一、概述：

高能耗、污染严重的矿热炉包括电石炉、工业硅炉、铁合金炉等；根据炉罩型式可分为开放式炉、半密闭炉、全密闭炉。我国矿热炉烟尘的治理一直都是“老大难”问题，这是由于矿热炉采用电能冶炼产生烟尘的物理及化学特性所决定。粉尘的粒径小于4微米的占70%以上，矿热炉烟温及烟气量波动较大，粉尘比电阻均高达1012Ωcm以上。干燥的矿热炉烟尘就具有很强的粘性，一旦受潮后更增强了粘结性。我国矿热炉的烟尘治理曾采用过各类湿法除尘器、袋式除尘器及常规的电除尘器，但均未能达到预期效果。

以上各类除尘器暴露的问题如下：

1、湿法除尘器难以除掉小于4微米的粉尘，净化矿热炉烟尘后的排放浓度达不到环保要求，而且水污染问题难以解决。

2、袋式除尘器温度适应性差，易烧袋，且运行能耗大，更突出的问题是矿热炉细微的粉尘粘结在滤袋上难以清除，设备阻力逐渐增加，抽烟量随之减少，会直接影响正常生产。

3、采用常规的电除尘器净化矿热炉烟尘，会由于粘性粉尘沉集在收尘板和放电芒刺上不易被振打清除而造成电场电晕闭塞现象,使电场运行电流仅为几毫安至几十毫安(正常应在数百毫安)，除尘效果，下降明显。

我公司专业从事工业炉窑（高温、高比电阻粉尘）烟尘治理电除尘技术的推广应用。近年来，在冶金、化工、建材等行业承建炉窑烟尘治理项目百余项，该技术通过国家环保检测认定，处于国内领先水平。针对矿热炉烟尘的特性和治理的难题，我公司与原冶金工业部安全环保研究院联合进行十多年的技术攻关和新除尘器的开发工作，先后在数十台矿热炉上开展了烟尘治理的工业实验和除尘设备的改造工作。较全面的掌握了矿热炉烟尘的物理及化学性质，和各类矿热炉运行工况的特点，并成功地解决了矿热炉粉尘在不同烟温下降低比电阻的调质难题，同时在原有成果的基础上开发了能有效治理矿热炉烟尘的专用屋顶立式电除尘器。该技术已通过国家环保局鉴定，被评为国家环保最佳实用技术，荣获99年国家环保科技进步一等奖。

二、屋顶电除尘器的原理：

屋顶电除尘器是设置在矿热炉厂房的顶部，同时具备收尘和烟囱功能的一种节能的立式电除尘器。该设备不需要占地面积，不需风机强制送风，充分利用了烟气热压的自然升浮力和立式电除尘的高度，产生较强的抽力，使炉内烟气通过直立烟道顺利进入设置在屋顶的立式电除尘器的进口，经电场净化的烟气通过立式电除尘器的顶部烟囱排入大气。

在立式电除尘系统中设置有便于电除尘维护检修的旁路烟道，并设置有除尘器和旁路烟道之间的切换阀门。在矿热炉烟罩与立式电除尘进口之间的垂直烟道部位设置有高效的烟气喷淋调质系统，以确保粉尘比电阻和烟气温度降低至电除尘器的适应范围。

(立式电除尘系统布置见示意图。)

三、屋顶电除尘器的特点：

常规的除尘器需独立的土建结构，有一定占地面积，而目前矿热炉建设用地均比较紧张；常规的除尘器需庞大的风机作为动力，运行费用较高；由于矿热炉的烟气为高温、高比电阻粉尘，没有喷淋调质系统或采用常规的喷淋调质技术很难达到预期效果。常规的喷淋调质技术水滴粒径很难达到＜150μm，所以水滴不能在较短时间内在烟道中完全汽化，易造成烟道的积灰和堵塞，以及电除尘器气流分布板表面大量积灰而减小流通面积，增加了系统的阻力。更重要的是常规电除尘器的收尘板及放电极的结构型式和振打清灰方式均不能有效解决矿热炉粉尘粘附在板、线上的清灰问题，以致电场产生电晕闭塞现象，使得电功率不能正常输出，除尘效率大幅度下降。

为解决电除尘器治理矿热炉烟尘的难题，我们应用了以下先进的技术成果：

1、立式电除尘器是向高度方向发展，无占地面积，且整体结构轻型化，便于在厂房顶部安装。

2、该系统节省了风机和风机运行的电耗，大大降低了运行费用，一年可节约电费数十万元，仅为袋收尘系统耗电的15%，并在新建项目中，可省去原设计砖砌烟囱。

3、该系统设有直管烟道，尽可能避免了弯管及水平管道，从而避免了烟道积灰、堵灰问题。

4、引进并消化了国外超细喷雾技术，能确保喷雾水滴粒径＜150μm。通过对引进喷雾的改进，解决了水雾在垂直烟道中迅速完全汽化的难题，能有效地降低粉尘比电阻及烟温。同时喷雾调质还具有粉尘凝聚及沉降的功能，特别有利于工业硅炉烟尘中的碳颗粒预分离，使除尘器收下来的硅粉纯度更高。

5、采用条型铰接式收尘板，当振打清灰时收尘板产生的振动强，板与板之间产生的弹性位移，可造成板结状粉尘层的剥离和脱落，而且此种收尘板在高温中不易变形。