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一、前言
中(zhōng)頻電爐在生產過程(chéng)中產生(shēng)的大量煙塵嚴重汙染了車間和周圍廠區的環境,更(gèng)重要(yào)的是直接危害了操作(zuò)工人的(de)身(shēn)體健康,為了改善車間(jiān)的自然環境,保(bǎo)證(zhèng)操(cāo)作工人身(shēn)體健康就必須采取一定有效的措施,安(ān)裝中頻電(diàn)爐布袋除塵器。
二、需治理範圍及設計內容
1、治理範(fàn)圍
1電爐在熔煉(liàn)時產(chǎn)生的煙塵;
2在加(jiā)料時產生的(de)煙塵(chén);
3出(chū)鐵水時產生的煙塵;
2、設計內容
電爐煙氣捕集裝置設計
車間內外除塵管道的布(bù)置;
煙氣淨化設備(除塵器)設計;
除塵係統流程布置;
輸灰係統設計;
除塵係(xì)統參數設定(dìng)及主要設備選型(xíng);
土建給排水采暖設計;
自動化控製及(jí)供電設計。

三、設計依據及原則
1、設計依據
1.1電爐廠提供的有關工藝資料;
1.2根據電爐(lú)廠(chǎng)的現場實際的情況;
1.3我公司在冶金行業除(chú)塵治理的經驗;
1.4我公司所采用的先進技術。
2、設計原(yuán)則
本著電爐廠的現場實際情況,本著投資省,運行費用低,滿足(zú)國家環保(bǎo)法以及操作(zuò)的實際要求,以生產服務為宗旨。
2.1不影響冶煉操作工藝生產服務的宗旨。
2.2所(suǒ)采用技術(shù)經得起(qǐ)實踐檢驗,並能保(bǎo)證長期穩定可靠的運行。
2.3性價(jià)比優,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求,鋼鐵行業的要求並達標(biāo)
《中華人民(mín)共和國環境保護(hù)法》
《鋼鐵工業汙染物排(pái)放標準(zhǔn)》
《工業爐窯大(dà)氣汙染(rǎn)排放標準》
《工業企業設計衛生標準》
四、治理(lǐ)方案實施後達到環保指標:
1、煙塵捕(bǔ)集率大於等於90%(廠(chǎng)房頂不冒黃煙)
2、排放濃度小(xiǎo)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
電爐煙氣捕集裝置組成:
回轉式傘頂吸罩+低阻(zǔ)、大(dà)流量(liàng)管道+調溫電動蝶閥+離(lí)線(xiàn)氣管式脈衝除塵器+鍋爐(lú)引風(fēng)機+煙囪達標排放
2、煙氣淨化
煙氣的淨化隻有靠除塵器來實現,除塵器選擇的優劣直接影響到除塵係統的捕(bǔ)集效果、除塵電耗以及整個係統(tǒng)能否(fǒu)長期穩定、可靠運行(háng)、除塵(chén)器的(de)形式繁多,各有利弊。關鍵在於如何揚(yáng)長避短,與係(xì)統工(gōng)藝及(jí)粉塵組成相適(shì)應以獲得效(xiào)果。對於電爐煙(yān)氣來說,采用(yòng)袋式除塵器(qì)比較適合。其(qí)除(chú)掉黃褐氣飄(piāo)塵效果顯著,排(pái)放濃度可控製在40mg/Nm3以(yǐ)下(xià)。
根據鋼廠所處(chù)地(dì)區,溫度低,易結露(lù)的特點,我公司采(cǎi)用新型“抗結露”離線分室脈衝式(shì)除塵器。
國內冶金行業諸多的袋式(shì)除塵器一開始使(shǐ)用情況好,係統正常。但在使用一段時間後,除塵器阻力的上升,係統風量(liàng)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階段效果大不(bú)相(xiàng)同而不得不(bú)進行改造。長期的冶金除塵器實踐告訴我們,“簡單(dān)、實用、可靠、經濟”的除塵器是受企業歡迎的。
2.1本方案所采用的“抗結露”除塵器的特點
分室離線連續脈衝清灰,解決周期長,二次吸附等問(wèn)題。
脈衝氣源處理,解決結露(lù)問題。
大沉降(jiàng)室,降低除塵器結構阻力。
中進風形(xíng)式,使濾袋負載均勻,延長濾袋的平均(jun1)使用壽命。
(1) 過濾(lǜ)風速的確定
選擇合理的過濾(lǜ)風速是確定除塵器結構的重要參數之一,影(yǐng)響至關重大。國內同類除塵器在應用上,片麵追求投資少,占(zhàn)地省,而照搬國外的工(gōng)藝經驗選擇高達2.0-2.5m/min的(de)過(guò)濾風速,不考濾國產濾料的應用極限和工(gōng)作點,其結果導致濾袋壽命急劇下降和“高阻症”的出現,係統風量在短期內很快下降,運行成本上升(shēng)和達不到(dào)除塵效果。
(2) 離線清灰(huī)
離(lí)線清灰是避免粉塵二次吸附(fù)的有效手段(duàn),可大大提高清灰效率。其中,除塵器淨化倉設計成小單(dān)室,清灰係統運行時,僅(jǐn)有一(yī)室參與離線清(qīng)灰,閉掉一個室的過濾麵積對整個係統基本無影響。可使除塵器長期穩定運行。
六、係統工藝(yì)
係統(tǒng)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(dī)阻化
(2)係統(tǒng)低阻化(huà)
(3)優化係統風機、電機的匹配性,提高效率。
(4)在滿足總圖布置的前提下,使(shǐ)設備(bèi)布局更加合理。
1、係統工藝特征:“低阻、中溫、大流量”
其(qí)目的是:
(1)消耗能量低的前提下,獲得較大的處理風量,不錯的捕集效果。
(2)在同樣的處理風量下,盡可能混入冷風,保證煙氣溫度在50℃ -100℃之間,既不(bú)能燒(shāo)毀濾袋,又不能減少運行(háng)能耗。
(3)在同樣的處理風量情況(kuàng)下,優化管道(dào)設計,降(jiàng)低係統阻力(lì)。
2、溫度控製
布袋除塵器允許工作溫度上限為120℃(瞬)。高(gāo)於120℃溫度煙氣進入除(chú)塵器將會燒毀布袋,冶金(jīn)行業的生產過程中產生的煙用(yòng)野風閥的形式(shì)來控製煙氣溫度常用而簡(jiǎn)單有效的(de)方法。
3、處理風量的確定
係(xì)統風量的確定是除塵係統設計中心的關鍵所在,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敗。
(1)係統(tǒng)風(fēng)量偏低時的問題
A、根(gēn)據工藝條件估算差
B、車間勞動衛生條件(jiàn)差,天車工作業環境惡劣
C、易燒濾袋尤其是(shì)管道短,流速高時。
(2)係(xì)統風量的計算方法
A、根據工藝條件估算(suàn)煙氣平(píng)均溫度;
B、根(gēn)據(jù)煙氣成份計算成(chéng)份的熱容量
C、根據鐵水況倒(dǎo)方式,鐵水流程遠近,鐵水流的大小和鐵(tiě)水的溫度等因素,估算出煙氣(qì)的上升速度(dù)和煙柱的截(jié)麵積;
D、國內外電爐的實測資料;
E、我公司在冶(yě)金煙塵治理長期積累的經驗;
F、根(gēn)據罩形確定罩形係數;
G、通過罩口截麵積流速和換氣次數校核處理風量;
(3)根據理論計算(suàn)以及實踐經驗確定本方案的(de)係統風量;
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、降低管網阻損(sǔn)
基本理(lǐ)論:
△ P:係統阻力
V:流速m/s
Λ:磨擦阻力(lì)係數
P:煙氣(qì)密度(dù)
L:延程長度
D:管道水力半徑
(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(zé)合適管道直徑使得煙氣流速為14-16m/s;
(c) 選擇合適的管道截麵積形狀。
(2)穩定除(chú)塵器阻力在設定範圍(wéi)內(見本文(wén))
(3)選擇合理的風機
基本(běn)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,選擇相匹(pǐ)配的風機,使得風(fēng)機穩定運行在高效區(見圖三);
(a) 管網(wǎng)A設(shè)計不合理,特性風線(xiàn)高而且陡(dǒu),為達到所需(xū)的處理風量,必須選(xuǎn)用較高壓頭的風機1。除塵器能耗(hào)也隨之增加。
(b) 網B經優化設計後,特性曲線高而且(qiě)平坦部優需選用低壓頭的(de)風機2,就能得到所需處(chù)理風量,除塵能耗低。
5、整體布(bù)置(zhì)(見圖)
6、清灰機製自動(dòng)化
設置清灰程序確保除塵器的清灰(huī)工藝。由PLC可編程序控製器控製離線閥、脈衝閥的動作(zuò),按時間順序不間斷(duàn)清灰(huī)。
7、除(chú)塵器脈衝氣源溫度必須控製在“露點”以上,常溫的氣源不適合作清灰源使用,所以有效地控製脈衝(chōng)氣體溫(wēn)度提高濾袋使用壽(shòu)命和防結露的必要措施。由於依靠人工控製(zhì)脈(mò)衝氣體溫(wēn)度顯得繁瑣和麻煩(fán),故在(zài)清灰氣源加熱氣包上設(shè)有溫度傳感器並與(yǔ)PLC連接,隨時監測清灰氣體溫度當溫度低於下(xià)限時(shí),讓加(jiā)熱氣包工作加熱氣源,當溫度高於上限時,讓加熱氣包停止加熱。
8、除塵(chén)器入口煙氣溫(wēn)度控製自動化(huà)
捕集罩吸入的煙氣是高溫煙氣(qì),不經過溫(wēn)度處理而進入(rù)除塵器(qì),必(bì)將燒毀耐溫120。C的除塵濾袋。所以在主管道上高有1個電動混風閥和2個溫度傳感器並與PLC連接,其中一個靠近吸口(kǒu),另一個(gè)靠近除塵器進口,電動混風閥靠近主(zhǔ)管道前端(duān),當吸口處溫度傳感器監測到煙氣溫度值上限時,由PLC控製打開電動混風閥(fá),混入冷氣以降低煙氣溫度;當吸口處溫度傳感器及除塵器進口處溫度(dù)傳感器監測(cè)到煙氣溫度低於設定溫度值下限時,由PLC控製關閉(bì)電動混風閥。由PLC控(kòng)製開關電動混風閥可確保(bǎo)進入除塵(chén)器的煙(yān)氣溫度(dù),從而(ér)保證除塵器濾袋的安全。
9、卸來操作自動化
除塵器的卸(xiè)灰及輸(shū)灰設備均由PLC控製,隻需按一次按鈕,即(jí)可完成卸灰及輸灰過程。
10、無(wú)塵化卸(xiè)灰、輸灰
電爐煙氣粉塵經清灰(huī)係統清下後(hòu),暫儲於除塵器灰鬥。卸(xiè)灰係統形式為:一(yī)級螺旋輸送機、加濕機(jī)、卸灰閥、裝車、外運。


