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一(yī)、前言
中頻電爐在生(shēng)產過(guò)程中產生的大(dà)量煙塵嚴重汙染了車間和周圍廠區(qū)的環境,更重(chóng)要(yào)的是直接危害了操作工人的身體健康,為了改善車間的自然環境,保證操作工(gōng)人身體健康就必須采取一定有效的措施,安裝(zhuāng)中(zhōng)頻電爐布袋除塵器。
二、需治理範圍及設計內(nèi)容
1、治理範圍
1電爐在熔煉時產生的煙塵;
2在加料時產生的煙塵;
3出鐵水時產生的煙塵;
2、設計內容
電爐煙氣(qì)捕集裝置設計
車間(jiān)內外除塵管道的布置;
煙氣淨化設備(除塵器(qì))設計;
除塵係統流程(chéng)布置;
輸灰係統設計;
除(chú)塵係統參數設(shè)定及主要設備選型(xíng);
土建給排水采暖設計;
自動化控製及供電設計。

三、設(shè)計依據及原則
1、設計依(yī)據
1.1電爐廠提供的(de)有關工藝資料;
1.2根據電爐廠的現場實際的情況;
1.3我公司在冶金行業除塵(chén)治理的經驗;
1.4我公司所采用的先進技術。
2、設計原則
本著電爐廠(chǎng)的現(xiàn)場實(shí)際情況,本著投(tóu)資省,運行費(fèi)用(yòng)低,滿足國家環保法以及操作的實(shí)際要求,以生產服務為宗旨。
2.1不影響冶煉操作工(gōng)藝生產服務的宗旨。
2.2所采用技術經得起實踐檢驗,並能保(bǎo)證長期穩定可靠的運行。
2.3性(xìng)價比(bǐ)優,即第yi次投資省長期運行費用低;
2.4能耗低,節能效果顯著;
2.5滿足國家環保部門的要(yào)求,鋼鐵行業的要求並達標
《中華人民共和國環境保護法》
《鋼鐵工業汙染物排放標準》
《工業爐窯(yáo)大氣汙染(rǎn)排放標準》
《工業(yè)企(qǐ)業設計衛生標準》
四、治理方案實施(shī)後達到環保指標:
1、煙(yān)塵捕集率大於等於90%(廠房頂不冒黃煙)
2、排放濃度小於等於40%mg/Nm3
3、崗位粉塵濃度小於等於10mg/Nm3
五、電爐煙氣治理方案(àn)
電爐煙氣捕集裝置組成:
回轉(zhuǎn)式傘頂吸罩+低阻、大流量管道+調溫電動蝶閥+離線氣管式脈衝除塵器+鍋爐引(yǐn)風(fēng)機+煙囪達標排放
2、煙氣淨化
煙氣的淨(jìng)化(huà)隻有靠除塵器來實現(xiàn),除塵器選擇的優劣(liè)直接(jiē)影響到除塵係統的捕集(jí)效果、除塵電耗以及整個係統能否長期穩定、可靠運行、除塵器的形式繁多(duō),各有利弊。關鍵在於如何揚長避短,與係統工藝及粉塵組成相適應以獲得效果。對於電爐煙氣來說,采(cǎi)用袋式除塵器比較適合。其除掉黃褐氣飄塵效果顯著,排放濃度可控製在40mg/Nm3以下。
根據鋼廠(chǎng)所處地區,溫度(dù)低,易結露的特點,我公司采用新型“抗結露”離線分室脈衝式除(chú)塵器。
國內冶金行業諸多的袋式除塵器一(yī)開始使用情況好,係統正常。但在使用(yòng)一段時間後,除塵器阻力的上升,係統風量立即下降,捕集效果惡化,zui終導致除塵器係統實際效果與設計指標或開始運行(háng)階段效果大不相同而不得不進行改造。長期的冶(yě)金(jīn)除塵器(qì)實踐告訴我們(men),“簡單、實用、可靠、經濟”的除塵器是(shì)受企業歡迎的。
2.1本方案所采用的“抗結露”除塵器的特(tè)點
分室離線連續脈衝清灰,解決周期長,二次吸附等問題。
脈衝氣源處理,解決結露問題。
大沉降室,降(jiàng)低除塵(chén)器(qì)結(jié)構阻力。
中進風形式(shì),使濾袋負載均勻,延長濾袋的平均使用壽命。
(1) 過濾風速的(de)確定
選擇(zé)合理(lǐ)的過濾風(fēng)速是確定除塵器結構的重要參數之一,影響至關重大。國內同類除塵器在應用上,片麵追求投資少,占地省,而(ér)照搬國外的工藝經驗選擇高(gāo)達(dá)2.0-2.5m/min的過濾風速,不考濾國產濾(lǜ)料的應用極限和(hé)工作點,其結果導(dǎo)致濾袋壽(shòu)命急劇(jù)下降和“高阻症”的出(chū)現(xiàn),係(xì)統風量在短期內很快下降,運行成本上升和達不到除塵效果。
(2) 離線清灰
離線清灰是避免(miǎn)粉塵二次吸附的有效手段,可大大提(tí)高清灰效率。其中,除塵器淨化(huà)倉設計成小單室,清灰係統(tǒng)運行時,僅有一室參與離線清灰,閉(bì)掉一個室的過濾麵(miàn)積(jī)對整個係統基本無影(yǐng)響。可使除(chú)塵器長期穩定運行(háng)。
六、係統工藝
係統工藝著重考濾以上幾個方麵
(1)根據電爐煙氣捕集的條件確定工藝流程並使工藝短程化係統低阻化
(2)係統低阻化
(3)優化係統(tǒng)風機、電機的匹配性,提高效率。
(4)在滿足(zú)總圖(tú)布置的前(qián)提下,使設備布局(jú)更(gèng)加合理(lǐ)。
1、係統工藝特征:“低阻(zǔ)、中溫、大流(liú)量”
其目(mù)的是:
(1)消耗能量低的前(qián)提下,獲得較大的處(chù)理風量,不錯的捕集效果(guǒ)。
(2)在(zài)同樣的處理風量下,盡可能(néng)混入冷風,保(bǎo)證煙氣溫度(dù)在50℃ -100℃之間,既不能燒毀濾袋,又不(bú)能(néng)減少運行能耗。
(3)在同樣的處(chù)理風量情況下,優化管道設計(jì),降低係統阻力。
2、溫度控製
布袋除塵器(qì)允許(xǔ)工作溫度上限為(wéi)120℃(瞬)。高於120℃溫(wēn)度煙氣(qì)進(jìn)入除塵器將會燒毀(huǐ)布袋(dài),冶金行業的生產過程中產(chǎn)生(shēng)的煙用野風(fēng)閥(fá)的形式來控製(zhì)煙氣溫度常用而簡單(dān)有效的方法。
3、處理風量的確定(dìng)
係統風量的確定是除塵係統設計(jì)中心的關鍵所在,如何科學合理地計算除塵(chén)係統所需風(fēng)量直接影響除塵效果的成(chéng)敗。
(1)係統風量偏低時的問題
A、根據(jù)工藝條件估算差
B、車間勞(láo)動衛生條件差,天車工(gōng)作業環境惡劣
C、易燒濾袋尤其是管道短,流速高時(shí)。
(2)係統風量的計算方法
A、根據工藝條件估(gū)算(suàn)煙氣平均溫度;
B、根據煙氣成份計算成份的熱容(róng)量
C、根據(jù)鐵水況倒方式,鐵水流程遠近,鐵水流的大(dà)小和鐵水的溫度等因(yīn)素,估算出煙氣(qì)的上升速度和煙柱的截麵積;
D、國(guó)內外電爐(lú)的實測資料;
E、我公司在冶金煙塵治理長期積累的經驗;
F、根據罩形確定罩形係數;
G、通過罩口截麵(miàn)積流速和換氣次數校核處理風量;
(3)根據理(lǐ)論計算以及實踐經驗確定本方案的係統風量(liàng);
4、優化管網設計,降低管網阻損,使係統阻損發揮效能
(1)合理布置管網、降低管網阻(zǔ)損
基(jī)本理論(lùn):
△ P:係統阻力(lì)
V:流速m/s
Λ:磨擦阻力係數
P:煙(yān)氣密度
L:延程長(zhǎng)度
D:管道水(shuǐ)力半徑(jìng)
(a) 合理布置管網,盡量減少彎頭,管道突變等阻力因素;
(b) 選擇合適管道直(zhí)徑使得煙氣流速為(wéi)14-16m/s;
(c) 選擇合適的管道截麵積形狀。
(2)穩定除塵器阻(zǔ)力在設定範圍內(見本文)
(3)選擇(zé)合理的風(fēng)機
基本理論:N=ΔPQ(kw)
式中:N:功率(kw) Q:係統處理風理m3/h
根據係統處理風量及係統阻損乘積,選擇(zé)相匹配(pèi)的風機,使得風機穩定運行在高效區(見圖三);
(a) 管網A設計不合理,特性風線高而且陡,為達到所需的處理風量,必須選用較高壓頭的(de)風機(jī)1。除塵(chén)器能耗也隨之增加。
(b) 網B經優化設計後,特性曲線高而且平坦部優需選用低壓頭的(de)風機2,就(jiù)能得到所需處理(lǐ)風量,除塵能耗低。
5、整體布置(見圖)
6、清灰機(jī)製自動(dòng)化
設置清灰程序確保除塵器的清灰工藝。由PLC可編(biān)程序控製器控製離線閥、脈衝閥的動作,按時(shí)間順序不間斷清灰。
7、除塵器脈衝氣源溫度必須(xū)控製在“露點”以上,常溫的氣源不適合作清灰源使用(yòng),所以有效(xiào)地控製脈衝氣體溫(wēn)度提高濾袋使用壽命和防結露的必(bì)要措施(shī)。由於依靠人工控製脈衝氣體溫度顯得繁瑣和麻煩,故在清灰氣源加熱氣包上設有(yǒu)溫度傳感器(qì)並與PLC連接,隨時監測清灰氣體溫度當溫度低(dī)於下限(xiàn)時,讓加熱氣(qì)包工作加(jiā)熱氣源,當溫(wēn)度高於上限時,讓加熱氣包停止加熱。
8、除塵器入口煙氣溫度控製自動化
捕集罩吸入的煙氣是高溫煙氣,不經過溫度處理而進(jìn)入除塵(chén)器,必將燒毀耐溫120。C的除塵濾袋。所以在主管道上高有1個電動混風閥(fá)和2個溫度傳感器並與PLC連接(jiē),其中一個靠近吸口,另一個靠近除塵器進口,電動混風閥靠近主管道前端,當吸口處溫度傳感器監測到煙氣溫度值上限(xiàn)時,由PLC控製打開電動混風閥,混入冷氣以降低煙氣溫度;當吸口處溫度(dù)傳感器及除塵器進口處溫度傳感器(qì)監測到煙氣溫度低於設(shè)定溫度值下限時,由PLC控製關閉電動混風閥。由PLC控製開關電動混風閥可確保進入除塵器的煙氣溫度,從(cóng)而保證除塵器濾袋的安全。
9、卸來操作自動化
除塵(chén)器的卸灰及輸灰設備均由PLC控製,隻需按一次按鈕,即可完(wán)成卸(xiè)灰(huī)及輸灰過程。
10、無塵化卸(xiè)灰(huī)、輸灰
電爐煙氣粉塵經(jīng)清灰係統清下後,暫儲於除(chú)塵器灰鬥。卸灰係統形式為:一級螺旋輸送機、加(jiā)濕機、卸灰閥、裝車、外運。

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