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鍋爐布袋除塵器有色金屬工業(yè)煙塵特點(diǎn)分析及除塵措施
1.前言
近幾年來，我國環(huán)保煙塵治理工藝出現(xiàn)重大改進(jìn)，百花齊放。有色金屬工業(yè)煙塵的治理更是群芳斗艷，出現(xiàn)良莠不齊不齊的格局。隨著《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn))（修訂版)出臺(tái)，對煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)也提高了一個(gè)臺(tái)階，面對有色金屬煙塵的高溫度、高濃度、高濕度、高赫度—“四高產(chǎn)物”。鍋爐布袋除塵器鶴立雞群，成為當(dāng)前有色金屬工業(yè)煙塵治理的主流環(huán)保設(shè)備是毋庸置疑的。筆者經(jīng)歷了鋅、鋁、銅、鎂、鎳、鑰、銻、鉛、錫等有色金屬工業(yè)煙塵治理設(shè)備的改造或重建，走過了多年的風(fēng)雨人潮，面對紊亂、冗雜的惡劣工況，總結(jié)了一縷瑣碎、辛酸的經(jīng)驗(yàn)愿與同仁一同探討。因此，本文將以有色金屬(鋅)工業(yè)煙塵治理除塵設(shè)備的應(yīng)用為基礎(chǔ)，闡述該除塵設(shè)備在有色金屬工業(yè)煙塵治理中的應(yīng)用情況。分析總結(jié)袋式脈沖除塵設(shè)備的使用經(jīng)驗(yàn)和特點(diǎn)，羅列遇到復(fù)雜工況時(shí)采取的不同措施。
2.有色金屬的現(xiàn)狀
改革開放以來，我國有色金屬工業(yè)持續(xù)、快速、穩(wěn)定發(fā)展，2002年10大常見有色金屬總產(chǎn)量達(dá)到1000萬噸，位居世界第一，主要有色金屬產(chǎn)量和占全球產(chǎn)量的比例。目前，我國有色金屬工業(yè)總體具備較強(qiáng)實(shí)力，電解鋁年產(chǎn)能力達(dá)到550萬噸；礦銅冶煉年生產(chǎn)能力超過130萬噸；礦產(chǎn)鋅鉛的冶金能力均居世界第一位；錫、銻、鎂等金屬占全球一半以上的份額。
3.有色金屬工業(yè)煙塵特點(diǎn)分析及除塵措施
3.1煙氣量的確定。有色冶金鋁的種類繁多，就是同一類有色金屬爐也因結(jié)構(gòu)的差異而影響實(shí)際煙氣量，例如冶煉爐的漏風(fēng)系數(shù)、冶煉爐的工作制度等都會(huì)改變其實(shí)際煙氣量。甚至，差之毫厘，謬之千里。
3.2煙氣溫度的調(diào)節(jié)。有色金屬爐出口煙氣溫度高的達(dá)1200℃，低的僅有80~100℃。為適應(yīng)收塵設(shè)備的要求，高溫?zé)煔獗仨氝M(jìn)行冷卻(有風(fēng)冷、水冷等)，低溫要考慮露點(diǎn)問題，必要時(shí)還要采用保溫、加熱或調(diào)人熱風(fēng)的方法，以保證煙氣不結(jié)露，防止除塵設(shè)備腐蝕或煙塵粘結(jié)(特別是袋式除塵器布袋粘結(jié)增阻和電除塵器極板粘結(jié)癱瘓)。
3.3煙塵粒徑的危害。煙塵粒徑是選用收塵流程、確定收塵設(shè)備的基礎(chǔ)條件。有色冶煉的煙塵粒徑分布不均勻，機(jī)械塵一般大于10μm，有的甚至小于0.01μm。超細(xì)煙塵給收塵凈化帶來了較大困難，對人體的傷害嚴(yán)重。不管是除塵效率高的鍋爐脈沖除塵器、電除塵器，還是淘汰的水浴除塵都不易操作。
3.4粉塵微型結(jié)構(gòu)。機(jī)械塵一般為不規(guī)則多棱立方體和片狀，揮發(fā)塵一般近似球狀，纖維狀或結(jié)晶體。不規(guī)則和具有棱角的機(jī)械塵、硬度高的煙塵對旋風(fēng)收塵器、管道和風(fēng)機(jī)的磨損嚴(yán)重。球狀煙塵不易放出電荷而易于沉降，故不宜用電收塵器而宜用旋風(fēng)收塵器。不規(guī)則狀和纖維狀煙塵不易穿透濾布，采用袋式收塵器比較合適。
3.5煙塵密度分密度和堆積密度。前者隨煙塵成分而異，后者與煙塵粒度有關(guān)。煙塵密度對沉塵室和旋風(fēng)收塵器的收塵效率影響很大。堆積密度對煙塵的貯存和再飛揚(yáng)有較大關(guān)系，如煙塵的密度和堆積密度之比大于10，煙塵的二次飛揚(yáng)將十分嚴(yán)重。
3.5煙塵的靜電特性。由于煙塵經(jīng)常處激烈的碰撞摩擦或受放射性照射、電暈放電等影響，一般都帶有電荷，這種靜電特性對煙塵的捕集和清灰都有很大影響。不同煙塵和物料具有不同的帶電順序，當(dāng)其互相接觸時(shí)按照各自順序帶電。如袋式收塵器，如果所選濾料與煙塵的帶電順序比較接近，則帶電量少。
3.6煙塵的比電阻是煙塵導(dǎo)電性能的標(biāo)志，它與煙塵的成分、煙氣溫度和煙氣成分有關(guān)，煙塵的比電阻對電收塵器的性能影響極大。比如電石爐煙氣比電阻高，不可采用電除塵設(shè)備。
3.7煙塵的潤濕性分為親水和疏水性兩類。親水性煙塵有石灰石、無機(jī)氧化物等；疏水性煙塵有木炭，硫、孔雀石、硫化鋅、硫化鐵、硫化鉛等。如對于親水性煙塵在袋式除塵中就要格外注意濾袋的材質(zhì)選擇。
3.8煙塵粒度較粗和球狀煙塵的潤濕性比粒度小和形狀不規(guī)則的煙塵為好，小于5μm的煙塵懸浮于煙氣中，很難被潤濕，只有在水和煙塵間有很高的相對速度的條件下，沖破煙塵周圍的氣膜，煙塵才被水潤濕，如文氏管，沖擊式收塵器等即起此種作用。由外界因素使多個(gè)小粒徑煙塵結(jié)合成大粒徑煙塵，這種持性稱煙塵的凝聚性，在高溫條件下呈不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的微塵，互相碰撞而凝聚。超聲波、電暈電場有促使凝聚的作用，煙塵圍繞懸浮的水滴時(shí)亦可凝聚，文丘里收塵器即有此種作甩。
3.9煙塵的粘結(jié)性和煙塵的含水、溫度、粒度、幾何形狀、化學(xué)成分等有關(guān)。煙塵粘結(jié)性的強(qiáng)弱可用粘結(jié)力表示。從微觀上看，粘結(jié)力包括分子力、毛細(xì)粘結(jié)力和靜電力，其中毛細(xì)粘結(jié)力起主導(dǎo)作用。各類煙塵的粘結(jié)性按粘結(jié)強(qiáng)度。煙塵粘結(jié)性強(qiáng)，易使煙道、冷卻設(shè)備的鍋爐脈沖布袋除塵器內(nèi)壁粘結(jié)而堵塞，降低冷卻效率，點(diǎn)收塵器極板和極線上煙塵不易清掉，造成反電暈和電暈閉鎖現(xiàn)象，影響收塵效率，袋收塵器濾布上的煙塵清除不盡，增加過濾阻力。
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