随着社会和工业的发展，环境问题也日渐受到人们的重视，节能减排也是现在我国在经济发展的同时倡导的一个理念。把工业生产对环境的污染降到最低，本文是一篇农业经济杂志投稿论文范文，主要论述了隔板式沉降室在冶金炉窑收尘系统的应用。
摘要： 当前我国正处于经济发展模式转型的关键时期，节能减排成为经济建设的指导思想，其对现代工业生产技术的影响极为深远，尤其是在能耗和污染较为严重的冶金企业，节能减排技术成为冶金技术研究领域的重要研究方向。冶金企业的冶金炉窑是冶金企业固体废弃物污染和空气污染的主要来源，针对冶金炉窑的收尘系统研究一直是冶金领域关注的重点技术。本文将从隔板式沉降室技术角度出发，结合冶金企业冶金炉窑收尘系统的实际，对隔板式沉降室在冶金炉窑收尘系统的应用进行简要分析。
Abstract： At present， China is in a critical period of economic development mode transformation. Energy conservation has become the guiding ideology of economic development， and its impact on modern industrial production technology is extremely far-reaching， especially on the metallurgical enterprises with more serious energy consumption and pollution， so the technology of saving energy and reducing energy consumption has become an important research direction in the field of metallurgy technology field. Metallurgical furnace is the main source of solid waste and air pollution of the metallurgical enterprises， so the study of the dust collection system for metallurgical furnaces has been a key technology focused by the field of metallurgy. From the technical view of clapboard settling chamber， combined with the actual situation of metallurgical furnace dust collection system in metallurgical enterprises， this article makes a brief analysis of the application of clapboard settling chamber in metallurgical furnace dust collection system.
关键词： 隔板式沉降室,冶金炉窑,收尘系统
Key words： clapboard settling chamber;metallurgical furnaces;dust collection system
中图分类号：TF806 文献标识码：A 文章编号：1006-4311(2015)12-0173-02
0 引言
冶金炉窑是现代冶金企业污染物的主要来源，针对冶金炉窑的污染治理技术研究也一直没有停止。当前在我国企业的冶金炉窑中存在着多种收尘系统，但是在实际的应用中，因为每种收尘系统都存在着一定的限制条件，单独或者混合使用多种收尘系统存在着较大的问题。因此对隔板式沉降室在冶金炉窑收尘系统应用的研究具有鲜明的现实意义。
1 炉窑收尘系统现状
当前有色冶金行业的炉窑在设计过程中就会考虑到收尘问题，并进行收尘系统的设计。我国有色冶金企业的炉窑收尘系统通常会选择粗收尘和布袋收尘相结合的收尘方式，其中粗收尘是指以重力沉降、惯性、旋风等收尘方式对烟尘中的粗颗粒物质进行收集，经过粗收尘后的烟尘整体质量会有较大的提升，后续的收尘工作就能够顺利进行。
当前我国应用较为广泛的粗收尘方式是旋风收尘，具有收尘效率高、除尘效果好的特点，通常情况下其除尘效果都会达到80%以上。但是其缺点也较为明显，那就是除尘的阻力较大，一般情况下旋风收尘系统的压力都会达到800Pa以上，如果炉窑的排烟量比较大旋风收尘系统的阻值会继续上升，对排烟系统的整体压力较大。相较于旋风除尘的巨大缺陷，沉降除尘表现出较好的收尘适应性，能够在各种工作环境下保证较高的收尘效果，同时因为隔板式沉降室的出现，克服了传统沉降室除尘滤低的问题，能够极大的提升收尘系统的整体性能。尤其是在现有收尘系统的改装活动中，只需要在现有沉降室中加装隔板就能够有效的提升沉降效果，能够在保证收尘效果提升的前提下最大限度的控制成本[1]。
2 除尘机理
重力沉降是一种较为传统的除尘方式，沉降室可以理解为输气管道体积的一种扩大。在沉降室中夹杂着灰尘的气体流动速度会显著下降，其中包含的大颗粒粉尘会因为重力作用而下沉，并最终集中到灰斗中进行集中处理。在沉降室中实现粉尘的沉降需要满足几个条件，首先是气体的流动速度要足够低，在沉降室的长度一定的情况下，气体的流动速度越小沉降的效果越好。其次要求气体中的粉尘颗粒比较大或者重量比较大，在沉降室运行过程中重力对粉尘颗粒的下拉作用一定要超过气体流动给粉尘的推动力才能保证粉尘有沉降趋势，这一差额要足够大才能够保证气体中的粉尘在一定长度的沉降室沉降下来。也就是说在不考虑外部因素影响的情况下，沉降室的长度和体积是影响沉降效果的主要因素。通常情况下沉降室越长，沉降效果越好，因为这时粉尘有较长的沉降时间;沉降室的高度越低沉降效果越好，因为这时候粉尘有较短的沉降距离[2]。所以采取在沉降室内装隔板的方式可以有效的提高粉尘的沉降率。其中水平隔板可以有效的降低沉降室的高度，进而缩短粉尘的沉降高度而提升沉降效果;垂直隔板的设置等于间接的增加了沉降室的长度，进而提高沉降室的沉降效果，同时垂直隔板的设置还能够在水平方向上截住携带粉尘的气流，气流中的粉尘会因为惯性而被垂直隔板捕获[3]。 2.1 水平隔板沉降室 如前文所述水平隔板的设置能够有效地降低沉降室的高度，进而提高沉降室的沉降效率，本文将以工程实例的方式对其沉降效果进行测试。
工程为某有色金属冶炼厂对收尘系统进行设备改进，改进的主要措施是在沉降室中加装两层隔板，将沉降室隔为三层。实际测量发现该厂的沉降室尺寸为6m*3m*3m，生产设备在正常状态下实际进入沉降室的烟气平均值为39000m2/h，在测试过程中根据要求对烟尘颗粒进行了调整，发现在不同颗粒状态下改装后的收尘系统除尘效率，加装了水平隔板的收尘系统在烟尘颗粒大于50um的时候除尘效率极高接近于100%，当粉尘颗粒的直径下降时，其除尘效率也开始下降，当烟尘颗粒直径下降到30um的时候除尘效率已经下降到30%，直径继续下降除尘效率滴入谷底。由此可见改装以后的收尘系统对大颗粒烟尘具有极佳的收尘效果，而对小颗粒粉尘的收集效果欠佳。
2.2 垂直隔板沉降室 垂直沉降室是通过间接增加沉降室的长度来实现除尘率提升的，本文也对结合工程实际对其进行了测试。
此次参与测试的是某厂烟化炉氧化锌工艺收尘系统改造工程，改造的主要内容是在其沉降室中加装了三块垂直挡板，沉降室的几何尺寸为6.4m*3m*3m，垂直隔板的高度为1.5m宽度为1.3m，假定携带粉尘的气流按照设计路线反复通过隔板相当于增加了沉降室长度9.01m。在生产系统正常运行的状态下进入到沉降室的实际烟气量为37000m3/h，通过对进入沉降室颗粒物大小进行控制，测量得出不同粉尘颗粒状态下沉降室的收尘效率。改造后的沉降室对直径在50um以上的烟尘有较好的收集效果，对于小于30um的烟尘颗粒收集效率比较低。垂直隔板对粉尘的收集还有另一种方式，那就是惯性收集方式，在实验中曾经加大烟尘流速对惯性收尘的效果进行测试，但是测试的结果显示其收尘效率与隔板收尘的效率有较大的差距，所以此处不予详述[3]。
3 隔板式沉降室的工程应用
3.1 水平隔板沉降室的应用 以某厂转炉车间炉窑运行情况为例，在隔板改造以前该厂转炉炉口存在较强正压，炉口冒烟现象严重总烟量的20%左右从炉口位置跑掉没有经过收尘处理，不仅导致了严重的环境污染而且极大的危害了工作人员的身心健康。根据该厂转炉烟尘现象的实际对其进行系统分析发现，在转炉的运行过程中，收尘系统的收尘效率较低，平均除尘率只有47%左右，大量的粉尘经过收尘系统排入大气。同时针对其炉口冒烟的现象进行实验发现该收尘系统使用了沉降室和旋风收尘器结合的收尘方式，旋风收尘器运转造成的巨大阻力提升了收尘系统的总体阻力，导致炉口位置形成正压造成严重的冒烟现象。
针对发现的上述问题，对该厂的收尘系统进行了改造，主要的改造措施是拆除了收尘系统中国的旋风收尘器，并在原有的沉降室内加装了两块水平隔板。经过改造后的试运行发现排烟系统中，直径在30um以上的颗粒物仅有5.6%，说明沉降系统对30um以上的粉尘颗粒物有极强的处理能力。同时在测试过程中发现收尘系统的阻力有明显的降低，炉口位置的出现轻微的负压，冒烟现象完全不存在，这主要是因为取消了收尘系统中的旋风收尘器，有效地降低了收尘系统的阻力[4]。
3.2 垂直隔板沉降室的应用 某厂烟化炉氧化锌收尘系统在改造之前的工艺流程为：烟化炉-余热锅炉-水冷却器-空气冷却器-风机-布袋收尘器-风机-烟囟，经过对该厂收尘系统性能的系统测试后发现，其排烟系统中直径大于30um的颗粒物占总体的25%以上，而在布袋除尘器入口处气体含尘量测试中发现，布袋除尘器内的烟浓度达到16.6g/m3，经过系统分析认为，由于该厂收尘系统中没有最初一级的粗收尘装置，导致炉窑产生的烟尘直接进入到布袋收尘系统中，导致布袋收尘系统的负担过大，数量众多的大颗粒粉尘在布袋收尘系统中集中通过对布袋磨损严重。同时在检查中发现，碳粒子在布袋中大量快速沉积，很容易因为积温过高而产生自燃现象，不仅影响了生产效率，而且严重的威胁了生产的安全[5]。
针对该厂收尘系统存在的这些问题，研究主体采用了综合性的处理方式，在提控制改造成本的同时，最大限度的提升收尘系统的收尘效率。具体措施包括，在原有系统不变的前提下，去除空气冷却器后的集灰斗，增加6.4m*3m*3m的垂直挡板沉降室，对炉窑系统产生的组颗粒进行初步处理，以减少后继处理系统的负担并减小积温过高发生爆炸的几率。
对改造以后的试运行数据进行分析发现，增加的沉降室起到了很好的大颗粒粉尘的收集作用，对布袋收尘器位置的检测发现，布袋内部的烟浓度降低到了10%以下，同时这一位置的大颗粒粉尘数量得到了极大的控制。在排烟系统中的检测发现，烟气中直径超过30um的粉尘占烟气总量的6.5%，大颗粒粉尘得到了较好的控制和收集，垂直隔板沉降收尘装置的安装起到了较大的收尘作用[6]。
4 结论
4.1 研究发现在沉降室中设置隔板的方式能够极大地提升沉降室的沉降效率，其中水平隔板的设置能够有效的降低沉降室的高度，减少粉尘沉降的距离进而实现沉降效率的提升，同时水平隔板在设计过程中如果连带使用电动葫芦、钢丝绳、连杆带动旋转可以实现80左右的翻转，可以将收集的粉尘倒入灰斗实现清灰的自动化。
4.2 垂直隔板的设置能够让携带粉尘的气流折转，以延长沉降室长度的方式实现，粉尘沉降时间的延长从而提升沉降室的收尘效率。
4.3 垂直隔板沉降装置在增加收尘系统效率的同时还能够以惯性收尘的形式，捕获烟气中的大颗粒粉尘。
4.4 沉降室相较于其他收尘方式，具有能源节约、结构简单、维护方便的优势，同时沉降室因为内部空间较大、机械设备较少，所以内部阻力也较小，能够极大的改善收尘系统压力环境。但是在实际测试中发现沉降室对大颗粒粉尘的沉降作用较好，对小颗粒粉尘的收集作用较差。
参考文献：
[1]邓沙宁.隔板式沉降室在冶金炉窑收尘系统的应用[J].湖南有色金属，2011，06：40-44.
[2]朱继峰.电收尘在锌蒸馏烟气净化工艺中的应用研究[D].东北大学，2009.
[3]曾昌伍.新型干法水泥熟料生产线窑尾电、袋收尘器技术经济研究[D].合肥工业大学，2007.
[4]刘代飞.氧化铝气态悬浮焙烧集成优化控制指导系统的研究[D].中南大学，2008.
[5]匡志芳.燃煤电厂分室反吹袋式除尘设备的研究与设计[D].华北电力大学(北京)，2006.
相关期刊简介：《农业经济》杂志由辽宁省农村经济委员会主管，辽宁省农业经济学会主办的经济类学术期刊，国内外公开发行，是面向全国省、市、县主管领导，农经界专家学者，大专院校，科研生产单位及农村工作者发行的刊物。本刊办刊宗旨：为农业与农村经济发展服务，为领导机关宏观决策服务，为农业经济学科建设服务。读者对象为从事农经工作的理论工作者和实际工作者以及大专院校经济类专业师生。
