熔铝炉烟气冶理与袋式除尘器

1、熔铝炉烟气冶理与袋式除尘器 袋式除尘器用于熔铝炉烟尘治理很实用；各种袋式除尘器的优缺点迥异，经济技 术分析十分必要；适当的滤料及结构合理的除尘是熔铝炉烟尘治理的关键。1、概述 熔铝炉与保温炉的燃料通常为柴油、天然气或煤气，燃烧废气主要含有CO2、CO、N、H0、A10，粉尘、炭粉、氯化盐 （NaC1、KC1） 及少量酸性气体 （HC1、 C1、ccl）。其中，粉尘浓度约为 300600mgm3；HC1约 280mgm3（保温炉精 练时）；C12约为161mgm3（保温炉精练时 ）熔铝炉粉尘的粒径分布： 1m的占 725； 130m的占 149； 30m的占 126。熔铝炉的烟尘特点是粉 尘细而

2、轻，当燃料为柴油或天然气时湿度较大，有一定的腐蚀性。对于较细粉尘 的治理须采用高效除尘器，如电除尘器或袋式除尘器。由于电除尘经烟气调质后 易结露产生酸雾，腐蚀极板与机体构件，所以不适用于熔铝炉烟气治理，且已有 过失败的案例。因此熔铝炉烟气治理比较切合实际的技术就是袋式除尘器，关键 是选择合理的机型和合适的滤料。2、袋式除尘器 袋式除尘器是目前应用广泛、实用高效的除尘设备，技术发展成熟，种类繁多。 滤料和结构是袋式除尘器的根本。21袋式除尘器的滤料 滤料是袋式除尘器的核心，除尘器的效率、阻力及寿命都与滤料有关。211 国内生产及应用较多的滤料 耐温 l30以下的聚脂类滤布：涤纶 “208绒”布、

3、 “729”筒形聚脂平布、涤纶针刺 毡等； 耐温 220（2 以下的合成纤维滤布，其主要纤维有诺美克斯（NOMEX） 、芳矾纶、聚唔二唑，可以做成机织平布，也可以做成针刺毡； 耐温 260qC 以下的玻纤布，通常都经过 “硅油一石墨一聚四氟乙烯 ”处理。此 外，还有玻纤针刺毡和玻纤膨体纱。212 国外品牌滤料 国外滤料品种很多，现在许多外商也通过独资或合资的方式在国内生产，可以满 足各种不同条件下 （如温度、耐酸、碱性等 ）的需要，其中值得注意的有以下几 种： 聚丙烯酸纤维 （DralonT），耐温 135qC，具有良好的性能，特别在耐酸方面优 于聚脂和诺美克斯，是工业炉窑烟气除尘较为理想的滤

4、料； Ryton（赖登）和P一 84滤料。这两种滤料耐温较高，分别达 190和 260（2， 并具有良好的除尘效率、阻力特性和耐酸性能，用于熔铝炉收尘比较理想，但其 造价要比 DralonT 高； 聚四氟乙烯 (Teflon) 滤料，性能很好，也可以用于熔铝炉烟气除尘，只是造价也 偏高，难以广泛应用； 玻纤滤料。国外在玻纤滤料应用方面非常注重滤料的处理，除了硅油、石墨、 聚四氟乙烯 (STG)处理外，还有防酸处理、 TeflonB 处理；特别是近年来提出的 BlueMaxCRF70 处理方法，可明显改善玻纤性能尤其是柔韧性和抗疲劳 性。这些处理技术使玻璃纤维的应用范围大为扩大，美国的工业窑炉烟

5、气净化系 统主要采用经过这些方法处理的玻纤滤料，其性能价格比也比较适中。 用玻璃纤维制成的针刺毡，除了有良好的耐热性能外，还有足够的强度，可用于 脉冲袋式除尘器，例如美国的 Huys 就是用超细玻璃纤维制成的针刺毡； GORETEX 滤料。这是一种薄膜滤料，是由一层很薄的、极其光滑、多微孔 的膨体聚四氟乙烯薄膜和底布粘结而成。根据耐温的要求，底层布可以采用涤纶 毡、诺美克斯毡、玻纤毡或织布。底布只起支撑薄膜和增大强度的作用。由于薄 膜上的微孔非常细，粉尘不易侵入基材纤维，易清灰，其除尘效率可达 99999以上。采用 GORETEX 滤料， 排放浓度很低，可以将含尘空气经除尘后送回车间，实现空气

6、再循环，这对采暖 车间的节能具有重要意义。熔铝炉烟尘温较低、烟气易结露、含油含水，采用这种防油防水性好、不易糊袋 的滤料就显得很有意义。但是，熔铝炉燃烧尾气含有有毒气体，不允许进行空气 循环，因此在这种应用中无节能作用。抗静电滤料。在一些有可能发生爆炸的除尘系统 (如煤粉系统 )中，袋式除尘器 经常会发生爆炸和燃烧，因此应采用防静电滤料。这种滤料通常是在基布上按一 定间距均匀地布置一些导电纤维。导电纤维的材质与基布相同，但其表面涂有金 属层 (主体为铁元素，添加少量镍、铬、钼、钴、锰等元素 )，纤维直径 0142mm。有些熔铝炉的烧咀燃烧不充分，粉尘中炭粉含量很高，致使收尘系 统有爆炸嫌疑，可

7、考虑选用防静电滤料，以防万一。22各种袋式除尘器的结构与清灰 多年来我国先后引进了许多国家的袋式除尘器，再加上消化改进，还有外商的介 人，因此国内市场上的袋式除尘器种类很多。221 脉冲喷吹清灰袋式除尘器 袋式除尘器的结构与清灰方式密切相关。脉冲清灰袋式除尘器有以下几种： 离线分室停风低压喷吹脉冲袋式除尘器。其主要特点是分室组合，清灰时逐室 停风、上进风过滤。过滤风速 1 5rrdmin，组合后的处理风量可达 1x1072×lorn3 h。压缩空气压力为 02-03MPa。离线清灰对熔铝炉收尘很 有利，由于清灰彻底，可降低运行费用；除尘器阻力小在线低压长袋大型袋式除尘器。其主要特点是

8、除尘袋长达 6m，必要时可再加 长 1-2m；采用直通型双薄膜片阀，喷吹压力 015-03MPa，过滤风速 1 5 225rdmin；分单元组合，组合后的处理风量可达11x10m3h；气箱式高压脉冲清灰袋式除尘器。这是由美国富尔公司引进的技术，采用分室 结构，停风整室脉冲喷吹清灰。喷吹压力 0 5-07MPa，过滤风速 1 2rrdmin，处理风量可达 27x10m3h。该除尘器也是离线清灰，对熔铝炉收 尘比较理想； 回转臂脉冲喷吹袋式除尘器。这是澳大利亚鲁奇公司的技术。通常回转臂反吹 袋式除尘器是用高压风机反吹的，而鲁奇是用大型脉冲阀 （整个除尘器只用一个脉 冲阀）及压缩空气喷吹。喷吹压力0

9、 2-0 25MPa，清灰强度大。滤袋长度可达 6m，断面为椭圆形，与回转臂垂直 布置。回转臂为双肩，一侧臂吹单数圈，另一侧臂则吹双数圈。过滤风速12mmin，处理风量可达 1 9x10m3h。此项技术清灰强度大，对于熔铝炉收尘也 应是不错的选择； 模块式旁插扁袋脉冲除尘器。以美国唐纳森公司的技术为代表，各单元逐列非 分室在线清灰，过滤风速 12mrain，喷吹压力0 507MPa。由于是模块设计，安装很方便，最高可有 8 层滤袋。但由于是在 线清灰，滤袋层数过多时对于细而轻的飘尘清灰不利。当用于熔铝炉收尘时，如 果场地空间允许，宜按 4层（高度方向 ）滤袋设计组合，以利清灰。222 反吹风清

10、灰袋式除尘器 分室反吹及大气反吹袋式除尘器。这种除尘器又分正压反吹和负压反吹两种型 式，国内生产较多。贵阳铝镁院研制的设备，每个单元 7 条扁袋，过滤面积 27rn2，组合后的处理风量可达 1x10mh。其特点是上部侧向进风，分单元停 风，离线反吹风清灰，过滤风速05 2 2rrdmin，也可采用回转切换定位喷吹清灰并加脉动阀，清灰效果将大大优于一般整室反吹。缺点是制造精度要求高，箱体接缝长，阀门多，气密性较 差；美国久益公司的反吹风清灰袋式除尘器。哈尔滨环保设备研究所对其进行了改 进，开发出了 HJL型分室反吹袋式除尘器，每室 204条滤袋 （圆袋），袋长 10m。 过滤风速 0 46rrd

11、min 。这种除尘器采用薄板式提升阀代替传统的箱式切换阀， 其漏风率只有004，并采用设备内部清洁气体反略，使反吹风系统始终处于洁净、干燥、 不结露状态。这种设备过滤风速低，体积庞大，但阻力小，运行费用低。如果场地富裕，配以合适的滤料，采取可靠的防腐措施，可用于熔铝炉 除尘，比较经济实惠；回转反吹扁袋除尘器。这种除尘器是目前国内应用最广泛的一种除尘器，特别 适用于中小型尘源，因而近年来发展较快，在结构上也已有多种改进。其中主要 的改进有： (a)在滤袋下部气流人口处设旋风圈，避免人口含尘气流直接冲刷滤 袋；(b)反吹旋臂改为双肩 (或三肩 )形式，自平衡性能好，反吹咀的前、后带拖板 或仅带后拖

12、板； (c)反吹呈脉动型，以加强清灰效果。采用步进定位喷吹，以代替 匀速回转反吹，可使每个滤袋的反吹时间从 05s增加到 3 5s；(d)利用小部分 反吹气流推动反吹旋臂，取消减速机构； (e)采用平车揭盖、回转揭盖、分片揭盖 及回转顶盖喷吹。目前，这种除尘器过滤面积最大可达 2000m，袋长达 7m。此外，还开发出了内 滤式回转反吹袋式除尘器和双层圆袋回转反吹袋式除尘器。经济实用、维护管理 简便是这种设备的最大特点，对于小型的熔铝炉比较适用。223 振打清灰除尘器 鞍钢设计院研制过这种设备，其特点是将滤袋拉紧安装在刚度大的单体箱框架 上，整个单体箱推人除尘器内，采用积木式单元组合，高度方向每

13、室内可布置 68 层单体箱，单位容积内的过滤面积可达 40rn2rn3，水平方向根据需要可由 多个室组成。采用分室停风、用挠臂锤振打整个框架进行清灰。过滤风速 04507Tn，min。这种除尘器对于缺乏清灰气源的小型熔铝炉烟尘治理非常 实用。224 筒状折叠形滤筒除尘器这种除尘器 是美国唐纳森公司技术 (CartridgeFil ter)，其特点是每个滤筒上的滤料折叠成多 邹褶筒形，因而过滤面积可增大很多，每个滤筒高约 0610nl，直径 325mm，单筒过滤面积可达 18m，单位容积内的过滤面积可达 142m2m3；滤 料采用合成纤维 (耐温 135 )，厚度较薄，但密度大，过滤效率可达 9

14、9999以 上，过滤风速 039 065mmin；采用脉冲喷吹清灰。这种除尘器，如果能 控制好烟温，保证烟气不结露用于熔铝炉烟尘治理想必很理想；问题是一旦烟气 结露，粉尘糊入滤料折缝便很难清除。225 袋式除尘器的辅助技术 为了提高袋式除尘器的性能，特别是降低除尘器的阻力，可采用以下辅助技术： 声波清灰器。针对熔铝炉烟尘细而轻、不易清灰的特点，可以尝试加设声波清 灰器以辅助清灰。据国外经验，在一些大型除尘器上，采用声波辅助清灰可使除 尘器阻力降低 250750Pa。今后应进一步跟踪这方面的技术发展； 预附层技术。为了防止粘性粉尘糊袋，将特制的粉尘预附在滤袋上，可使除尘 器阻力明显降低，而除尘器效率又有所提高。美国 BILA 公司的预附层粉尘为Neutralite，其主要成分为 Si