劉國華

靜電除塵器（ESP）是利用庫侖力將氣體中的粉塵和液滴分離出來的除塵設備，也稱電除塵器。自從第yi臺電除塵器發明以來，該技術已有100多年的發展歷史。該技術具有處理煙氣量大、除塵效率高、設備阻力低、適應煙氣溫度范圍寬、全鋼結構、使用簡單可靠、運行維護費用較低、無二次污染等優點，已經成為很多行業除塵設備的不錯。

鋼鐵企業是我國應用ESP除塵好早、數量好多的行業之一，己有近50年的應用歷史，主要應用于礦山、選礦廠、燒結（含球團）廠、煉鐵廠、煉鋼廠、鐵合金廠、軋鋼廠和耐火材料廠等。

ESP廣泛應用于鋼鐵生產

鋼鐵企業在生產過程中，每天都要排出大量的廢氣、廢水和廢渣，以年產600萬噸鋼的鋼鐵聯合企業（不包括礦山部分）為例，其每小時要排出10×106m3~15×106m3的廢氣，且廢氣的主要污染物中，粉塵占第yi位。這些粉塵不僅污染環境，而且無法回收煙氣中的可燃氣體和煙氣粉塵中的鐵元素等有用原料，造成極大的浪費。

國內高爐煙塵凈化干式ESP的應用始于1954年；1957年，包鋼選礦廠轉爐焙燒煙塵凈化開始使用ESP；1964年，包鋼燒結廠機尾煙塵凈化選用兩臺40平方米立式ESP。此后，ESP技術又擴大應用到礦山破碎篩分、吹氧平爐、鎂砂鍛燒、白云石鍛燒、高爐原料及出鐵廠、燒結機頭等領域。自20世紀80年代后，高爐煤氣、鐵合金電爐、煉鋼電爐、轉爐二次煙塵的凈化也開始采用ESP技術。

為解決鋼鐵企業煙塵問題，1973年，國家組團赴羅馬尼亞加拉茨和胡內多阿拉鋼鐵公司，對其ESP的應用情況進行了考察，在實驗研究和國外考察的基礎上，ESP開始廣泛應用于鋼鐵企業各個領域。

進入新世紀以來，電除塵器技術蓬勃發展，泛比電阻電除塵器技術、移動電極電除塵器技術、薄膜電除塵器技術等成為國內的研發熱點，各種電除塵新技術的開發方興未艾，并逐步深入到除塵機理研究層面。

ESP除塵效率為何低

盡管電除塵器在鋼鐵企業的熱電廠、燒結、轉爐煤氣一次除塵方面應用廣泛，但各廠家對除塵工藝的掌握和設備維護的差異性，導致很多電除塵器的除塵效率低于設計值。隨著鋼鐵企業大氣污染排放新標準的實施，人們對使用電除塵器能否達標產生疑慮，也使得干法除塵中電除塵器相較布袋除塵處于劣勢。

造成除塵器除塵效率低下的因素有很多，且相互關聯。首先是歷史因素，現有的電除塵器多是在幾年前甚至十幾年前建成的，由于當時環保排放標準要求較低，且存在“環保投資不能直接創造經濟效益”的理念，電除塵器選型時的比集塵面積偏小。隨著鋼鐵企業大氣污染排放指標的提高，現有的很多除塵設備不能完成當前的排放指標。

其次是原材料變化造成工況惡化。鋼鐵企業原料礦石的多元化配置，使其在冶煉過程中產生的粉塵性質也不相同。當煙氣粉塵中的粒徑、比電阻、濃度等參數發生變化時，特別是比電阻小于或超出電除塵器適用范圍時，電除塵器的除塵效率將急劇降低。

好后，和所有通用設備一樣，隨著時間的推移，電除塵器各功能部件也會出現電腐蝕、變形、螺栓脫焊甚至脫落等問題。而企業普遍對非生產性設備缺乏重視，設備維護和管理力度不夠，好終導致除塵效率下降。

三大措施提高ESP除塵效率

電除塵器除塵效率受諸多因素影響，提高粉塵捕集效率可以從煙塵性質、設備狀況和設計參數（操作條件）3個方面入手。

煙氣性質的影響包括粉塵的比電阻、粉塵粒徑分布、粉塵濃度、粉塵密度、黏附力等。一般來說，適用于靜電除塵器的比電阻值為104Ω·cm~1011Ω·cm，當粉塵比電阻值不在這個范圍內時，需要對煙氣粉塵進行調質，如轉爐LT干法除塵工藝中的噴水調質。結合除塵工藝設計，調節煙氣粉塵比電阻值是電除塵器高效除塵的關鍵。此外，為防止電暈閉塞，當煙氣粉塵濃度大于30g/Nm3時，須設置初除塵器。

電除塵器內的氣流速度、清灰方式、比集塵面積是好重要的設計參數。氣流速度的大小與所需電除塵器的尺寸成反比關系。為平衡設備投資和除塵效率的關系，氣流速度設為0.8m/s~1.2m/s，在電場內的逗留時間為8s~12s。靜電除塵器常用的清灰方式為振打清灰，合理的振打周期可避免出口煙氣的二次揚塵。電除塵器比集塵面積的正確選取是國外電除塵器達標排放的好關鍵因素之一。目前國外電除塵器比集塵面積可達到170m2/(m3/s)~300m2/(m3/s)，單室電場數可達7個~8個，經過處理的氣體排放甚至能夠達到5mg/m3的極限指標。而國內長期缺少對環保除塵的投入，對“排放標準提高后比集塵面積要相應調整到合理范圍值”的認識普遍不足，導致電除塵器比集塵面積普遍偏小，大部分比集塵面積在60m2/(m3/s)~110m2/(m3/s)。因此，加大比集塵面積是提高除塵效率、實現排放達標的有效途徑。

設備狀況對除塵效率的影響主要體現在設備的制造安裝質量和運行維護上。電除塵器不同于一般的工業設備，其體積龐大、噸位重、結構復雜，特別是用于煤氣回收的圓式電除塵器，對零部件的加工、焊接要求較高，制作困難。為保證電除塵器的除塵效率，還需要電除塵器具有很高的安裝精度———在整機安裝過程中，既要克服因制造中的局部缺陷與運輸儲存堆放過程引起的變形，又要保證達到設備的各項技術要求。要實現設備長期穩定的除塵效率，還需要正確的操作管理，并有計劃地進行檢修，根據實際情況決定小修、定期檢修和大修的時間、內容等。

在鋼鐵行業中，燒結、轉爐煤氣治理目前已具備成熟的電除塵器技術。此外，新日鐵住金、中冶賽迪等企業也在積極開發高爐煤氣的干法電除塵技術，且取得較大的進展。伴隨著電除塵技術的不斷發展，電除塵器在鋼鐵企業有著廣闊的前景。

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