由于微硅粉的顆粒度太細小,機械力除塵器,包括沉降除塵、慣性除塵及旋風除塵,根本捕集不到它。水膜除塵捕集它也很困難。又因為它的比電阻特別高,高至10138・cm,若采用常規(guī)電除塵裝置,將產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象,也難于捕集它。若采用國際先進電除塵裝置——脈沖電除塵器,從其性能上講,能夠捕集高比電阻粉塵,但其設備投資極為昂貴,約為常規(guī)電除塵器的10倍。所以目前國內(nèi)外捕集微硅粉的裝置大部分用“大”布袋除塵器,它之所以在布袋除塵器前頭冠于“大”字,就是由于這種粉塵特性決定的。如果用捕集一般粉塵的布袋除塵器的經(jīng)驗直接用來捕集微硅粉,可能達不到預期效果。目前美國、前蘇聯(lián)、挪威等國家也都是采用大布袋捕集微硅粉。我國也基本如此。此法也存在一些問題:
(1)由于工業(yè)硅或硅鐵在熔煉過程中,廢氣溫度很高,可達500～600℃,并且很不穩(wěn)定,這完全是由于生產(chǎn)狀況決定的。所以在布袋除塵裝置的前面,必須設降溫裝置,它也加大了除塵設備的投資,否則將燒毀布袋。
(2)除塵設備故障率高。由于微硅粉顆粒度很細,粘性很大,不容易振打清灰,嚴重影響除塵效果,同時增大系統(tǒng)阻力,能耗增大。并且易造成破袋、掉袋,此時勢必停機修理,將影響正常生產(chǎn),也增大了維修成本。
(3)運轉(zhuǎn)費用高。布袋除塵器的實質(zhì)是用
濾布過濾氣體捕集粉塵。
如何結(jié)合煙氣溫度高和顆粒度微細且粘的特點選擇好濾布是至關重要的事。即使如此,運行時間不長,濾布的孔眼就會被堵塞,經(jīng)常清理,也達不到需要的氣流量,容易出現(xiàn)濾布破損現(xiàn)象,換袋費用很高。更嚴重的問題是濾布阻力增大,所需動力也增大。例如美國有1臺30000kVA工業(yè)硅爐用的布袋除塵器所配用的風機動力為1864kW,平均每千kVA爐需用的動力為62kW,我國的布袋除塵大體也是這個數(shù)。
公司研制開發(fā)的微硅粉捕集裝置,是采用新的技術路線高壓靜電捕集的方法。完全不同于常規(guī)布袋的捕集方法。這個高壓靜電捕集裝置不是采用目前國內(nèi)外常規(guī)電除塵的硬特性脈動直流作為供電電源,而是采用軟特性準穩(wěn)定直流作為供電電源。從本體結(jié)構(gòu)方面,不采用常規(guī)固定的板線式加錘擊振打清灰的方式,而是采用移動式集塵極加刮板清灰的方式。通過實踐證明,這種方法能夠捕集到微硅粉,并且能夠達到國家排放標準。1995年在焦作礦務局1800kVA的硅鐵爐及2000年三門峽壩頭2200kVA的硅鐵爐使用都得到證實。這種裝置與大布袋除塵器比較,有如下突出的特點:
(a)一次性投資低。全套設備投資,相當大布袋除塵器的70%;
(b)運轉(zhuǎn)費用低。每千kVA爐風機需用的動力為12kW,相當布袋除塵器的20%;
(c)故障率低。它在運轉(zhuǎn)過程中,不存在破袋、掉袋影響生產(chǎn)問題,機械故意率很低,基本上能夠與主設備保持同步運行。維護管理很方便;
(d)可操作性好。全套裝置所用的設備及原材料都是國產(chǎn)的,并且都是一般性的材料。
總之,我們有能力用低成本、高效率的方法,捕集硅鐵爐及工業(yè)硅在生產(chǎn)過程中排放的污染大氣的微硅粉。既解決了環(huán)境污染,也變廢為寶,開發(fā)了當代高新技術領域迫切需用的資源
