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0、前言
    寶鋼股份中厚板分公司自2007年10月投產(chǎn)以來，雖然其20余套除塵系統(tǒng)排放均已達到CB16297-1996及GB9078 -1996排放要求，但現(xiàn)場各吸塵點如煤干燥室時常出現(xiàn)冒灰現(xiàn)象，其崗位粉塵濃度超出了10mg／m3的無組織排放限值，不僅影響公司綠色環(huán)保形象，同時也對系統(tǒng)的除塵能力造成影響。經(jīng)現(xiàn)場實測分析后發(fā)現(xiàn)，主要原因為除塵系統(tǒng)風量匹配不佳，造成部分系統(tǒng)吸塵點因風量偏小，吸塵點周圍有部分粉塵溢出，飛揚的粉塵散放到大氣中，而使現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境變差，同時，吸塵點風量偏小會導致管道積灰；有的吸塵點因風量偏大而引起管道彎頭及閥門的磨損加劇，降低了除塵設備的使用壽命。為使除塵系統(tǒng)正常運行，針對除塵系統(tǒng)結構復雜、吸塵點多、管道布局復雜、各吸塵點風量相互影響等特點，需要對吸塵點風量進行合理分配。在滿足生產(chǎn)和環(huán)境的需求的同時，結合現(xiàn)場工況，爭取最大限度挖掘除塵系統(tǒng)潛力，達到節(jié)能降耗的目的，使除塵器在經(jīng)濟、穩(wěn)定狀態(tài)下運行，富通新能源生產(chǎn)銷售木屑顆粒機、木屑烘干機等生物質燃料成型、木屑烘干等機械設備。
1、煤干燥除塵系統(tǒng)工藝概述
1.1概述
    煤干燥室做為COREX爐煤粉的干燥工藝，其含塵氣體具有溫度高、含濕量高、粉塵粒徑小（約為150目~300目）易彌散等特點。因此其除塵系統(tǒng)對設計要求較高，各支管需要良好的保溫性能，除塵器也需要具備一定的高濕氣體處理能力。本系統(tǒng)位于煤干燥室各層平臺，用于捕集皮帶機、輸料系統(tǒng)在轉運及卸料過程中產(chǎn)生的煤粉。除塵系統(tǒng)在各皮帶機頭部、尾部設置密閉罩抽風，含塵氣體經(jīng)布袋除塵器凈化后直排大氣，除塵器收集下來的粉塵由抽灰車清運。系統(tǒng)共15個吸塵點分布于各皮帶機，3個吸塵點處于常關狀態(tài)，其余各點常開，每個吸塵點均有手動蝶閥，無電氣聯(lián)鎖。
2、除塵系統(tǒng)風量調整
2.1風量調整方法
    風量調整主要是測定除塵管網(wǎng)的特性，以及結合風機的特性對系統(tǒng)進行有效調節(jié)，除塵系統(tǒng)的平衡是一定風量下除塵系統(tǒng)的總阻力與風機提供壓力之間的平衡。
    當除塵管網(wǎng)的結構、尺寸、煙氣參數(shù)及流動狀態(tài)確定后，可以得出管網(wǎng)的全壓特性曲線(P= sQ2)，并對照風機特性曲線，平衡系統(tǒng)運行效率與現(xiàn)場粉塵的捕集效果，確定最佳工作點。確定方法見圖2。
    采用比值法和逐次接近法調整風量，可以將管網(wǎng)風量調整平衡，還可以將系統(tǒng)總阻力減到最小。當管網(wǎng)特性曲線變化時，風機就會沿特性曲線改變運行狀態(tài)，當風機的運行點飄逸出經(jīng)濟范圍時，除塵系統(tǒng)就達不到設計性能，造成系統(tǒng)浪費，若風機葉輪磨損較大，粘附過多粉塵，則其特性曲線也會改變，若與管網(wǎng)特性曲線的交差點偏移較大，則系統(tǒng)也達不到設計性能。
2.2風量調整內(nèi)容
    首先對風機風量在不同擋板開度下的風量進行測試，了解風機的風量變化。然后對除塵器性能測試，包括除塵器的漏風率、除塵阻力及除塵效率，為下一步系統(tǒng)風量的計算及整體效率評估提供計算依據(jù)。之后對系統(tǒng)各吸塵點進行風量調整，在設計值的基礎上，根據(jù)各點崗位粉塵濃度的實際情況進行合理的分配，原則上流速在15m/s—25m/s之間，以保證粉塵即能有效的捕集至除塵器，又不會在管道內(nèi)沉積。最后進行崗位粉塵濃度的測試以驗證調試工作的效果。針對此次調整對象的特點，測調重點為冒灰嚴重，未采取保溫措施的支管及除塵器的除塵阻力，了解其運行狀態(tài)，并將其調整至合理的風量以保證整個系統(tǒng)的有效運行。
2.3風機風量測試
    通過控制風機電機額定轉速，在風機導流閥葉片角度不同開度下，測試擋板開度不同狀況下風機風量大小。測試結果見圖3。
    通過實測風機開度在20%~100%之間時，風機風門調節(jié)風量效果較為明顯，曲線平穩(wěn)。期間未發(fā)現(xiàn)明顯喘震現(xiàn)象。風機是除塵系統(tǒng)最重要的組成部分之一，風機的良好運行不僅可以提高除塵系統(tǒng)效率，而且可以節(jié)約能耗，降低運行成本。另外除塵系統(tǒng)只能在風機特征曲線的經(jīng)濟范圍內(nèi)運行。
2.4除塵器性能測試（數(shù)據(jù)見表2）
    通過對除塵器測試，可以發(fā)現(xiàn)設備過濾風速為1.09m/s，滿足1.10 m/s的設計要求，除塵阻力為1400 pa，滿足l500 pa的設計要求，漏風率7.0%，偏高，除塵效率達99.7%，排放滿足國家標準。總體來說，目前的除塵器運行正常，尚未受到高濕氣體的影響發(fā)生布袋堵塞現(xiàn)象，對于煤粉的過濾效果較好，但是本體存在一定程度的漏風，需要加強點檢。
2.5吸塵點風量測試調整
    根據(jù)現(xiàn)場實際工況條件，將除塵系統(tǒng)的風量合理分配到每個吸塵點，盡可能滿足生產(chǎn)和環(huán)境的要求。同時，在保證吸塵點崗位粉塵合格的前提下，將除塵風量調整到合適的位置，在改善現(xiàn)場環(huán)境的同時，達到降能節(jié)耗的目的。
2. 5.1在調試過程中發(fā)現(xiàn)存在以下問題
    (1)有的吸塵點因風量偏小引起部分粉塵不能被有效吸人，污染周圍環(huán)境，并有可能導致管道積灰
    (2)有的吸塵點因風量偏大，導致管道內(nèi)粉塵流速大，引起管道的磨損
    (3)吸塵點的手動蝶閥部分已銹住，無法調節(jié)
    (4)支管風量局部存在不平衡現(xiàn)象
    (5)風機擋板開度100%，降塵器滿負荷運轉
    (6)由于設計時管網(wǎng)工藝上未采取保溫措施，導致部分管道及除塵器內(nèi)布袋水汽冷凝堵塞，除塵器無法正常工作。
2.5.2針對除塵系統(tǒng)結構改變，吸塵點多等特點，對存在問題進行調試
    (1)除塵器本體及管道未考慮到保溫措施，由于其中一根管道的煤粉經(jīng)煤干燥處理后溫度在70℃~80℃，煤粉進入除塵管道溫度逐漸下降，產(chǎn)生冷凝水，發(fā)生煤粉黏結、堵塞現(xiàn)象，濾袋遇到濕煤粉后表面透氣率變差，無法將煤粉捕集下來，設備阻力急劇上升，導致除塵器無法正常工作。最終解決方法是將3個吸塵點的閥門關閉，使其余12個吸塵點能正常工作。這樣又產(chǎn)生一個問題，關閉3個吸塵點的閥門，原來3個吸塵點的風量為29700m3／h．疊加到其余12個吸塵點的風量上，按原設計分配到每個吸塵點的風量偏大。另一方面，除塵管網(wǎng)結構發(fā)生改變，管網(wǎng)阻力上升，造成支管風量存在不平衡現(xiàn)象。綜合上述問題，通過對風機的風量測試，從測試風機曲線圖可看出：原來除塵器是滿負荷工作（風機擋板開度為100%），去除3個吸塵點的風量，考慮到管道的沿程阻力和局部阻力損耗，調試時將風機擋板開度先定在75 %，通過測試考察各吸塵點的流速、風量及崗位粉塵濃度是否能滿足要求，測試結果見表3。
    可以發(fā)現(xiàn)局部阻力系數(shù)占對管道阻力產(chǎn)生直接影響，彎頭越多則管道阻力越大，從而造成管道風量降低，部分粉塵不能被吸人。此外由于管道流速較小，吸入的粉塵容易沉結在管道底部，長此以往會造成管道積灰堵塞，吸塵點無法工作，粉塵不能被有效吸入，吸塵點周圍粉塵溢出，污染環(huán)境。
    而其余吸塵點風量偏大，由于風速決定粉塵的運動，風速過大會加速粉塵對管道的碰撞和磨損，引起管道、彎頭及閥門的磨損加劇，縮短管道等部件的使用壽命，管道的修補和更換將影響除塵器正常工作。另外風速越大，吸塵罩口的速度也越大，皮帶上原料表面粉塵吸入管道造成原料損失，同時也會加重除塵器工作負荷，增加布袋阻力。
    分析測試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)除5#、7#點風量偏小，其余點位的風量符合或超出設計風量。我們認為除塵器風量還偏大，還可以調到合適位置。通過反復測試，不斷調整吸塵點閥門開度及除塵器擋板開度，最后將風機擋板開度定在50%。測試結果見表4。測試結果表明：吸塵點周圍無粉塵溢出，崗位粉塵濃度也達到要求；考慮到除塵器長期運行，布袋的阻力將逐步上升，而阻力與風量成反比關系，長期運行吸塵點風量可能會難以滿足實際需求，故應留一定的余量。
2.6崗位粉塵測定一
在風量調整前后對各個吸塵點共6個位置，測定其崗位粉塵濃度。測試點距基準面約1米，吸塵點1.5米，具體測試位置及測試結果見表5。（點位編號按流程圖對應到各吸塵口）
    測試數(shù)據(jù)表明：調整前崗位粉塵測試（風機擋板開度為100%），由于除塵系統(tǒng)風量不匹配，造成部分吸塵點崗位粉塵濃度不達標；調整后崗位粉塵測試（風機擋板開度為50%），經(jīng)過吸塵點風量調整粉塵濃度符合要求。
3、結論與建議
    鑒于3個吸塵點關閉，造成除塵器風量偏大，風機擋板開度由原先100%調到75%，通過風量調整，吸塵點風量能滿足現(xiàn)場環(huán)境要求，崗位粉塵濃度達標。但有的吸塵點風速仍偏大超過25 m/s（按照設計含塵氣體管道風速一般采取15m/s～25 m/s）。因此在進行系統(tǒng)調試時，不僅要考慮到各吸塵點崗位粉塵的濃度達標，還要考慮在滿足生產(chǎn)和環(huán)境的同時，經(jīng)過不斷調整風機擋板開度和各吸塵點風量測試，最后將風機擋板開度確定在50%，以達到降耗節(jié)能，提高除塵器使用效率，同時也需要將風機風量調整至最佳運行位置，避免無謂的風量浪費，以提升風機工作效率，提高電能利用效率。雖然還可以進一步挖掘除塵器風量潛力，由于考慮到除塵器長期運行，布袋的阻力將逐步上升，長期運行吸塵點風量可能會不能滿足實際需求，故應留一定的余量。
    通過本次風量調整的測試工作，認為不僅僅是系統(tǒng)除塵器的排放濃度是否合格，更應該考慮作業(yè)環(huán)境的空氣質量和作業(yè)人員的身體健康。一方面吸塵點風速過大，可能將皮帶上的原料表層部分粉塵吸走，造成原料無謂浪費。經(jīng)過對風機調整前（擋板開度100%）進口風量、濃度測試值與調整后（擋板開度50%）進口風量、濃度測試值比較，二者之間捕集粉塵量差異較大，差值在100kg/h左右。增加布袋工作負荷，不利于除塵器長期穩(wěn)定運行。另一方面較大的過濾風速也將增加布袋阻力，并加劇布袋磨損，導致除塵器使用壽命縮短。此外過大的風量將增加電能消耗，因此應考慮到除塵系統(tǒng)運行宜在風機特征曲線的經(jīng)濟范圍內(nèi)運行。所以在風量調試的同時還需關注風機的運行工作點。
    在閥門開度100%的風量通過計算可知其過濾風速為1.09 m/min，處于除塵器的處理能力范圍內(nèi)。但鑒于目前系統(tǒng)的運行狀態(tài)，現(xiàn)已將風機擋板開度調整至50%，過濾風速為0.76 m/min，以解決3個吸塵點關閉引起的系統(tǒng)風量異常，目前該除塵器運行狀況穩(wěn)定。
    由于3個吸塵點關閉造成下屬皮帶粉塵外溢，為了消除冒塵現(xiàn)象，建議生產(chǎn)方增設一臺小型塑燒板除塵設備，工作機理是將塑燒板代替布袋，適合規(guī)模不大、能處理氣體中含有一定水分的粉塵。塑燒板除塵器的阻力波動范圍比袋式除塵器小，除塵系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定。
    由于管道結構發(fā)生改變，造成管網(wǎng)阻力上升，通過調節(jié)各吸塵點閥門開度，可改善管網(wǎng)阻力不平衡，但要從根本上改變則需要對管道的管徑、彎頭作調整，管徑現(xiàn)在由直管要改成管道管徑要逐漸收縮，90度彎頭可改為135度可減緩含塵氣體對管道的碰撞和磨損，以減少管道局部阻力，從而降低除塵器進口壓力，提升系統(tǒng)工作效率。