0 引言
为净化炼钢原料轻烧白云石在筛分、贮运、压球及向卡车装料过程中产生的粉尘而设置的除尘系统，含尘气体经吸气罩及管道，进入袋滤器净化后，净化的气体由风机排到大气中，捕集的粉尘由链式输送机运到轻烧白云石细粒仓。原除尘系统使用反吹风除尘器，阻力高，风量小，不能满足环保要求。后改造为滤筒式脉冲除尘器，阻力低，排放粉尘少，同时风量提高，既节能又减排。
1、粉尘特性及除尘工艺流程
1.1 粉尘特性
炼钢焙烧厂白云石粉尘特性与石灰粉近似，系统处理风量为48 000m3/h，气体温度50℃，含尘质量浓度30 g/m3，粉尘粒径30 μm的占70%，堆积密度<0. 7 g/m3。
1.2 除尘工艺流程和特点
除尘工艺流程如图1所示。该除尘系统特点:①系统与生产设备联动，24 h连续转动;②滤袋的清灰操作由电气控制，可用计时器自由设定清灰时间、间隔和周期;③由于白云石亲水性强，钻性大，故对除尘器进行强力脉冲喷吹清灰;④除尘配管形式比较特殊，利用运输机作为导管，料槽作为沉降槽，也就是说，不是所有吸气支管都直接接入除尘器系统的干管，而是将某些吸气支管接到运输机上或接入料槽内，而后再从运输机上或料槽内抽吸。
1.3 原系统主要问题
除尘系统从日本引进，其主要问题是反吹风除尘器运行阻力高，通常在2 000 Pa以上，滤袋寿命短，新袋用1年就要更换。除尘器排出口粉尘质量浓度达不到规定的30 mg/m3的标准。
2、滤筒式脉冲除尘器构造
滤筒式脉冲除尘器由进风管、排风管、箱体、灰斗、清灰装置、导流装置、气流分布板、滤筒及电控装置组成。其特点是阻力低、效率高、滤筒寿命长。
滤筒在除尘器中的布置很重要，可以垂直布置在箱体花板上，也可以倾斜布置在花板上，但滤筒斜置上半部难以清灰。从清灰效果看，垂直布置较为合理。本设计为垂直布置。花板下部为过滤室，上部为净气室。在净气室喷吹管下部装有气体导流装置，在除尘器入口装有气流分布板。根据宝钢焙烧分厂石灰生产的具体情况，除尘器设计参数见表1。
3、滤筒式脉冲除尘器工作原理
含尘气体进入除尘器灰斗后，由于气流断面突然扩大及气流分布板作用，气流中一部分颗粒粗大的尘粒在重力和惯性力作用下沉降在灰斗;粒度细、密度小的尘粒进入滤尘室后，通过布朗扩散和筛滤等综合效应，使粉尘沉积在滤料表面，净化后的气体进入净气室由排气管排出。
滤筒式脉冲除尘器的阻力随滤料表面粉尘层厚度的增加而增大。阻力达到某一规定值时进行清灰。此时，PLC程序控制脉冲阀的启闭，当脉冲阀开启时，气包内的压缩空气通过脉冲阀经喷吹管上的小孔，喷射出一股高速高压的引射气流，从而形成一股相当于引射气流体积3一5倍的诱导气流，在导流装置的作用下均匀进入滤筒内，在滤筒内出现瞬间正压，使沉积在滤料上的粉尘脱落，灰斗内收集的粉尘通过卸灰阀连续排出。
这种脉冲喷吹清灰方式是逐排滤筒顺序清灰，脉冲阀开闭一次产生一个脉冲动作，所需的脉冲喷吹时间为0.05 -0.2s，可调;脉冲阀相邻2次开闭的间隔时间为1 - 5 min，可调;全部滤袋完成一次清灰循环所需的时间为20一30 min。由于本设备为低压脉冲清灰，且粉尘较细，所以根据设备阻力情况，把脉冲喷吹时间适当调长为0. 1 s，而把喷吹间隔调为1 min，喷吹周期调为20 min，运行情况良好。
4、技术改讲措施和选用技术
4.1 清灰装置
传统的滤筒除尘器有2种清灰方式，一种是高压风机逆气流反吹，一种是用压缩空气脉冲喷吹。实践表明，前者的优点是气流均匀，缺点是耗气量大;后者的优点是耗气量小缺点是气流不均匀。针对工艺特点作了两方面的改进:一方面在脉冲喷吹管喷吹口增加导流装置，加强气流诱导作用;另一方面把滤筒自身导流风管取消，这样改进后耗气量少，气流均匀，清灰效果好。根据计算，技术改进后清灰气流流量是压缩空气脉冲气量的2倍以上。
4.2 滤筒技术
滤筒是用计算长度的滤料折叠成褶，首尾钻合成筒，筒的内部用金属网架支撑，上、下用顶盖和底座固定。顶盖有固定螺栓及垫圈。为了适应白云石工程中除尘工艺的需要，设计中把滤筒长度加大到1 400 mm，其过滤面积增加40%，长度增加后，为适应高浓度粉尘的情况，制作时把滤筒的折缝加宽至2一12mm，使除尘过滤时进入的粉尘容易清除，从而避免粉尘在折缝中积聚存留。半年的运行实践表明，这两处的技术改进是非常有效的。
4.3 气流分布板技术
除尘器的气流分布是很重要的，必须考虑如何避免设备进口处由于风速较高造成对滤料的高磨损区域。本除尘器选用多孔气流分布板，开孔率50%，根据《除尘设备手册》查得，阻力系数为0.16，可见在气流速度<0. 5 m/ s的情况下，多孔气流分布板可以满足滤筒式脉冲除尘器的要求。
4.4 滤料选用
滤料是滤筒式脉冲除尘器的核心部分，过去用的滤筒滤料一般都是纸质纤维滤料，纸质滤料对>0. 5 μm的粉尘有>99.9%的过滤效率，但是其容尘量偏大，脉冲喷吹清灰耗能大，不适宜本工艺条件下的高浓度轻烧白云石粉尘。因此设计中选用了覆膜聚醋滤料，其特点是:①通常的滤料是深层过滤，它依赖于滤料表面的粉尘层达到有效过滤，建立成有效过滤的时间约为清灰周期的10%。覆膜滤料是表面过滤，粉尘不能透入滤料，无初滤期，开始就是接近99%的有效过滤。②传统的滤料在高浓度粉尘进入后，透气性下降，阻力上升。覆膜滤料以均匀细微孔径及其不钻性，投入使用后立即提供的过滤性能，粉尘透过率近似为零，阻力基本处于稳定。经测试在过滤速度1-2m/s工况下，其阻力约为300一500 Pao③对一般针刺毡滤料，要用较大的脉冲清灰强度才能维持滤料的正常阻力，用覆膜滤料降低喷吹强度30%一50%即可维持滤料的正常阻力。
4.5 电气控制
过去的滤筒式脉冲除尘器是用继电器或控制仪控制，本设计采用PLC微机程序控制，使除尘器的清灰过程、阀门启闭和输排灰运行均按设计程序工作，保证了整机的质量和性育旨。
4.6 除尘器运行效果
白云石除尘系统运行后对除尘器性能按国标((GB11653 )进行实测，测定结果见表2。从表2可以看出，经过改进后的滤筒式脉冲除尘器，其运行阻力、漏风率、出口排放浓度、除尘效率等技术指标均优于反吹风袋式除尘器。
运行状况和实测结果表明，把滤筒式脉冲除尘器用于净化白云石粉碎、筛分、运输、贮存过程产生的粉尘是成功的。
5、结论
经过多年的运行和实测表明，改进后的滤筒式脉冲除尘器运行阻力为原反吹风除尘器的30%，排放质量浓度仅4.8mg/m3，是宝钢排放浓度标准的1/6,滤筒寿命也由1年提高到5年以上，达到了节能减排的理想效果。后来在石灰破碎筛分除尘工程中推广使用了这种改进后的脉冲滤筒式除尘器技术，同样获得很好的效果。