冶金除尘工艺（四）重力除尘

冶金除尘工艺（四）重力除尘

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

本文主要介绍重力除尘。

 

1、工作原理

含尘气流进入重力除尘器后，由于流通截面突然扩大，气流速度显著降低，尘粒在重力作用下逐渐沉降到除尘器底部。

粉尘进入沉降室后，一方面会随着气流沿水平方向运动，一方面会在重力作用下垂直向下运动，当粉尘垂直向下进入灰斗的时间小于水平穿过沉降室的时间则粉尘可分离。

根据斯托克斯定律，尘粒的沉降速度与尘粒的粒径、密度以及气流的粘度等因素有关。粒径越大、密度越大的尘粒，沉降速度越快，越容易被分离出来。

沉降室的长度越长、高度越低，越有利于粉尘的分离。

 

2、设计参数

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

2）沉降室长L、宽W、高H：参数含义见下图。

3）烟气流速：即烟气从除尘器进口到出口的运动速度，重力除尘器中烟气流速一般设计的V≤2m/s。

4）沉降速度：粉尘在沉降室中的下沉速度，用Us表示，不同颗粒、不同性质的粉尘下降速度不同，单位：m/s。

5）气流停留时间：指烟气从除尘器进口到出口所用的时间，用t表示，计算公式为t=L/V,单位：s。

6）气流沉降时间：粉尘从进入沉降室到落入灰斗的时间，用ts表示，计算公式为ts=H/Us，单位：s。

7）除尘效率：尘粒中不同大小的粉尘颗粒在同样的沉降室中分离效率不同，按照颗粒大小分别表示的分离效率称为粒级效率；全部粉尘中实际被分离出的总质量占比称为总效率。

3、系统组成

1）除尘器本体

除尘器本体一般为钢结构或者其他材质的矩形或筒型箱体，也称为沉降室。

为提高粉尘的沉降效率，箱体内有时会增设一些挡板对粉尘颗粒进行拦截。

箱体下部的灰斗主要作用是收集沉降室收集的粉尘。

2）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。

 

3）电控系统

沉降室本身无用电设施，电控系统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（主要是输灰系统）的远程和就地操作。

4）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）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：结构简单、成本低、运行费用低、维护方便。

2）缺点：占地面积大、除尘效率低。

6、投资费用

一般可按照5万元/万风量估算做参考，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

常应用在含尘浓度较高的场合作为预处理器进行粗除尘后配合布袋除尘、静电除尘等除尘系统使用，如炼铁高炉荒煤气的重力除尘等。

 

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。