高炉煤气布袋除尘的机理与效果分析.pdf

第7卷第2期重庆科技学院学报(自然科学版)2005年6月

高炉煤气布袋除尘的机理与效果分析

韩明荣张生芹邓能运
(重庆科技学院，重庆400050)

摘要：高炉煤气用布袋除尘技术已成为高炉煤气除尘的发展趋势。本文探讨了其除尘机理；结合生产实际，分析
了影响除尘效果的主要因素，提出了改善除尘效果的措施。
关键词：高炉煤气；布袋除尘；除尘机理。
中图分类号．"TF~05文献标识码：A文章编号：1673—1980(2(g)5)02—0040—04

布袋除尘器于19世纪中叶开始被应用于工业或经过时被纤维钩附在滤袋表面(钩附效应)，由分
生产，其运行可靠稳定，使用灵活，操作简单，除尘子间的布朗运动留在滤布的表面和空隙中，最微小
效率高，最小可捕集0．1tan左右的粉尘，能够满足的粒子则可能随气流一起流经滤布跑掉了。随着
严格的环保要求。1981年应用袋式除尘技术净化滤料上捕集的粉尘不断增加，一部分粉尘嵌入到滤
高炉煤气在日本获得成功。这种方法与过去的湿料内部，一部分附着在表面，在织孔和滤袋表面形
法洗涤煤气相比，节能、节水、运行费用低，消除了成灰膜。灰膜又成为滤膜，煤气通过布袋和滤膜达
洗涤水对环境的污染，获得高温煤气的显热，因此到良好的净化除尘的目的。当灰膜增厚，阻力增大
这项技术在钢铁领域迅速发展。1987年我国太钢到一定程度时，再进行清灰，去掉大部分灰膜，使阻
的1ZOOm3高炉采用日本的技术，在我国首次对高力减小到最小，再恢复正常过滤。高炉煤气袋式除
炉煤气应用布袋除尘技术⋯，但实际运行中存在不尘中，灰膜起着比滤料更重要的作用，使捕集尘的
少的问题，经多次技术改造后基本满足运行要求。效率显著提高。如图1为同种滤料清灰强度与除尘
随着人们环保意识和能源危机意识的提高，面效率的关系。由图可知，积灰的滤料比清灰后滤料
对我国水资源不足和水污染严重的现实，结合高炉除尘效率高，清洁滤料除尘效率最低。因此清灰时
煤气的特性及高炉生产实际状况，应用布袋除尘技应保留粉层，以保证高的除尘效率，过渡清灰会引
术处理高炉煤气是我国高炉煤气除尘的发展趋势。起除尘效率下降，加快滤袋破损。
因此研究高炉煤气布袋除尘的机理，探讨除尘效果
的影响因素具有重大的意义。

1除尘的机理

袋式除尘器能将高炉煤气中的粉尘捕集，是由
煤气中尘粒和过滤介质综合作用的结果。表1为
高炉煤气中尘粒粒径分布[2]。由表1知，高炉煤气
中的粉尘是由超细微粒到粗粒的各粒径分布的。
表1质量粒径分布
粒径／¨
质量粒径(tan)>4040—3o3o一2o2o—l0l0—5<5l一积灰的滤料；2一清灰后的滤料；3一清洁滤料
分布(％)80．95．11．61．30．810．3图1清灰强度与除尘效率的关系

当含尘气流流过清洁的滤料时，比滤布空隙大的微2影响除尘效果的因素
粒，由于重力作用沉降或因惯性力作用被纤维挡
住，比滤布空隙小的微粒和滤布的纤维发生碰撞后依据Friediander的理论，对滤料单一的纤维

收稿日期i2005—03一l8
作者简介：韩明荣(1963一)，女，重庆长寿人，重庆科技学院冶金与材料工程学院副教授。

·40·

韩明荣，张生芹，邓能运：高炉煤气布袋除尘的机理与效果分析

的除尘效率为：过滤负荷高，过滤速度高，会导致滤布上迅速
KnKld2
pV1：fI＼形成灰膜，阻力增大，引起清灰频繁，除尘效率下
】7万+¨
降，运行费用高；过滤风速取低一些，增强清灰能
式中、——由烟气温度、粘度、密度确定的常力，延长清灰周期，延长滤袋寿命，降低运行成本，
数；除尘效率上升。但滤速过低，过滤面积增加，如滤
d——单一纤维的直径；速降低0．1～0．25m／min，过滤面积增加10％，设备
d——粉尘粒径；投资将增加近10％，是不经济的。同时高炉煤气布

——过滤风速。袋除尘过滤负荷对除尘效率的影响还应综合考虑
由(1)式知，单一纤维滤料过滤时，影响除尘效率的滤布的性能、高炉容积、高炉生产操作制度等。国
因素有滤布特性，粉尘及烟气的特性，过滤风速(即内的实践证明，高炉煤气布袋除尘的过滤负荷，对
300m~级用玻璃纤维针刺毡，其工况过滤负荷小于
过滤负荷)。除尘器在运行中，起过滤作用的是灰
膜和纤维滤料，因此除这些因素外，清灰控制、高炉0．7m3／m2·min是经济合理的；对大中型高炉的煤气
操作技术和除尘器的管理等会影响除尘效果。过滤负荷应结合炉顶压力的波动及布袋入口的温
2．1滤布的特性
按(1)式，除尘器滤袋纤维直径d越小，除尘
效率越高；同时滤布必须有合适的孔隙，允许气流
顺利通过而阻挡细小的粉尘进入滤布纤维间。即
要求滤布较“密实”，否则细小颗粒的粉尘一旦进入
滤布纤维间，就无法将其清除，滤布透气性大大下
降，除尘阻力大增，甚至滤袋无法再使用。