钢铁企业常用除尘设备应用与发展趋势

张建华

宣化钢铁集团有限责任公司环保中心 河北张家口 075100

在实际工业生产中，除尘设备在改善生产环境质量、保障烟气排放达标方面发挥着不可替代的作用。本文以目前钢铁企业生产中常用的除尘器为例，对除尘设备的应用与发展趋势进行分析。

1 除尘设备工作原理简介

根据除尘机理的不同，除尘器主要分重力、惯性、离心、过滤、洗涤、静电六大类。目前在钢铁企业中过滤式和静电除尘器等应用较多。

1.1 过滤式除尘器工作原理

过滤式除尘器除尘效率高，可达99%以上，且适用范围广、运行稳定、维护简单，其中布袋式除尘器应用为最广，其原理是：含尘气体通过滤袋时与滤料纤维织物发生碰撞，粉尘阻留附着在滤袋表面积聚形成粉尘层，在此后的捕集过程中，粉尘初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，能够收集到更细小的尘粒，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。经滤袋及粉尘层过滤净化后的烟气逸出袋外，从烟囱排出[1]。

1.2 静电除尘器工作原理

在金属阳极和阴极上通以高压直流电，使得气体电离，产生正离子和负离子，吸附在通过电场的粉尘上，使粉尘荷电。荷电粉尘在电场的作用下向极性相反的电极运动而沉积在电极上，达到粉尘和气体分离的目的，净化后的气体经烟道排出。当电极上沉积的粉尘达到一定厚度时，可通过机械振打使粉尘落入下部灰斗。

2 除尘设备的应用现状

2.1 除尘设备应用中存在的问题

（1）除尘设备的型式选择不合理。不同型式的除尘设备特点不同。袋式除尘设备优点有：①除尘效率高，一般在99%以上且工作稳定。②对粉尘的特性不敏感。③结构简单，维护操作方便。④同样除尘效率时，造价低于电除尘器。其缺点有：①运行阻力大，风机能耗高。②滤袋承受高温能力弱。③滤袋易破损，更换工作量大，维护成本高。④一旦出现破袋，效率急剧下降。静电除尘器的优点有：①系统压力损失小。②耐温性能好。③核心部件为钢结构，使用寿命长。④运行维护工作量小。缺点有：①除尘效率会受粉尘种类影响而波动。②一次投资大，钢材消耗多，要求较高的制造安装精度，运行费用高。③对微细粉尘捕集效率低。若除尘设备的型式选择不当，在实际应用过程中会导致各种问题产生，使设备不能正常运行[2]。

（2）阻力偏大，能耗过高。随着粉尘在滤料、管道、箱体的沉积，若不能及时有效清理，会增加烟气阻力，减少风量，增大能耗，加剧设备损耗并降低除尘效率。如当滤料两侧的压差很大时，会把一些附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，降低净化效率。

（3）滤料的质量问题严重影响除尘效率。滤料材质选择不当、质量不符合要求或安装精度差，会大大降低除尘效率和使用寿命，增加运行维护成本。如发生烧袋、糊袋、漏袋、掉袋等现象。

2.2 除尘设备有效应用的建议

为获得理想的净化效果，需解决除尘设备应用中存在的问题，从而实现除尘设备的高效应用。

（1）合理选择除尘设备的型式。应根据有关技术标准及烟气特性等因素，通过技术经济比较，按先进适用、安全可靠、经济合理的原则选择除尘器型式，满足生产要求。通常根据粉尘性质、含尘浓度、烟气成份、预期寿命，结合实际工况运行条件来选择不同类型的除尘设备。

（2）有效控制除尘设备的阻力及能耗。除尘系统包括风机、管道、预除尘系统、除尘系统、清灰系统、润滑系统及电控系统等。应针对具体工况运行条件保证各系统性能合理匹配，最大地优化阻力及能耗，并在运行中根据参数反馈做好维护调整，降低阻力和能耗。选择正确的清灰方式并合理设定清灰周期是保障除尘器高效低阻运行的重要因素[3]。目前袋式除尘器普遍采用脉冲喷吹清灰方法，利用脉冲喷吹机构瞬间放出压缩空气高速射入滤袋，依靠反向气流冲击振动滤袋完成清灰。清灰时注意不能破坏滤袋粉尘初层，以免影响净化效率。

（3）合理选择滤料材质，保证滤袋加工安装质量是袋式除尘器应用中非常重要的一环。要根据实际工况环境，选择强度好、耐腐蚀、寿命长的滤料并能满足环境温度条件。

3 除尘设备的发展趋势

随着环保地位的提高和技术不断进步，除尘设备的应用有着广阔的发展前景。一是过滤材料质量和科技含量将进一步提升。在水、气、声、渣等治理领域都会更多地应用到过滤材料，强度高、耐高温、耐腐蚀、寿命长的滤料是其应用发展的趋势。二是复合化发展。电袋除尘器作为一种新型的复合型除尘器，是在一个箱体内安装电场区和滤袋区，利用静电除尘和过滤除尘两种机理，克服了之前单一功能除尘器的弊端，吸尘率高达99%-99．9%，对于目前PM2．5的吸收也具有良好的效果。三是自动化及智能化发展。随着自动化技术应用，结合工业互联网、大数据及云技术等现代信息技术，将逐步实现工业烟气净化系统的自动化、智能化运行维护，提高烟尘治理的智能化管控水平，大大减少人工劳动。四是除尘器向大型化发展。大型除尘器虽然系统复杂，投资高，但更有利于集中管控和发挥科技优势。如近年来，新型滤料和脉冲阀的技术开发，使袋式除尘器更加安全可靠，国内大型脉冲袋式除尘器发展较快，在钢铁工业中得到了更多应用。

4 结语

环保除尘设备经历了较长时间的发展进程，随着技术的不断进步，经历了多代产品的更新，其性能逐步提升，应用更加广泛，在多个领域中都发挥着重要作用。相关技术人员应当根据实际需求，对除尘设备的应用加强认识并了解把握其发展趋势，以更好地发挥除尘设备功效，实现烟气排放环保达标，提高环境效益。