钢铁企业配套制氧机自洁式过滤器的改进

               江阴市人和环保设备有限公司——李银

1、前言

透平空压机、鼓风机、气轮机等高速运转的机器，对其压缩的原料气要求较高，尘粒、粉尘是影响其长周期正常运行的主要原因。高速气流中粉尘颗粒（≥4μm）使机器主要部件表面产生磨损；粉尘在设备内结垢会影响气流运动，破坏叶轮的动平衡，导致转子的轴振动加剧超标，使“喘振曲线”漂移，严重的被迫停机检修；腐蚀性的粉尘还会引起设备的化学腐蚀。因此在这些设备的进气管前一般均配有各类空气过滤器。

2、钢铁企业的粉尘

       钢铁企业存在的粉尘主要为矿粉、金属粉、建设施工产生的粉尘。按现行国家标准：工业炉窑大气污物排放标准（GB9078-1996）：排放限值：100-300

（mg.m^-3）烟（粉）尘浓度。

3、自洁式过滤器简介

空分设备上常用的自洁式过滤器是干式过滤器的一种类型，出现在20世纪70年代中期，美国一家公司首先推出这种过滤器，20世纪80年代末，这种过滤器随成套过滤设备进入中国。目前国内有约数十家企业制造这种过滤器。过滤的结构（见图一）。其过滤组件过为钢性筒状，内部过滤材料为合成滤纸。配有自洁反吹系统包括自洁喷嘴、反吹管、文氏管、储气包（筒）、过滤筒等。控制系统包括编程控制仪（含PLC）、隔膜电磁阀、压差变送器、压差传感器、液晶显示屏等附件。自洁反吹由计算机编程控制仪根据前后压差超过某一设定值时，发出自洁反吹的模式指令，定时（程序）自洁模式（可自行设定）或压差自洁模式（可设定）。当前压差超过报警值时会自动报警并由计算机控制调节反吹脉冲宽度,间隔进行连续自动反吹。也可进入手动模式进行自洁反吹，直到压差保持在规定范围内。自洁式过滤的正常阻力范围一般设定在400—700Pa之间，报警阻力一般在800—1000Pa，终阻力设定在1200—1500Pa（可根据空压机及生产需要设定）。过低的设定阻力值会消耗较多的反吹自洁气量，使隔膜电磁阀频繁动作，缩短阀的使用寿命并使滤筒使用周期降低，运行成本大幅增加，而且由于破坏了滤芯层的粉尘膜，气体过滤的精度、效率会下降。

自洁式空气过滤器是近十几年广泛应用于钢铁、石化空分制氧站以及高炉鼓风行业，是各类大型空压机、鼓风机、气轮机入口过滤的保护伞，对产品和供应商有较特殊的要求：过滤元件和反吹器件性能可靠，设备内部有比较好的防腐处理，供应商具有相应的技术实力和设计能力. 与传统的卷帘式、布袋式相比，自洁式空气过滤器的优点是接近零维护，更换过滤元件不用停机，过滤精度相对较高，特别适用于干旱地区的大型空分动力设备，缺点是更换滤筒的价格相对较贵，怕持续大雾阴雨天气，怕杨柳絮等，如果能扬长避短，解决特殊天气条件下如何防止阻力过大的各种因素，那将是最好的入口过滤解决方案。

3、现状、问题点、（钢铁企业）

连续阴雨、持续大雾或早晚空气湿度大的天气情况下分析及应对措施

前面讲的自洁过滤器的过滤材料一般多数是选用木浆纤维纸质的滤纸，这种滤纸是采用多层薄纸复合而成，每层纸的平均微孔大约在20—70μm，微孔交错纵横排列，具有一定透气性。空气通过滤纸在很低的过滤速度下阻力值较小（初阻力一般在100Pa以下），这种滤纸在干燥环境下使用效果比较好。但在连续阴雨大雾天气下空气的相对湿度很大（＞96～100%），滤纸在纤维受潮后膨胀，使部分微孔缩小或堵塞。若滤纸已使用一段时间，在滤纸的外表面和纸芯层有粉尘存在，受潮后也会膨胀封堵微孔，使滤纸的透气度大幅下降甚至糊筒。在较低的反吹压力下自洁清灰的效果也大大下降。

4、为解决这种天气下阻力超高问题可以采用以下应对方法：

4.1增加实际处理气体的富裕量（应增加1～1.5倍）。降低过滤器的处理风速（0.2-0.3m/min）。

4.2滤筒要选用复合纤维滤筒（20%聚酯+80%木浆纤维），滤纸选用美国HV、德国MANN公司或其他抗拉强度大、挺度高的防水型进口滤纸。

4.3采用较高的反吹压力和使用干燥的反吹气源。空分设备一般提供的反吹气源压力偏低（采用仪表空气压力0.47MPa），特别是在相对湿度很大时，要提高反吹自洁的效果应提高反吹自洁的压力。理想的反吹压力可提高到0.75～0.85MPa，并用干燥的氮气或空气进行反吹，自洁效果比偏低压力时的反吹要提高1倍以上。

4.4在过滤器的粗滤网外侧增加一道复合纤维无纺滤料，可以阻拦大颗粒的粉尘(达到G4的过滤效率)；在连续阴雨或持续大雾天气来临时复合纤维无纺滤棉具有很好疏水性能。由于有了复合纤维无纺滤棉的过滤减轻了滤筒反吹自洁的负荷，减少了滤芯粉尘膜的增厚，增加了滤筒的使用周期（滤棉正常使用寿命3-6个月）。采用该项措施可以稳定阻力并节约过滤成本。

5、举例说明

   案例：江阴华西气体公司最初配用无锡某厂家采用国内生产的木浆纤维制作的滤筒，使用寿命仅在三个月左右，并且过滤精度较差（压缩机内部有粉尘）。后使用江阴人和公司复合纤维防潮滤筒，以及过滤器的粗滤网外侧增加一道复合纤维无纺滤料。在使用一年后，压降在500Pa左右，效果明显改善。

A、使用3个月后的滤筒，用肉眼看不出滤筒外侧有集灰。

B、使用3个月后的复合纤维无纺滤棉，正反面的比较。

6、总结

    钢铁企业因其工作环境的特殊性，空气中粉尘等含量偏高，如何有效的改善压缩机进气质量，提高压缩机运行周期，降低生产成本，一直是我们人和环保的奋斗目标，我们愿与大家真诚合作，为空分企业提供更好、更优的空气过滤产品。