静电除尘器在铸铁厂型砂通风处理系统中的运用
1.前言
酒钢机械制造公司铸铁厂型砂处理系统是该厂前期制造型砂铸模的主要设备。由于该型砂处理系统处理点比较分散，共九个扬尘点。且每个扬尘点扬尘大、微细粉尘向周围飞扬扩散，粉尘弥漫，污染严重，工况环境恶劣，最大的污染源为振动落砂床，严重影响了现场施工人员的身体健康。最初酒钢机械制造公司铸铁厂采用布袋除尘器解决了此问题，但不到半年该布袋除尘器运行效果越来越差，换新袋也达不到预期效果。随着工业化、城市化进程的加快，国家实施了可持续发展的战略目标，提高了环境排放标准的要求，加大了环境保护的力度。因此酒钢机械制造公司铸铁厂的粉尘污染成为该厂最棘手的事情。2002年底我厂承接了酒钢机械制造公司铸铁厂型砂通风处理系统的改造任务。此次改造，由于受资金、工况、工期的限制，难度较大。我们经过现场调查、详细的计算和充分的论证，采取了电除尘替代原布袋除尘器的改造方案，用较短的工期和较少的资金，收到了良好的效果，为同类型砂通风处理系统的改造积累了经验。
2.改造原因分析及方案确定
2.1原布袋除尘器的工作机理是含尘气体通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。设备阻力损失约为980-1470Pa。
2.2由于原布袋除尘器经过一段时间运行后，设备阻力加大，加之换袋不及时，所换布袋质量不高，造成设备内部砂凝结、堵塞。随着设备阻力不断加大，型砂处理系统各处理点吸力不断减弱，每个扬尘点微细粉尘向周围飞扬扩散，工况环境恶劣。
2.3针对该厂对环保设备的维护和保养现况以及粉尘（主要是粘土）的化学成分、比电阻特性我们决定采用静电除尘，一次性更换原布袋除尘器处理系统。
2.4静电除尘利用高压静电场将含尘气体中的粉尘分离。当向电晕线供电达到足够高压时，电晕线周围产生电晕区，在高电场强度的作用下，使气体电离，产生大量自由电子及正离子。电子游移出去后附着气体分子形成大量负离子，正离子也同时游移出去。当含尘气体通过存在大量电子和正、负离子的空间时，离子及电子会附着在粉尘上，各向其异极性方向运动，在正极板和电晕线上释放负、正电而粘附在上面。通过振打清灰使其落入灰斗中，排出除尘器。
3．电除尘器设计参数选定
1)处理烟气量：100000m3/h（各扬尘点风量之和加除尘器本体漏风）
2)电除尘器截面：30m2。
3)烟气温度：常温。
4)入口含尘浓度：5g/m3。
5)电除尘器漏风率：≤3%
6)电除尘器本体阻力：≤245Pa
7)电场数：2个
8)电场通道数：12个
9)电场长度：3.5m。
10)电场高度：6m。
11)同极间距：420mm。
12)总集尘面积：1008平方米
13)阳极板：480mm大C型极板。
14)阴极线：锯齿线。
15)通风系统中采用全密闭式吸风罩处，其收尘率达到90%以上；采用开放罩处，其收尘率达到70%以上
16)电除尘器保证效率：98%
17)电除尘器设计效率：99%
18)电除尘器型号：EXP-30-2×3.5-1
4．通风处理系统工艺流程如图：
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5．运行状况及收尘效果
经过几年多生产投运至今，其运行状况稳定，收尘效果良好。烟气排放低于国家排放标准。酒钢机械制造公司厂领导和广大职工对我们的除尘器给予了高度的评价。
6．该通风处理系统设计关键及特点
6.1由于粉尘细、轻、粘附力大，为避免反电晕现象的发生，采用了宽间距，增大了异极距，提高了两极间工作电压，有效电场强度增大，电流均匀性得到改善，驱进速度提高，选择科学合理的极配方式（本台除尘器选用同极间距420mm。）
6.2针对粉尘粘性大、质轻的特性，增加了电除尘器阴极、阳极的振打力度，采用厚钢板通过自动仿形火焰切割制造的整体锤头，振打力度适中，运行可靠性高。
6.3振打系统是电除尘器仅有的转动部件，采用兰州电力修造厂近年来设计出的新型振打传动系统，避免了过去掉锤、窜轴、卡轴现象，大大提高了振打传动的可靠性，减少了故障率，提高了电除尘器的整体性能，为除尘器的安全、经济、高效运行提供了保障。
6.4通过气流分布模拟试验，设计合理的孔板及导流部件，能保证电除尘器电场内的气流分布均匀。
6.5为保证各通风管路风压平衡，在电除尘器进气前端安置一立式集气罐，各通风管路切向进入立式集气罐。立式集气罐相当于一个简易的旋风预除尘。
6.6各扬尘点采用全密闭式吸风罩。户外大型扬尘点可采用半密闭罩。
6.7整个通风处理系统不设保温。
7．结语
电除尘器和袋除尘器一样也有不少失败的教训。除受粉尘比电阻的制约，操作条件的影响，但总的来说，操作条件电除尘器要求不高，系统阻力小，运行时间长。布袋除尘器阻力大，操作条件要求高，经常换袋。尤其是铸铁厂型砂通风处理系统中各扬尘点不集中，且要求系统阻力小的条件下电除尘器效果特别突出。
8.参考文献
(1)《除尘技术》，华北电力大学，高香林，2001年3月
(2)《电除尘器本体结构》，兰州电力修造厂，贺怀民。2000年8月
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