脈沖閥），每個閥對應一根噴吹管，噴吹管通過管上14個噴嘴對14條濾袋進行噴吹。在脈沖噴吹時，氣流從濾袋頂部到袋底進行噴吹，使濾袋向外膨起變形，并產生強烈的振動使濾袋外表面的粉塵層破裂，再加上超音速脈沖氣流和引射氣流的逆向吹風作用，實現粉塵脫離濾袋表面，達到清灰目的。
在線清灰是清灰、過濾同時進行。由于脈沖清灰噴吹強度大，且風機低速運行，粉塵在沉降下落過程中不會受過濾氣流的影響，清灰效果好。在線清灰結構簡單，控制方便，機械阻力小，系統阻力變化小，減少維修維護人員的工作量和勞動強度。
2.3.3 防爆技術 為確保除塵器在運行中出現正壓時能自動泄壓，在除塵器的10個箱體上設置10個專用的防爆泄爆裝置—DN800不銹鋼防爆閥。
2.3.4 卸灰密閉裝置 為確保除塵器卸灰系統的密閉性，采用了10套雙層氣控排塵閥，較單體卸灰閥密閉效果好。
2.3.5 集中控制技術 該套除塵系統采用PLC自動控制技術，由除塵地面站控制室集中監控，同時還設置了手動開關可進行人工控制，以便于檢修。
2.4 阻火型除塵器與常規脈沖除塵器的比較
阻火型除塵器與常規脈沖除塵器從結構型式到清灰方式、噴吹制度等多方面存在著不同之處，兩者比較見表2。
表2 阻火型與常規脈沖型除塵器的對比
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3 應用效果
焦爐裝煤出焦除塵系統的4000m2阻火型脈沖袋式除塵器在焦爐攔焦除塵投入運行后，取得了明顯應用效果，實現了對煉焦出焦生產中產生的大量有毒有害煙塵的全封閉回收，攔焦側煙塵捕集率大于90%，減輕了煉焦生產對焦爐周邊環境的影響。
阻火型除塵器以它獨特的阻火技術，克服了常規脈沖袋式除塵器的弱點，延長了濾袋的壽命，提高了除塵效率，經濟鋼安環處監測中心多次檢測，崗位粉塵濃度和除塵器出口排放濃度均達到了國家標準要求。
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