冶金除尘工艺（三）塑烧板除尘

冶金除尘工艺（三）塑烧板除尘

钢铁企业常见的除尘工艺包括布袋除尘、滤筒除尘、塑烧板除尘、重力除尘、湿法除尘、静电除尘、湿电除尘、多管除尘等。

    本文主要介绍塑烧板除尘（Sinter plate filter）。

 

    塑烧板除尘技术最早由德国禾鼎公司在1979年提出，经过数十年的发展经历了由塑料烧结管式滤芯到烧结板滤芯的发展历程，目前在钢铁、矿业、新能源、制药等领域应用广泛。

 

1、工作原理

扬尘点位含尘气体在引风机的作用下通过进风口进入塑烧板除尘器内部后流速降低，较大颗粒的粉尘在重力作用直接落入灰斗，而较小颗粒的粉尘随气体经过塑烧板时，灰尘颗粒被截留在塑烧板外表面，而干净的气体则通过塑烧板的孔隙进入塑烧板内部后经除尘器出风口排出完成烟气净化。

 2、设计参数

1）处理风量：一般指进入塑烧板除尘器内部的含尘烟气工况流量，用Q表示，单位：m³/h。

2）过滤风速：该参数的选择直接关系到除尘器的除尘效率、阻损及塑烧板的寿命，随着超低排放政策要求的提高，目前新建塑烧板除尘器中烟气过滤风速一般设计的V≤0.8m/s。

3）过滤面积：指除尘器塑烧板的有效过滤面积，用S表示，计算公式为S=Q/(60×V),单位：m²。

4）塑烧板数量：根据单个塑烧板的过滤面积计算出的塑烧板数量，单位：个。

 

5）本体漏风率：一般要求≤2%。

6）本体阻力：一般要求≤1200Pa。

7）耐压等级：与选用的引风机风压匹配。

 

3、系统组成

1）除尘器本体

除尘器本体一般分为上中下三个箱体，其中出风口一般布置在上箱体；中箱体包括多孔板、滤片、检修门、进风口；下箱体主要指灰斗部分。

其中框架为除尘器的骨架，用于支撑除尘器本体及附件；

 

其中壳体焊接在框架上，主要起密封的作用；

其中多孔板用于固定塑烧板，一般要求厚度≥6mm；

其中灰斗的主要作用是收集除尘器中烟气经塑烧板过滤后的粉尘。

2）塑烧板

塑烧板是由多层微孔材料通过高温烧结而成的一种过滤元件，因其材料主要为塑料所以称为“塑烧板”。

塑烧板外部形状像手风琴箱样的波浪形，若完全展开相当于扩大了3倍的表面积；板材厚度约4mm，内部为大约30μm均匀孔隙，表面喷涂疏水PTFE涂层形成2-3μm微孔，独特的结构使塑烧板对超细粉尘有较高的过滤效率。

 

塑烧板本身为刚性结构且无骨架磨损使用寿命长，表面经过深度处理孔径细小均匀具有疏水性不易粘附含湿粉尘，可处理超细粉尘和高浓度粉尘。

 

按耐温不同可分为常温（＜70℃）、耐热（＜110℃）、耐热（＜160℃）三种；此外还有防静电型、耐酸耐碱型等具有不同特性的塑烧板。

常见塑烧板外形尺寸一般为L1047×H1550×T63mm、过滤面积约9平方。

 

3）清灰系统

主要包括气源、气管、气包、喷吹管、脉冲阀等；

其中气源一般为氮气或经除水处理后的压缩空气，压力一般为0.5-0.6MPa；每块塑烧板配有一个喷吹管和配套脉冲阀，塑烧板除尘器的清灰过程不同于其他除尘器，它是靠气流反吹将粉尘层从塑烧板逆洗下来，由于塑烧板本身为刚性结构喷吹过程没有塑烧板的变形和振动，粉尘层呈片状落下，比一般的干式除尘器清灰扬尘小。

 

4）输灰系统

主要包括卸灰阀、刮板机或螺旋输灰机、中间灰仓等；其中卸灰阀一般为星型卸灰阀，主要用来控制灰仓中的粉尘进入刮板机或螺旋输灰机；经过刮板机或螺旋输灰机输送的除尘灰进入中间灰仓等待下一步处理。

 

5）电控系统

含灰仓料位计、除尘器压差测量仪表、上位机等，主要用来监测除尘器的工作参数并实现除尘器各电控设备的远程和就地操作。

6）动力系统

包括除尘器配套的风机、电机、变频器等。

 

4、能源介质：

1）电：主要为系统用电设备供电，电压10KV/380V；

2）气：主要为塑烧板清灰系统用气，压力一般为0.5-0.6MPa；

3）水：主要为风机轴承箱冷却用水，压力0.2-0.3MPa，水温≤30℃，用量约2-3m³/h。

5、优缺点

1）优点：使用寿命长（5-10年）、对粒径1μm以下粉尘捕集效率高、结构紧凑、可处理高浓度含湿含油烟气、可用水直接冲洗、维护简单。

2）缺点：塑烧板不耐高温、系统阻损相比布袋大系统能耗高、同样风量除尘器总体建设成本比布袋贵一倍。

 

6、投资费用

一般可按照20-25万元/万风量估算做参考，进口塑烧板价格偏贵/国产塑烧板价格偏低，上述价格含收尘罩、收尘管道、土建基础、除尘器本体、动力系统等全套设备。

7、应用场合

塑烧板除尘因其独特的多孔结构对含水、含油、含酸、含碱、超细粉尘、高浓度粉尘等工况均有良好的除尘效果。中环协【2020】4号关于印发《钢铁企业超低排放改造技术指南》的通知中规定轧钢生产工序治理措施采用塑烧板除尘或湿式电除尘；《钢铁工业排污许可证申请与核发技术规范》（HJ846-2017）规定轧钢-精轧机废气-污染治理措施（静电除尘器、电袋复合除尘器、旋风除尘器、多管除尘器、塑烧板除尘器、滤筒除尘器、湿式电除尘、其他）。

 

近几年随着钢铁企业超低排放进程的推进塑烧板除尘在轧机除尘中得到广泛应用，但是也有部分企业反馈随着运行时间的延长塑烧板自身阻损逐渐加大除尘效果变差，原因是烟气中含油性的氧化铁粉尘不断堆积在塑烧板表面造成涂层损坏、塑烧板微孔堵塞造成反吹时粉尘剥离性能下降，进而造成除尘器阻力升高，随着粉尘不断在基体内部积累且无法反吹去除最终堵塞塑烧板且局部压力增大最终导致塑烧板破裂。

 

8、总结

钢铁企业全流程不同生产工序产生的含尘烟气具有不同的粉尘特性，需根据烟气参数如烟气温度、烟气湿度、粉尘性质、粉尘浓度、投资性价比等因素综合考虑选择合适的除尘工艺。