燒結機除塵器的運行阻力和濾袋使用壽命
燒結機經(jīng)擴容改造后，生產(chǎn)效率提高，機尾除塵系統煙氣量增大，原電除塵器無(wú)法滿(mǎn)足環(huán)保排放要求。應用電改袋技術(shù)對現有除塵系統進(jìn)行擴容增效技術(shù)改造，將原電除塵器改造為袋式除塵器，要求改造后粉塵排放濃度低于標準工況下30mg/m3。
電改袋式除塵器的運行阻力和濾袋使用壽命是設計中需要考慮的兩個(gè)主要問(wèn)題。調節除塵器內部氣流分布，避免迎面氣流對濾袋的沖刷，使各過(guò)濾單元流量分配均勻是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵。本文采用計算流體動(dòng)力學(xué)(CompulalionalFluidDynamics，CFD)方法對電改袋式除塵器內部氣流流動(dòng)狀況進(jìn)行了模擬，為除塵器氣流分布裝置設計和過(guò)濾單元的布置提供設計依據。
一、電袋復合除塵器
1、“電改袋”技術(shù)
保持原電除塵器的進(jìn)出口喇叭與煙氣管道連接尺寸不變，拆除電除塵器內部的 線(xiàn)結構、振打裝置、頂蓋和高壓電源，保留殼體、灰斗，對進(jìn)出口喇叭進(jìn)行適當的改造，設置袋式除塵器的框架結構和上箱體，安裝濾袋和袋籠，將電除塵器改為袋式除塵器，即電改袋式除塵器(ESPTransformLoBagfiler，ETB)。電改袋式除塵器結構如圖1所示，主要特點(diǎn)如下。
1)運行阻力低。電改袋式除塵器的進(jìn)氣方式為直通式，氣流在除塵器內部流程短，流通順暢，除塵器箱體阻力一般在300Pa左右，與電除塵器阻力相當。
2)充分利用內部空間。電改袋式除塵器采用長(cháng)袋布置方式，濾袋長(cháng)度一般選擇6~8m，與原除塵器相比，在同樣的除塵空間內能夠處理 大的風(fēng)量，尤其適用于原除塵系統的擴容增效改造。
3)不增加設備占地面積，施工周期短。電改袋式除塵器現場(chǎng)停爐施工一般在20~30d。利用原有除塵器的基礎框架、箱體、灰斗等，不改變進(jìn)、出風(fēng)口法蘭位置，原有除塵系統管道不變。與新建一臺電除塵器或袋式除塵器相比，可節省1/3以上的工程費用。
2、電改袋式除塵器配套設備
電改袋式除塵器清灰采用脈沖噴吹方式。清灰，運行阻力較低。壓縮空氣氣源由鋼廠(chǎng)內原有的空壓設備提供，不需要設置單獨的壓縮空氣站。壓縮空氣采用冷凍干燥器以及氣源加熱設備進(jìn)行處理，防止糊袋現象的發(fā)生。
針對煙塵特性，選擇合適的濾料是電改袋式除塵器成功與否的關(guān)鍵問(wèn)題之一。燒結機機尾煙氣平均溫度在80~150℃，粉塵有 的磨啄性和勁附性，在燒結機啟動(dòng)或熟料降溫過(guò)程中，煙氣攜帶的油霧、水汽會(huì )影響濾袋的清灰效果，需要采取 防范措施。針對燒結粉塵的特性，選擇經(jīng)過(guò)聚四氟乙烯(Polylelrafluoroelhylene，PTFE)浸漬的滌綸針刺氈濾料，既經(jīng)濟又可濾袋的使用壽命。
二、氣流分布
1、氣流組織的要求
電改袋式除塵器的氣流分布主要目的是濾袋使用壽命和降低設備運行阻力。
1)組織含塵氣流向除塵器每個(gè)過(guò)濾單元均勻分配和輸送，促使每個(gè)過(guò)濾單元濾袋的過(guò)濾負荷一致。
2)控制箱體 濾袋迎面氣流風(fēng)速，減小含塵氣流對濾袋的沖刷。
3)控制濾袋之間的氣流上升速度，減少粉塵二次附著(zhù)。
4)使通過(guò)除塵器的氣流流動(dòng)順暢、平緩，降低除塵器箱體氣流流通阻力。
2、氣流分布的計算模型
采用CFD對電改袋式除塵器內部氣流流動(dòng)狀況進(jìn)行模擬。幾何模型包括單臺電改袋式除塵器及其進(jìn)出口管道。采用結構化與非結構化混合網(wǎng)格處理幾何模型，整個(gè)模擬過(guò)程為等溫過(guò)程，流體作定常流動(dòng)。計算模型選用標準無(wú)一二雙方程模型，采用Simple算法，二階迎風(fēng)差分格式，近壁面處采用壁面函數法處理。
除塵器 采用速度 邊界條件，出口采用壓力出口邊界條件，分布板采用多孔介質(zhì)邊界條件，濾袋采用多孔跳躍邊界條件。
3、氣流分布方案
為各過(guò)濾單元流量分配均勻，在除塵器一側設置導流通道，引導一部分氣流流向下游過(guò)濾單元。除塵器內部的氣流流動(dòng)過(guò)程是：含塵氣流從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器，分流為3個(gè)部分，一部分氣流穿過(guò)氣流分布板直接進(jìn)入濾袋空間；一部分氣流在導流板的作用下進(jìn)入通道；一部分氣流從濾袋袋底空間流向下游過(guò)濾單元。燒結機機尾粉塵磨啄性強，含塵氣流對濾袋的沖刷作用 加嚴重。為解決這一問(wèn)題，原 電場(chǎng)前半部分不布置濾袋，預留空間可對含塵氣流起 的緩沖作用，減少迎面氣流的沖刷作用。原灰斗擋風(fēng)板會(huì )影響除塵器內部氣流分布，在灰斗內產(chǎn)生繞流，造成除塵器內局部流速過(guò)大。重新調整灰斗擋風(fēng)板，減少繞流現象，使除塵器各過(guò)濾單元流量分配均勻。各過(guò)濾單元流量偏差要求控制在15%之內。
