一种氧化铝焙烧炉烟气复合除尘器的制作方法

本实用新型属于氧化铝焙烧技术领域，具体涉及一种氧化铝焙烧炉烟气处理装置。

背景技术：

氧化铝焙烧炉工艺要求点火温度达到270～320℃时才能投料，因此除尘器需能承受350℃温度，瞬时达400℃高温条件，且焙烧炉烟气水分含量大。因此氧化铝焙烧炉烟气具有温度范围大、水分含量大的特点。

传统纤维除尘滤袋最高使用温度在220℃左右，若温度继续升高，纤维布袋就会引起烧袋；同时烟气含水量大，在烟气温度骤变过程，将引起烟气结露进而导致纤维布袋出现糊袋现象。氧化铝焙烧烟气含尘量高达100g/nm³，对纤维布袋的磨损较大。因此，氧化铝焙烧炉烟气除尘初始工艺均采用电除尘技术。

根据《铝工业污染物排放标准》gb25465-2010修订单规定，氧化铝厂颗粒物排放限制为10mg/m³。然而，电除尘工艺在氧化铝焙烧炉烟气除尘应用过程出现了以下问题：1)除尘系统超负荷工作，烟气排放指标不符合环保要求；2)电除尘器本体技术性能低下，二次电流电压低；3)高、低压控制系统运行不稳定等问题，导致烟气排放颗粒物浓度不达标。除尘技术的选择严重影响了氧化铝焙烧炉的烟气排放值。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种氧化铝焙烧炉，达到烟气除尘效率稳定可靠，过滤精度高、过滤效率高且满足烟气粉尘排放≤10mg/nm³排放标准要求。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段实现；

一种氧化铝焙烧炉烟气复合除尘器，包括进口封头、电室除尘装置，滤袋除尘装置和出口封头，各装置顺次安装，所述电室除尘装置内设阴极系统，阳极系统和阴极振打，阳极振打，所述滤袋降尘装置内设置金属滤袋，电室除尘装置和滤袋除尘装置正下方均装配有灰斗。金属滤袋耐高温，具有系统阻力低、过滤精度高、过滤效率高。为了达到耐温高、透气性好、寿命长、稳定性好的效果，金属滤袋配置φ160/φ130mm滤芯。

进一步，进口封头尾处设置有进口气流分布板，使烟气均匀进入电室除尘装置，电室除尘装置与下方的灰斗连接处设置灰斗挡风板，有效防止灰斗二次扬灰对电区除尘的影响。

进一步，电室除尘装置和滤袋除尘装置的分界区设有气流导流装置，有效防止烟气直吹对滤袋产生摆动的影响，避免了烟气直吹导致的布袋间摩擦。

进一步，所述除尘器设置plc控制系统，监测温度、压力、差压检测、滤袋除尘装置的袋区温度。

进一步，除尘器设置反吹系统，反吹系统通过管道连接在除尘器装置设备之间，当压力达到设定值时进行自动喷吹。

根据实际工程排放情况，除尘器的电室除尘装置和滤袋除尘装置可以分别设置为多个，例如电室除尘装置设置1个，滤袋除尘装置设置2个。

本实用新型的优点为：

除尘效率高，可保证出口排放浓度10mg/nm3以下甚至更低的排放浓度；

对粉尘特性不敏感，不受灰成分和比电阻的影响；电袋复合除尘器由于具有2种不同原理、不同结构的设备，看上去比较复杂。但根据现在实际运行情况来看，日常运行管理还是比较简单。

对纯袋除尘器来说，发生故障的主要后果是破袋造成排放超标或系统阻力大。但在电袋复合除尘器中，袋除尘器即使发生破袋对排放浓度的影响也大大减小。在经过电除尘后，进入袋除尘器的粉尘浓度约在原烟气粉尘浓度的1/5左右。如果发生同样大小面积的破袋，对电袋复合除尘器的粉尘排放浓度来说，其影响也只有纯袋除尘器的1/5左右。

电除尘器发生故障不会影响整个设备的排放浓度，对系统的正常运行影响很小。设计中袋区除尘器的过滤速度是按电除尘器由于故障不能运行时设计的，非常保守可靠。如果电除尘器发生故障，会增加设备的喷吹频率，阻力也会有一定的增加，但不会影响除尘器的正常运行。

附图说明

图1是氧化铝焙烧炉烟气复合除尘器结构示意图；

图2是氧化铝焙烧炉烟气复合除尘器的除尘流程示意图；

图3是滤袋除尘装置的反吹系统的结构示意图；

附图标记

1-阳极系统2-阳极振打3-阴极系统4-阴极振打5-进口封头6-进口气流分布板7-底梁8-壳体9-灰斗10-灰斗挡风板11-气流导流装置12-净气室13-金属滤袋14-出口封头15-分气箱布置16-气路系统17-plc控制系统20-电室除尘装置30-滤袋除尘装置

具体实施方式

本实用新型涉及的氧化铝焙烧炉烟气复合除尘器，主要是在原电除尘器设备基础上进行升级改造，将原有多室电室除尘装置20中的一个或几个电场室拆除改造为滤袋除尘装置30，例如原三个电场室保留1电场室，拆除2个电场室改为2个滤袋除尘装置30的电袋复合除尘器，从而改造成本新型所述的电袋复合除尘器，具体结构如图1所示。本新型所述的电袋复合除尘器主要包括进口封头5、电室除尘装置20，滤袋除尘装置30和出口封头14，各装置顺次安装。除尘器通过底梁7稳定在地面，所述电室除尘装置20内设阴极系统3，阳极系统1和阴极振打4，阳极振打2，所述滤袋除尘装置30外部通过壳体8包裹，内设置耐高温的金属滤袋13，为了达到耐温高、透气性好、寿命长、稳定性好的效果，金属滤袋配置φ160/φ130mm滤芯；电室除尘装置和滤袋除尘装置正下方均装配有灰斗。在进口封头5与电室除尘装置20之间设置进口气流分布板6，所述进口气流分布板6为两级气流均布装置，烟气经过两级气流均布后达到充分均布，防止因烟气偏流等引起的除尘效果不佳现象。

电袋复合除尘器的特点在于含尘气体进入除尘器后，可先通过电场除去80％左右的粉尘，减少了后部袋式除尘单元的负荷，大大降低了滤袋的清灰频率，延长了滤袋的使用寿命。

对纯袋除尘器来说，发生故障的主要后果是破袋造成排放超标或系统阻力大。本新型通过电室除尘装置20加增滤袋除尘装置30复合结构方式，而且电室除尘装置20内设阴极系统3，阳极系统1和阴极振打4，阳极振打2结构，烟尘带上同极电荷而产生相互斥力，从而形成的粉饼层比较疏松、孔隙率高、透气性好，易于剥落，同时在电室除尘装置20与下方灰斗9连接处设置灰斗挡风板10，有效防止灰斗二次扬灰对电区除尘的影响，所以袋区除尘系统的阻力可以明显减小，电袋复合型除尘器的阻力远低于布袋除尘器的阻力，从而大大降低滤袋的粉尘负荷量。同时进口封头尾处设置有进口气流分布板6，使烟气均匀进入电室除尘装置，使电袋复合除尘器高效运转。由于清灰频率的降低，延长滤袋的清灰周期，节省清灰能耗，其滤袋的使用寿命会大于相同工况条件下纯袋除尘器中的滤袋寿命。虽然所述电袋复合除尘器由于具有两种不同原理、不同结构的设备，但由于是拆除后的电场室内部重新安装金属滤袋结构，改造成本低，而且从实际运行情况来看，日常运行管理还是比较简单。

进一步，在电室除尘装置20和滤袋除尘装置30的分界区增设气流导流装置11，有效防止烟气直吹对滤袋产生摆动的影响，避免了烟气直吹导致的滤袋间摩擦。在经过电除尘后，进入滤袋除尘装置30的粉尘浓度约在原烟气粉尘浓度的1/5左右。如果发生同样大小面积的破袋，对电袋复合除尘器的粉尘排放浓度来说，其影响也只有纯袋除尘器的1/5左右。

根据实际施工情况，除尘器的电室除尘装置20和滤袋除尘装置30可以分别设置为多个，例如电室除尘装置20设置1个，滤袋除尘装置30设置2个。电除尘第一电场保留，根据实际情况维护后，利用旧电室的第二、三、四(若有，以下按无考虑)电场内部结构拆除改成金属滤袋除尘器。第二、三电场空间布置滤袋区，选择合适的过滤风速，用以确定所选金属滤袋规格大小，利用旧除尘器壳体、灰斗、土建框架等，保留一电场阴阳极系统和阴阳极振打系统，将电除尘器二、三电场顶盖及顶部设施、内部结构等拆除。并对保留部分进行修复补漏等工作，利旧现有壳体及土建框架，改造为1电场+2袋区的电袋复合除尘器。例如1电场+2袋区的除尘器可根据需要配置φ160/φ130mm滤芯。或者根据实际运维情况，设置为多路电室除尘装置20和多路滤袋除尘装置30。

本实用新型的优点为：1)除尘效率高，可保证出口排放浓度10mg/nm3以下甚至更低的排放浓度；2)对粉尘特性不敏感，不受灰成分和湿气等的影响。

如图2所示，本实用新型的氧化铝焙烧炉烟气复合除尘器除尘的流程为：

烟气由进口封头5进入氧化铝焙烧炉烟气复合除尘器，经过进口气流分布板6均布后的烟气首先进入电室除尘装置20，通过其中的阴极系统3、阳极系统1和阴极振打4、阳极振打2结构，将烟气中80％左右的灰尘捕捉，并剥落至电室除尘装置20下方的灰斗9。除去灰尘的烟气，通过气流导流装置11导流后进入滤袋除尘装置30的两个顺序连接的金属滤袋13，除去烟气中残余的微细粉尘，并由其下方的灰斗9收集。除尘后达标的烟气经过净气室12从出口封头14排出。本新型所述的电(电室除尘装置20)袋(滤袋除尘装置30)复合型除尘器的基本思路是先用前级电场捕集80％左右的粉尘，这样后级滤袋捕集的粉尘量仅有常规袋除尘的1/5左右，使滤袋的粉尘负荷量大大降低，然后利用滤袋区除去烟气中残余的微细粉尘，保证达到≤10mg/nm³排放标准。金属滤袋具有系统阻力低、过滤精度高、过滤效率高、耐温高、透气性好、寿命长、稳定性好的优点。

如图3所示，为了对除尘器内的温度、压力、差压检测等参数进行实时监控，本新型所述的复合除尘器还加载plc控制系统17，有效监控除尘器滤袋除尘装置30的袋区温度和各设备高效运转适时监控并及时调节和预警。

滤袋除尘装置30设置反吹系统，包括分气箱布置15和气路系统16，它们通过管道连接在滤袋除尘器装置的设备之间，当plc监测压力达到设定值时，给反吹系统发出启动命令，反吹系统进行自动喷吹。

本实用新型通过在氧化铝焙烧炉烟气电除尘基础上进行改造，升级改造为电除尘加金属滤袋复合除尘器，具有改造工程量小、施工工期短的特点。改造后除尘器运行稳定、运行阻力低、检修运行维护简单，解决了实际生产过程烟温波动大、烟气含湿量大、电除尘器运行不稳定排放不达标的缺点，进而实现节能降耗的目的，同时提高设备及系统的稳定性和自动化程度，烟气粉尘达到超低排放要求排放。

尽管已经描述了本实用新型的实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。