阻火型脉冲袋式除尘器在焦炉除尘系统中的应用
焦炉出焦时产生大量高温烟气，这个过程持续2~3min。捕集到烟道中的烟尘温度可达150℃，瞬间达到180℃，且夹杂着燃烧的炭颗粒。两次出焦首尾间隔的时间大约10min，在此时间段内烟气温度基本为常温。2005年4月济南钢铁集团总公司（简称济钢）焦炉拦焦除尘应用4000m2阻火型脉冲袋式除尘器，除尘效果理想。
1 除尘系统
1.1 焦炉系统烟气的主要特性
（1）烟气具有温度高、易扩散、浓度高、毒害性大等特点；（2）烟气中伴有未燃尽的、灼热的大颗粒焦粉；（3）间歇时间远大于工作时间；（4）烟气中含有易燃、易爆成分较多，必须采取可靠的防爆和泄漏措施。烟气主要成分为粉尘，温度小于120℃。产生的烟气量：324000m3/h，含尘气体浓度5~10g/m3，粉尘化学成分为90%焦粉（其余为少量焦油烟），堆积密布：0.9~1.2 g/cm3。粉尘粒径分布：小于10μm，1.4%；10~40μm，20.1%；40~80μm，43.5%；80~125μm，18.6%；大于125μm，16.4%。
1.2 除尘系统的运行机理
除尘系统主要由冷却器、阻火型除尘器、离心风机、主电机、偶合器、仪表系统、循环冷却水系统、压缩空气系统及管网系统等组成，见图1。
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图1 焦炉拦焦除尘系统流程
表1 除尘器主要性能参数
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除尘器主要性能参数见表1。
1.2.1 冷却系统的作用 除尘器前级设有阵发性高温烟气冷却器，冷却器同时兼有预收尘的作用，利用烟气气流在冷却器中的扩散，折转把大颗粒分离出来，落入灰斗，同时也消除了燃烧着的赤热炭颗粒。焦炭粉尘梭角分明、锋利、硬度大，磨啄性强，通过冷却器预收尘后，大颗粒被捕集，可减轻对后序袋式收尘器滤料的磨损，延长滤袋的使用寿命。冷却器可将烟气温度控制在110℃以下，当温度超过120℃时，可打开设在冷却器与除尘器之间的冷风阀，吸入冷风降低烟气温度，以满足常温袋式除尘器的使用要求，既节省投资，又可提高设备运行的稳定性。
1.2.2 风机运行的控制 除尘系统的主风机应用液力偶合器进行调速，将风机的运转与推焦车联锁，推焦时与地面除尘站对应的风机相应高速运行，其余时间风机低速运行，可降低能耗。该套除尘系统采用PLC自动控制技术，由除尘地面站中控制室集中监控，同时还设置了手动开关，可进行人工控制，以便于检修。
2 阻火型除尘器烟尘控制技术
2.1 阻火型除尘器的特点
（1）进风方式为箱体进风，两外侧进风，两侧外出风；（2）针对烟气中的灼热大颗粒焦粉，进风口设有阻火板；（3）针对焦炉烟气间歇产生（阵发性）的特殊性，采用在线清灰方式；（4）除尘器设有防爆装置，滤料采用防静电覆膜针剌毡。
2.2 阻火型除尘器的结构（略）
2.3 关键技术
2.3.1 阻火板技术 阻火型除尘器进风方式采用箱体下部进风，在进风口处设一面阻火板。其作用一是导流作用，将含有大颗粒粉尘分离后直接流入灰斗，将含有较小的粉尘向上输送，两部分烟尘均匀地进入中部箱体吸附在滤袋的外表面上，干净气体透过滤袋进入净气室；二是阻挡作用，阻火板长1700mm，延长至灰斗底部，使灼热大颗粒不能随烟气上升，对滤袋起保护作用。
2.3.2 在线清灰技术 根据焦炉烟气间歇产生的特点，阻火型除尘器采用10台脉冲控制仪控制10个室的脉冲喷吹。当风机低速运行时，通过PLC控制2台脉冲控制仪，同时喷吹2个室的4个脉冲阀，保证在8～10min焦炉间歇内，将10个室在线清灰一个循环周期。每个室设有12个脉冲阀（淹没式脉冲阀），每个阀对应一根喷吹管，喷吹管通过管上14个喷嘴对14条滤袋进行喷吹。在脉冲喷吹时，气流从滤袋顶部到袋底进行喷吹，使滤袋向外膨起变形，并产生强烈的振动使滤袋外表面的粉尘层破裂，再加上超音速脉冲气流和引射气流的逆向吹风作用，实现粉尘脱离滤袋表面，达到清灰目的。
在线清灰是清灰、过滤同时进行。由于脉冲清灰喷吹强度大，且风机低速运行，粉尘在沉降下落过程中不会受过滤气流的影响，清灰效果好。在线清灰结构简单，控制方便，机械阻力小，系统阻力变化小，减少维修维护人员的工作量和劳动强度。
2.3.3 防爆技术 为确保除尘器在运行中出现正压时能自动泄压，在除尘器的10个箱体上设置10个专用的防爆泄爆装置—DN800不锈钢防爆阀。
2.3.4 卸灰密闭装置 为确保除尘器卸灰系统的密闭性，采用了10套双层气控排尘阀，较单体卸灰阀密闭效果好。
2.3.5 集中控制技术 该套除尘系统采用PLC自动控制技术，由除尘地面站控制室集中监控，同时还设置了手动开关可进行人工控制，以便于检修。
2.4 阻火型除尘器与常规脉冲除尘器的比较
阻火型除尘器与常规脉冲除尘器从结构型式到清灰方式、喷吹制度等多方面存在着不同之处，两者比较见表2。
表2 阻火型与常规脉冲型除尘器的对比
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3 应用效果
焦炉装煤出焦除尘系统的4000m2阻火型脉冲袋式除尘器在焦炉拦焦除尘投入运行后，取得了明显应用效果，实现了对炼焦出焦生产中产生的大量有毒有害烟尘的全封闭回收，拦焦侧烟尘捕集率大于90%，减轻了炼焦生产对焦炉周边环境的影响。
阻火型除尘器以它独特的阻火技术，克服了常规脉冲袋式除尘器的弱点，延长了滤袋的寿命，提高了除尘效率，经济钢安环处监测中心多次检测，岗位粉尘浓度和除尘器出口排放浓度均达到了国家标准要求。
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