靜電除塵器在鑄鐵廠型砂通風處理系統中的運用
1.前言
酒鋼機械制造公司鑄鐵廠型砂處理系統是該廠前期制造型砂鑄模的主要設備。由于該型砂處理系統處理點比較分散，共九個揚塵點。且每個揚塵點揚塵大、微細粉塵向周圍飛揚擴散，粉塵彌漫，污染嚴重，工況環境惡劣，最大的污染源為振動落砂床，嚴重影響了現場施工人員的身體健康。最初酒鋼機械制造公司鑄鐵廠采用布袋除塵器解決了此問題，但不到半年該布袋除塵器運行效果越來越差，換新袋也達不到預期效果。隨著工業化、城市化進程的加快，國家實施了可持續發展的戰略目標，提高了環境排放標準的要求，加大了環境保護的力度。因此酒鋼機械制造公司鑄鐵廠的粉塵污染成為該廠最棘手的事情。2002年底我廠承接了酒鋼機械制造公司鑄鐵廠型砂通風處理系統的改造任務。此次改造，由于受資金、工況、工期的限制，難度較大。我們經過現場調查、詳細的計算和充分的論證，采取了電除塵替代原布袋除塵器的改造方案，用較短的工期和較少的資金，收到了良好的效果，為同類型砂通風處理系統的改造積累了經驗。
2.改造原因分析及方案確定
2.1原布袋除塵器的工作機理是含塵氣體通過過濾材料，塵粒被過濾下來，過濾材料捕集粗粒粉塵主要靠慣性碰撞作用，捕集細粒粉塵主要靠擴散和篩分作用。濾料的粉塵層也有一定的過濾作用。設備阻力損失約為980-1470Pa。
2.2由于原布袋除塵器經過一段時間運行后，設備阻力加大，加之換袋不及時，所換布袋質量不高，造成設備內部砂凝結、堵塞。隨著設備阻力不斷加大，型砂處理系統各處理點吸力不斷減弱，每個揚塵點微細粉塵向周圍飛揚擴散，工況環境惡劣。
2.3針對該廠對環保設備的維護和保養現況以及粉塵（主要是粘土）的化學成分、比電阻特性我們決定采用靜電除塵，一次性更換原布袋除塵器處理系統。
2.4靜電除塵利用高壓靜電場將含塵氣體中的粉塵分離。當向電暈線供電達到足夠高壓時，電暈線周圍產生電暈區，在高電場強度的作用下，使氣體電離，產生大量自由電子及正離子。電子游移出去后附著氣體分子形成大量負離子，正離子也同時游移出去。當含塵氣體通過存在大量電子和正、負離子的空間時，離子及電子會附著在粉塵上，各向其異極性方向運動，在正極板和電暈線上釋放負、正電而粘附在上面。通過振打清灰使其落入灰斗中，排出除塵器。
3．電除塵器設計參數選定
1)處理煙氣量：100000m3/h（各揚塵點風量之和加除塵器本體漏風）
2)電除塵器截面：30m2。
3)煙氣溫度：常溫。
4)入口含塵濃度：5g/m3。
5)電除塵器漏風率：≤3%
6)電除塵器本體阻力：≤245Pa
7)電場數：2個
8)電場通道數：12個
9)電場長度：3.5m。
10)電場高度：6m。
11)同極間距：420mm。
12)總集塵面積：1008平方米
13)陽極板：480mm大C型極板。
14)陰極線：鋸齒線。
15)通風系統中采用全密閉式吸風罩處，其收塵率達到90%以上；采用開放罩處，其收塵率達到70%以上
16)電除塵器保證效率：98%
17)電除塵器設計效率：99%
18)電除塵器型號：EXP-30-2×3.5-1
4．通風處理系統工藝流程如圖：
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5．運行狀況及收塵效果
經過幾年多生產投運至今，其運行狀況穩定，收塵效果良好。煙氣排放低于國家排放標準。酒鋼機械制造公司廠領導和廣大職工對我們的除塵器給予了高度的評價。
6．該通風處理系統設計關鍵及特點
6.1由于粉塵細、輕、粘附力大，為避免反電暈現象的發生，采用了寬間距，增大了異極距，提高了兩極間工作電壓，有效電場強度增大，電流均勻性得到改善，驅進速度提高，選擇科學合理的極配方式（本臺除塵器選用同極間距420mm。）
6.2針對粉塵粘性大、質輕的特性，增加了電除塵器陰極、陽極的振打力度，采用厚鋼板通過自動仿形火焰切割制造的整體錘頭，振打力度適中，運行可靠性高。
6.3振打系統是電除塵器僅有的轉動部件，采用蘭州電力修造廠近年來設計出的新型振打傳動系統，避免了過去掉錘、竄軸、卡軸現象，大大提高了振打傳動的可靠性，減少了故障率，提高了電除塵器的整體性能，為除塵器的安全、經濟、高效運行提供了保障。
6.4通過氣流分布模擬試驗，設計合理的孔板及導流部件，能保證電除塵器電場內的氣流分布均勻。
6.5為保證各通風管路風壓平衡，在電除塵器進氣前端安置一立式集氣罐，各通風管路切向進入立式集氣罐。立式集氣罐相當于一個簡易的旋風預除塵。
6.6各揚塵點采用全密閉式吸風罩。戶外大型揚塵點可采用半密閉罩。
6.7整個通風處理系統不設保溫。
7．結語
電除塵器和袋除塵器一樣也有不少失敗的教訓。除受粉塵比電阻的制約，操作條件的影響，但總的來說，操作條件電除塵器要求不高，系統阻力小，運行時間長。布袋除塵器阻力大，操作條件要求高，經常換袋。尤其是鑄鐵廠型砂通風處理系統中各揚塵點不集中，且要求系統阻力小的條件下電除塵器效果特別突出。
8.參考文獻
(1)《除塵技術》，華北電力大學，高香林，2001年3月
(2)《電除塵器本體結構》，蘭州電力修造廠，賀懷民。2000年8月
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