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        KIMRE多级尘雾分离系统在轧机除尘中的应用

        2021-06-21

        张瑞新1、5 孙洁1、2 高言2、4 于孟晗2 付磊3 郝立强1、5

        (1. 柯美瑞(唐山)环??萍加邢薰?;2. 华北理工大学;3. 北京首钢股份有限公司 河北 迁安;4. 河钢唐钢二钢轧厂;5.唐山睿泽尔科技有限公司)

        摘 要:蓝天,碧水,洁净的空气已经深入到社会的每一个角落,环境治理刻不容缓。目前,热轧生产在轧制过程中,冶金企业也会产生大量的氧化铁粉、油雾、蒸汽、气体等,由气体排放造成的污染,非结构化的粗轧机和精轧机、回火轧机烟气净化排放标准的收集,不仅是环境治理所必需的,而且要改善操作人员的工作环境,保证身体健康所必需的,是企业始终坚持不懈的需要。本文在引进和吸收国外先进技术的基础上,自主研发“多级粉尘分离系统”,应用粒度生长,颗粒团聚,拦截技术,可有效实现超低排放,烟气后除尘不仅能使除尘效果达到超低排放,阻力小,使用寿命长,且施工成本、运行成本和维护成本低。

        关键词:环境治理;多级尘雾分离;粒径增长;颗粒凝聚

        冶金企业热轧生产过程产生大量的氧化铁粉、油雾、水蒸汽和烟气等无组织排放污染环境,如何将粗轧机、精轧机、平整机烟气收集净化达标排放,是需要各个企业始终坚持不懈的工作。除了遵循国家统一标准外,各地政府部门的要求也不尽相同,但污染源点的除尘升级改造、提高烟气捕集率、开展精细化环境管理,确保污染物稳定达标排放,是各个企业亟待解决的难题。

        现在许多工业除尘方式被广泛应用在各生产厂家,其中,袋式除尘器很早就在各工业部门中应用,该设备主要通过除尘布袋收集粉尘,它通过对含尘气体进行重力沉降、筛滤、惯性力以及热运动的作用,实现对非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物的捕集,捕获粉尘微??纱锏?.1微米。但是,当它用于处理含有水蒸气的气体时,就会出现结露问题,无法实现净化效果。静电除尘主要用来分离工业废气排放中含有颗粒粉尘和细微粉尘。能处理高温、高湿烟气。它的除尘效率高,处理分量大,运行阻力低。但是,这种除尘器设备效果不是很理想,加上目前国家工业废气污染排放指标上升,其生产工艺已经不能满足相应的标准。湿式除尘器用水作为除尘介质,除尘效率高。但是,其能耗高,会产生废水,容易造成二次污染;在处理高温气体时,会形成白烟,不利于扩散。

        目前,各钢铁公司轧机除尘大多采用塑烧板除尘器的方法,该除尘系统主要由吸尘罩、吸尘管路、塑烧板除尘器、风机、烟囱等几大部分组成[1]。系统运行过程存在塑烧板老化、堵塞问题,运行阻力大大增加,岗位工况环境极差,无奈只能被迫拆除部分塑烧板降阻运行。更换新塑烧板,投资费用高,不仅增加企业生产运行成本和劳动强度,而且不能彻底改变岗位工况环境,也很难满足现在的环保政策,实现超低排放的达标排放要求。

        1 基于Kimre 的“多级尘雾分离系统”治理方案

        美国Kimre公司创建于1973年,位于美国佛罗里达州迈阿密。四十多年来提供具有专利的、高性能的交织型丝网结构的产品,为空气污染控制及液体分离产品带来了重大技术变革[2]。Kimre复合式丝网除雾方案利用高效“交织网状结构”对流体分离及空气污染控制是一次革命[3],在质热传递、除微粒和除雾方面远远优于常规塔填料、屋脊型除雾器及丝网除雾器,尤其针对1~5μm粒径,去除率达99%。

        1.1  高效“交织网状结构”组成原理

        1.1.1  阶梯状结构

        独特阶梯状结构使其空隙率高达94%~97%,同等工况下,不堵塞,压降要比传统丝网除雾器减少25%,过滤效率达90%,远高于普通除雾器,其剖面结构如图1所示。

        图1  高效“交织网状结构”剖面结构

        1.1.2 除尘、除雾原理

        采用复合阶梯状结构设计理念,主要利用了扩散、拦截及碰撞原理, 对微米级颗粒物进行有效的去除[4],对1~5μm粒径的颗粒物拦截效果,远远高于其他类型除雾器。如图2所示。

        图2  高效“交织网状结构”丝网除雾器的除尘、除雾原理

        1.2  “多级尘雾分离系统”

        柯美瑞(唐山)环??萍加邢薰驹谟τ?Kimre 产品的同时,结合该公司的经验技术,自主开发研制的“多级尘雾分离系统”,鉴于现场排放物颗粒粒径分布范围很大,甚至含有亚微米级的颗粒物,因此需选用孔径大小不同的丝网多层基材组合设计,在保证拦截效率的基础上,兼顾避免液泛现象的产生、兼顾该丝网除雾器整体压力损失,设计了以不同孔径的各种

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