浅谈影响烧结机头电除尘器效率的主要因素

浅谈影响烧结机头电除尘器效率的主要因素
摘要：准确控制影响烧结机头电除尘器运行效率的因素，以此保证机头除尘器
安全高效运行，保证除尘效率，从而最大限度地减少粉尘排放。

本文首先介绍了
烧结机头烟气粉尘的特点，探讨了影响烧结机头电除尘器效率的因素。

关键词：烧结机头；电除尘器；效率；因素
近年来，随着钢铁工业的发展，烧结机头电除尘排放超标越来越严重，表现出电场运转
低和电极积灰严重等现象。

随着高碱度烧结工艺的广泛应用，烧结机容量的增加，烧结料层
的不断加厚，机头电除尘器的烟气、烟气成分和高负压操作也变得更加复杂，从而不利于除
尘器的除尘效率。

基于此，本文详细论述了影响烧结机头电除尘器效率的主要因素。

一、烧结机头烟气粉尘特点
1、烧结机后的电场粉尘中K2O、Na2O含量高达20～30%，且K2O、Na2O粉尘细而轻，易产生二次飞扬，难以捕集。

烧结机头电除尘器粉尘含有50%以上的全铁（Fe2O3、Fe3O4）和SiO2、CaO、MgO、MnO、K2O、Na2O等。

由于整个冶炼过程有个富集过程，后面电场粉尘中K2O和Na2O的含
量高达20～30%，甚至更高。

K2O和Na2O粉尘细且轻，后电场积聚密度约为0.3t/m3，易产
生二次飞扬，很难捕集及振打清灰。

粉尘比电阻通常在1011～1013Ω·cm（实验室值），在电除尘器收集范围内。

2、烟气含湿量高，粉尘粘度大，有一定腐蚀性。

烧结过程经两次混料，其中需加入大
量的水。

因此，烟气中的湿度大，含水率约为8%；烟气露点温度约为70℃；烧结机烟气含
湿量高，尽管有利于提高电除尘效率，但由于烟尘的SO2及CaO会让粉尘的粘结力增强，也
有一定的腐蚀性。

3、烟气温度波动幅度大。

因烧结配料湿度、环境温度的变化，致使烧结烟气温度在
80～200℃范围内波动，正常时多为130～150℃。

4、烟气负压高。

为提高烧结矿质量，大型烧结机采用厚铺慢跑的烧结工艺，混合料层
厚度可达500～750mm，因此烟气负压高，一般可达15000～26000 Pa。

二、影响烧结机头电除尘器效率的因素
1、气流分布。

用于冶金工业的电除尘器，气流分布集中在：一是因工艺布局紧凑，入
口烟道环节；二是烟气进入除尘器喇叭入口后的环节。

气流分布是影响电除尘器除尘效率的
重要因素，其主要影响方式为：
1）电除尘器入口前烟道的流量分布直接决定了进入除尘器的风量，严重影响了除尘器
的除尘效率（双室或双列），同时，烟道内气流分布的不均匀性（喇叭入口前的偏流）也增
加了除尘器入口气流均布的难度。

2）不同流速区域的除尘效率也不同。

即流速低的地方效率高，流速高的地方除尘效率低。

3）局部气流速度高的地方会发生冲刷，也会引起严重的二次扬尘。

以上因素会使除尘器的效率降低20～30%，甚至更高。

因此，应特别注意气流的分布。

导流装置可设于烟风道上，以保证流量均衡；入口喇叭的气流分布板采用阻流加导流分布板
技术，通过数值模拟、模型试验和现场调整措施，保证气流在烟道及电场中的分布均匀，确
保电场中气流分布均匀性小于0.25。

合理的烟道布置及均流装置能降低系统阻力，节约能耗，从而提高电除尘器效率。

2、烟气温度。

电除尘器是在一定温度下工作。

同一种粉尘，即使几个电除尘器的规格
及技术性能相同的条件下，只要烟气温度不同，电除尘器的性能就会有很大差异，这主要是
由于温度的不同改变了粉尘比电阻的结果。

烟气温度对电除尘器性能的影响，还体现在温度对气体黏滞性的影响上。

在电除尘器电
场中，气体温度越高，烟气黏滞性越大，粉尘驱进速度则越低。

此外，气体的密度很大程度上取决于其温度。

假设气体压力不变，气体密度与气体绝对
温度成反比。

因此，当气体温度升高时，气体的密度也降低，使气体的击穿电压相应降低，
除尘器的工作电压也降低，从而降低了除尘效率。

对烧结机头的高温烟气，可在电除尘器前设置废气余热利用装置，既降低了烟气温度，
有利于除尘器的除尘，还节约了能量。

3、粉尘比电阻。

比电阻通常是指粉尘的表观电阻率，是衡量粉尘导电率的一个指标。

粉尘比电阻值不仅与尘粒本身电阻有关，而且与烟气参数密切相关。

一般情况下，在100～200℃范围内，烟气温度比电阻值最大。

若对烟气加湿（即增加烟气组分中的水蒸汽含量），则尘粒的表面导电率得到提高，比电阻值可下降。

经测量表明，烟气粉尘比电阻值在106～1011Ω·cm时，最有利于电除尘器对粉尘的捕集，可取得理想的除尘效果。

而在这个数值范围外，电除尘器的性能将下降。

此外，高比电阻粉
尘的捕集，可采用新型电源（高频电源）和新型控制机理来供电，并采用断电振打或增加振
打频率等手段，达到提高除尘效率的目的。

4、漏风。

因烧结机机头配套的除尘器长时间在高负压下运行，若除尘器密封不严，冷
空气会从外部漏入进来，增大了通过除尘器的风速，降低了烟气温度。

这两种情况都会改变
烟气露点，从而降低除尘器性能。

烧结机头粉尘较细，若从灰斗或排灰装置漏入空气，会使收集的粉尘再次飞扬，降低除
尘效率，还使灰尘受潮并粘在灰斗上，导致卸灰不流畅，甚至造成堵灰。

经测定，通过灰斗
漏入的风相当于流入电场的含尘气体浓度为300～400mg/m3。

若冷空气从烟道阀门、伸缩节、检查门、绝缘套管等处漏入，不但增加除尘器的烟气处理量，还会因温度下降出现冷凝水，
造成电晕线肥大、绝缘套管爬电等故障。

因此，除尘器本体防止漏风较重要。

为保证除尘器的密封性能，漏风率应控制在3%以下。

①除尘器在满足检修前提下，尽
量减少开孔数；②壳体各部件间的连接应合理，保证现场安装密封焊接的可行性；③人孔
门采用双层结构，用硅橡胶材料密封；④阴阳极振打轴穿孔处设有密封装置等。

以上措施能
有效降低除尘器本体的漏风率，而且其本体可靠的保温层设计，能使其运行在露点温度以上。

5、振打清灰。

电除尘器的振打清灰，要使振动冲击传递到整排极板、极线，尽量去除
附着在其上的粉尘层，防止粉尘积聚太厚及长时间停留在电极板上。

这意味着要有足够的振
打力，并且冲击力必须均匀分布。

即使如此，部分尘粉仍会在振打中重返气流，形成振打清
灰时的二次扬尘。

因每个电场的粉尘浓度及粒径不同，相同时间时，阳极板表面积聚的粉尘厚度也不同，
合理的振打制度应将粉尘积聚到适当厚度再振打，从而使粉尘层成块状或片状从极板表面剥离，而不是被击碎成小粒子，然后飞散到气流中。

合理的振打制度是在保持最佳供电情况下，
两次振打间隔时间尽可能长。

因各电场的粉尘附着力不同，所以各电场的振打力不应相同。

因此，最好通过实验确定振打间隔时间和振打力，以保证振打过程中产生的二次扬尘最少。

确定该规则后，除尘器在运行中应严格按该规则进行振打控制。

此外，针对机头粉尘附着性
高的现象，可采用加长加重式整锤。

6、电控技术。

在机头电除尘器电气设备配置中，如何将电气设备与本体有机结合是保
证除尘器稳定高效运行的关键。

当前业界流行的最佳电气配置方案是：一电场配置高频电源，二、三、四电场配置工频电源，这样不仅能发挥高频电源的高适应性及稳定性，还能使后续
电场工频电源的输入电场功率成倍增加，以此达到提高除尘效率的目的。

为了提高除尘器的控制水平，电除尘器智能控制系统的应用也可在一定程度上改善其运
行状况。

在作业人员不是很专业的情况下，智能控制系统可自动选择最佳的运行方式，从而
使除尘器能在最佳的工况下运行。

同时，应用节能软件包也能使电除尘器在满足排放标准的
前提下大幅节能，符合钢铁企业节能降耗的目标。

综上所述，影响烧结机机头电除尘器运行效果的因素有多方面，只有掌握这些影响因素，并采取相应的措施，才能确保电除尘器以最佳状态运行，从而保持较高的除尘效率。

参考文献：
[1]赖仲文.烧结机机头电除尘器应用[J].机电技术，2015（05）.
[2]易宁.浅谈提高烧结厂机头电除尘器的除尘效率[J].烧结球团，2015（02）.
[3]黄星.浅谈影响烧结机头电除尘器效率的主要因素[J].中国环保产业，2015（06）.。