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一、前言
中頻電爐在生(shēng)產過程中(zhōng)產生(shēng)的大(dà)量(liàng)煙塵嚴重(chóng)汙染了車間和(hé)周圍廠(chǎng)區(qū)的環境,更重要的是直接危害了操作(zuò)工人的身體健康,為了改善車間的自然環境,保證(zhèng)操作工人身體健康就必須采取一定有效的措施,安裝中(zhōng)頻電爐布袋除塵器。
二、需治理範圍及設計內容(róng)
1、治理範圍
1電(diàn)爐在熔煉時產生的煙塵(chén);
2在加料時產(chǎn)生的煙塵(chén);
3出鐵水時產生的煙塵;
2、設計內容(róng)
電爐煙氣捕集裝置設計
車(chē)間內外除塵管道的(de)布置;
煙氣淨化設備(除塵(chén)器)設計;
除塵係統流程布置;
輸灰係統設計(jì);
除塵係統參數設定(dìng)及主要設備選型;
土建(jiàn)給排水采暖設計(jì);
自動化控製及(jí)供電設計。

三、設計依(yī)據(jù)及原則
1、設計依據(jù)
1.1電爐廠提供的有關工藝資料;
1.2根據電爐廠的現場實際的情(qíng)況;
1.3我公司在冶金行業除塵治理的經驗;
1.4我公司所采用的(de)先進技術。
2、設計(jì)原則
本著電爐廠的現場實際(jì)情(qíng)況,本著投(tóu)資省,運行費(fèi)用低,滿足(zú)國家環保法以及操作的實際要(yào)求,以生產服(fú)務為宗旨。
2.1不影響冶煉操作工藝生產服務的宗旨。
2.2所采用技術經得(dé)起實(shí)踐檢驗,並能保證長期穩定可(kě)靠的運行。
2.3性價比優,即第yi次(cì)投資省長期運行(háng)費用(yòng)低;
2.4能耗低,節能效果顯著;
2.5滿足國家環保部門的要求,鋼鐵行業的要求並達標
《中華人(rén)民共和國環境(jìng)保(bǎo)護法》
《鋼鐵(tiě)工業汙染物排放標準》
《工業爐窯大氣汙(wū)染排放標準》
《工業企業設計衛生標準》
四、治理方案實施後(hòu)達到環保指標:
1、煙塵捕集率大於等於90%(廠房頂不冒(mào)黃(huáng)煙)
2、排放濃度小於等於40%mg/Nm3
3、崗位粉塵濃(nóng)度(dù)小於等於10mg/Nm3
五、電爐煙氣治理方案
電爐煙氣捕集裝置組成:
回轉式傘頂吸罩+低(dī)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)風機+煙囪達標排放(fàng)
2、煙氣淨化(huà)
煙氣的淨化隻有靠(kào)除塵器來實現,除塵器選(xuǎn)擇的優劣直接影響到除塵係統的捕集效果、除塵電耗以及整個係統能否長期穩定(dìng)、可(kě)靠運(yùn)行、除塵器的(de)形式繁多,各有利弊。關鍵(jiàn)在於如何揚長避短,與係統工藝及粉(fěn)塵組成相適應以獲得(dé)效果。對於電爐煙氣來說,采用袋式除塵器比較適合。其除掉(diào)黃褐氣飄塵效果顯著,排放濃度可控製在(zài)40mg/Nm3以下。
根據(jù)鋼廠所處地區,溫度低,易結露的特點(diǎn),我公司采用新型“抗(kàng)結露(lù)”離(lí)線分室脈衝式除塵器。
國內(nèi)冶金行業諸多(duō)的袋式除塵器一開始使用情況好,係統正(zhèng)常。但在使用一段時間後,除塵(chén)器阻力的上升,係統風量立即下降,捕集效果惡(è)化,zui終導致(zhì)除(chú)塵器係統實際效果與設計指標或開(kāi)始運行階段效果大不相同而不得不進行改造。長期(qī)的冶金除塵器(qì)實踐告訴我(wǒ)們,“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(suǒ)采(cǎi)用的“抗結露(lù)”除塵器的特點
分室離線連續脈衝清灰,解(jiě)決周期長(zhǎng),二次吸附等問(wèn)題。
脈(mò)衝氣源處理,解決結露問題。
大沉降(jiàng)室,降低除塵器結構阻力。
中(zhōng)進風形式,使濾(lǜ)袋負載均勻,延(yán)長濾(lǜ)袋的平均使用壽命(mìng)。
(1) 過濾風速的確定
選擇合理的過濾風速是確定除塵器(qì)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,而照搬國外的工藝(yì)經驗選擇高達2.0-2.5m/min的過濾風(fēng)速,不(bú)考(kǎo)濾國產濾料的應(yīng)用極限(xiàn)和工作(zuò)點,其結果導(dǎo)致(zhì)濾袋壽命急劇下降和“高阻症”的出現,係統風量在短期內(nèi)很快下降,運(yùn)行成本上升和達不到除塵(chén)效果。
(2) 離(lí)線清灰
離線(xiàn)清灰是避(bì)免(miǎn)粉塵二(èr)次吸附的(de)有效手段,可大大(dà)提高清灰效率。其中,除塵器淨化倉設計成小單(dān)室,清(qīng)灰係統(tǒng)運行時,僅有一室參與離線清灰(huī),閉掉一個室(shì)的過濾麵積對整個係統基本無影(yǐng)響。可使除塵(chén)器長(zhǎng)期穩定運行。
六、係統工藝
係統工藝著重考濾以上(shàng)幾個方麵
(1)根據電爐煙氣捕(bǔ)集的條件(jiàn)確定工藝(yì)流程並(bìng)使工藝(yì)短程化係統低阻化(huà)
(2)係統低阻(zǔ)化
(3)優化係統風機、電機的匹配性,提高(gāo)效率。
(4)在(zài)滿足總圖布置的(de)前提下,使設(shè)備布局更(gèng)加合理。
1、係統工藝特征:“低阻、中溫、大(dà)流量”
其(qí)目的是:
(1)消耗能量低的前提下,獲得(dé)較大的處理風(fēng)量,不錯的捕(bǔ)集(jí)效果。
(2)在同樣的處理風量下,盡可能(néng)混入冷風,保證煙氣溫(wēn)度在50℃ -100℃之(zhī)間,既(jì)不能燒(shāo)毀濾袋,又不能減少運行能耗。
(3)在同樣的處理風量(liàng)情況下,優化管道設計,降低係統阻力。
2、溫度控製
布袋除塵器允許工作溫度上限為120℃(瞬)。高於120℃溫度煙氣進入除塵器將會燒毀布袋,冶金行業的生產(chǎn)過程中產生(shēng)的煙用野風閥的形式來控製煙氣(qì)溫度常用而簡單有效的方法。
3、處理風量的確定
係統風量的確(què)定(dìng)是除塵係統(tǒng)設計(jì)中心的關鍵所在,如何科學合理地計算(suàn)除塵係統所需風量直接影響除塵效果的成敗。
(1)係統風量偏低時的問題
A、根據工藝條件(jiàn)估算差
B、車間勞動衛(wèi)生條件差,天車工作業環境惡劣
C、易燒濾袋尤其是(shì)管(guǎn)道短(duǎn),流速(sù)高時。
(2)係(xì)統風量的計算(suàn)方法
A、根據工藝條件估算煙氣平均溫度;
B、根據煙氣成份計算成份的熱容量
C、根據(jù)鐵水況倒方式(shì),鐵水流程遠(yuǎn)近,鐵水流的大小(xiǎo)和鐵水的溫度等因素,估算(suàn)出煙氣的上升速(sù)度(dù)和(hé)煙柱的截麵積;
D、國內外電爐的實測資料;
E、我(wǒ)公司在冶(yě)金煙(yān)塵治理長期積(jī)累的經驗;
F、根據(jù)罩形確定罩形(xíng)係數;
G、通過罩口截麵積流速和換(huàn)氣次數校核處理風量;
(3)根據理論計算以及實(shí)踐經驗確定(dìng)本方案的係統風量;
4、優化管網設計,降低管網阻損,使(shǐ)係統阻損發揮效能
(1)合理布置管(guǎn)網、降低管網阻損
基本理論:
△ P:係(xì)統阻力
V:流速m/s
Λ:磨擦阻(zǔ)力係數
P:煙氣密度
L:延程長度
D:管道水力半徑
(a) 合理布置管網(wǎng),盡量減少彎頭,管(guǎn)道突變(biàn)等阻力因素;
(b) 選擇合適管道直徑使得煙氣流速為14-16m/s;
(c) 選擇合適的管道(dào)截麵積形狀。
(2)穩定除(chú)塵器阻力在設定範圍內(見本文(wén))
(3)選擇合理的風機
基本理論:N=ΔPQ(kw)
式中:N:功率(kw) Q:係統處理風(fēng)理m3/h
根據係統(tǒng)處理風量及係統阻損乘積,選擇相匹配的風機,使得風機穩定運行在高效區(見圖三);
(a) 管網A設計(jì)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(gāo)壓頭的風機1。除塵(chén)器能耗也隨之增加。
(b) 網B經優化(huà)設計後,特性曲線高而且平坦部優需選用低壓頭的風機2,就能得到所需處理風量,除塵能耗低。
5、整體布置(見圖)
6、清(qīng)灰機製自動化
設(shè)置清灰(huī)程序確保除塵器的清(qīng)灰工藝(yì)。由PLC可編程序控製器控製離線閥、脈衝閥(fá)的動作,按(àn)時間順序不間斷清灰。
7、除(chú)塵器(qì)脈衝氣源溫度必須控製在“露點”以上,常溫的氣源(yuán)不適合作清灰(huī)源使用,所以有效(xiào)地控製脈衝(chōng)氣體溫度提(tí)高濾袋使用壽命和防結露的必要措施。由於(yú)依靠人工控製脈衝氣體溫度顯(xiǎn)得繁瑣和麻煩,故在清灰氣源加熱氣包上設(shè)有溫(wēn)度傳感器並與PLC連接,隨時監測清(qīng)灰(huī)氣體溫度當溫度低於下限時,讓加熱氣(qì)包工作加熱氣源,當溫度高於上限時,讓加熱氣包(bāo)停止加熱。
8、除塵器入口(kǒu)煙氣溫度控製自動(dòng)化
捕集罩吸入的煙氣是(shì)高溫煙氣(qì),不(bú)經過溫度處理而進入除塵器,必將燒毀耐溫120。C的除塵濾袋。所以在主管(guǎn)道上高有(yǒu)1個電(diàn)動(dòng)混風閥和(hé)2個溫度傳感器並與PLC連接,其中一個靠(kào)近吸(xī)口,另一個靠近除塵器進口,電動(dòng)混風閥靠近主(zhǔ)管道(dào)前端(duān),當吸口處溫度傳感器監(jiān)測到煙氣溫度值上限時,由PLC控製打開電動(dòng)混風閥(fá),混入冷(lěng)氣以降低煙氣溫度;當吸口處溫度傳感器及除塵器進口(kǒu)處溫(wēn)度傳感(gǎn)器(qì)監(jiān)測到煙氣(qì)溫度低於設(shè)定溫度值下限時,由(yóu)PLC控製關閉電動混風閥。由PLC控製開關電動(dòng)混風閥可確保(bǎo)進入除塵器的煙氣溫度,從而保(bǎo)證除塵器濾袋的(de)安全。
9、卸來操作(zuò)自動化(huà)
除塵器的卸灰及(jí)輸灰設備均由PLC控製,隻(zhī)需按一(yī)次按鈕,即(jí)可完成卸灰及輸灰過程。
10、無塵化卸灰、輸灰
電爐煙氣粉塵(chén)經清灰係統清下後,暫儲於除塵器灰鬥。卸灰係統形式為:一級螺旋輸送機、加濕機、卸灰閥、裝(zhuāng)車、外運。


