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一、前言
中頻電爐在生產過程中產生(shēng)的大量煙塵嚴重汙(wū)染了車間和周(zhōu)圍廠區的環境,更重要的是(shì)直接危害了(le)操作(zuò)工人的(de)身體健康(kāng),為了改善車間的自然環境,保證操作工人身體健康就必(bì)須采取一定有效的(de)措施,安裝中頻電爐(lú)布袋除塵器。
二、需治理範圍及設計(jì)內容
1、治理(lǐ)範(fàn)圍
1電爐在熔煉時產生的煙塵;
2在加料(liào)時產生的煙塵;
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(shè)計
車間內外除塵管道的布置(zhì);
煙氣淨化設備(除塵器)設計;
除塵係統(tǒng)流程布置;
輸灰(huī)係統設計;
除塵係統參數設(shè)定及(jí)主要設備選型;
土建給排水采(cǎi)暖設計;
自動(dòng)化控製及供電設計。

三、設計依據及原則
1、設(shè)計依據
1.1電爐廠(chǎng)提供的有關工藝資料;
1.2根(gēn)據電爐(lú)廠的現場實際的情況;
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(jì)術。
2、設計原則
本著電爐廠的現場實際情況(kuàng),本(běn)著投資省,運行費用(yòng)低,滿足國家環保法以及操作的實際要求(qiú),以生(shēng)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所采用(yòng)技術經得起實踐檢驗,並能保證長期穩定可靠的運行。
2.3性價比優,即第yi次投資省(shěng)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(gāng)鐵行(háng)業的要求並達標
《中華人民(mín)共(gòng)和(hé)國環境保護法》
《鋼鐵工業汙(wū)染物排放標準》
《工業爐窯大氣汙染排放標準》
《工業企業設計衛生標準》
四、治理方案(àn)實施後達到環保指標:
1、煙塵捕集率大於等於90%(廠房頂不冒黃煙)
2、排放濃度(dù)小於等於40%mg/Nm3
3、崗位粉塵濃度(dù)小於等於10mg/Nm3
五、電爐煙氣治理方案(àn)
電爐煙氣捕集(jí)裝置組成:
回轉式傘頂(dǐng)吸(xī)罩+低阻、大流量管道+調溫(wēn)電動蝶閥+離線氣管式脈衝除塵器+鍋爐引風機+煙囪達(dá)標排放
2、煙氣淨化
煙氣的淨化隻(zhī)有(yǒu)靠除塵器來實現,除塵器(qì)選擇的優(yōu)劣直接影響到除塵係統的捕集效(xiào)果、除塵電耗以(yǐ)及(jí)整個係統能否長期穩定、可靠運行、除塵器的形式繁多,各有(yǒu)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,采用袋式除塵器比較適合。其除掉黃褐氣飄塵效果顯著,排(pái)放濃(nóng)度可(kě)控製(zhì)在40mg/Nm3以下。
根據鋼廠所處地區,溫度低,易結露的(de)特點,我公(gōng)司采用新型“抗結露”離線分室脈衝式除塵器。
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(shǐ)用一段時間後,除塵器阻力的上升,係統風量立即(jí)下(xià)降,捕集效果惡化(huà),zui終導致除塵器係統實際效果與設計指(zhǐ)標或開始運行階段效果大不相同而不得不進行改造。長期的冶(yě)金除塵器實踐告訴我們(men),“簡單、實用、可靠、經濟”的除塵器(qì)是受企業歡迎的。
2.1本(běn)方案所采用的“抗結露”除塵器的特(tè)點
分(fèn)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(tí)。
大沉降室,降低(dī)除塵器結構阻力。
中(zhōng)進風形式,使濾袋負載均勻,延長濾袋的平均使用壽命。
(1) 過濾風速的確定(dìng)
選擇合理的過濾風速是確定除塵器結構的重要參數之一,影響至關重(chóng)大。國內同類除塵器在(zài)應用上,片麵追求投資少,占地省,而照搬國外的工(gōng)藝經驗選擇高達2.0-2.5m/min的過濾風速,不考濾國產濾料的應用極限和工作點,其結果導致濾袋壽命急劇下降和“高阻症”的出現,係統風(fēng)量在短期內很快下降,運行成本上升(shēng)和達不到除(chú)塵效果。
(2) 離線清灰
離線清灰是避免粉塵二(èr)次吸附的有效手段,可大大提(tí)高清灰效率。其中,除塵器淨化倉設計成小單室,清灰係統運行時(shí),僅有一室參與離線清灰,閉(bì)掉一個室的過濾麵積對整個係統基本無(wú)影響(xiǎng)。可使除(chú)塵器長期穩定運(yùn)行。
六、係(xì)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(yì)短程化係統低阻化
(2)係(xì)統低阻化
(3)優化係統風機(jī)、電機的匹(pǐ)配性,提高效(xiào)率。
(4)在滿足總(zǒng)圖布置的前提下,使設備布(bù)局更加合理。
1、係(xì)統(tǒng)工藝特征:“低(dī)阻、中溫、大流(liú)量”
其目的是:
(1)消耗能量低的前提下,獲得較大的處理風量,不錯(cuò)的(de)捕集效果。
(2)在同樣的處理(lǐ)風量(liàng)下,盡可能混入(rù)冷風,保證煙氣溫度在50℃ -100℃之間,既不能燒(shāo)毀濾袋,又不能減少運行(háng)能(néng)耗。
(3)在同樣的處(chù)理風量情況下,優化管道設計,降低係統阻力。
2、溫度控製
布袋除(chú)塵(chén)器允許(xǔ)工作溫度上(shàng)限為120℃(瞬)。高於120℃溫度(dù)煙氣進入除(chú)塵器將會燒毀布袋,冶(yě)金行業的生產過程中產生的煙用野風閥的形(xíng)式來控製煙氣溫(wēn)度常用而簡單有效的方法。
3、處理風量的確定
係統風量的確定是除(chú)塵係統設計中心(xīn)的關鍵所在,如何科學合理地計算除塵(chén)係統(tǒng)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、根據工藝條件估算差
B、車間勞動衛生條件差,天車工作業環境惡(è)劣
C、易燒濾袋尤其是管道短,流速高時。
(2)係統風量的計算方法
A、根據工藝(yì)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(shuǐ)況(kuàng)倒方式,鐵水流程遠近,鐵水流的大小和鐵水的溫度等因素,估算出煙氣的上升速度和煙(yān)柱的截(jié)麵積;
D、國內外電爐的實測資料;
E、我公司(sī)在冶(yě)金煙塵治(zhì)理長期積累的經驗;
F、根據罩形確定罩形係數;
G、通過罩口截麵積流速和(hé)換氣次數校核處理風量;
(3)根據理論計算以及實踐經驗確定本方案的係統(tǒng)風量;
4、優化管網設計,降低管網阻損,使係統(tǒng)阻損發揮效能
(1)合理布置管網、降低管網阻損
基本理論(lùn):
△ P:係統阻力
V:流(liú)速m/s
Λ:磨擦阻力係數
P:煙氣密度
L:延程長度
D:管道水力半(bàn)徑
(a) 合理布置管網,盡量(liàng)減(jiǎn)少彎頭,管道突變等(děng)阻力因素;
(b) 選擇合適管道直(zhí)徑(jìng)使得煙氣流速為14-16m/s;
(c) 選擇合適的(de)管道截麵積形狀(zhuàng)。
(2)穩定除塵器阻力在設定範圍(wéi)內(見本文)
(3)選(xuǎn)擇合理的風機
基本理論:N=ΔPQ(kw)
式中:N:功率(kw) Q:係統(tǒng)處理風理m3/h
根據係統處理(lǐ)風量及係統阻(zǔ)損乘(chéng)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設計不合理,特(tè)性風線高而且陡,為達到所(suǒ)需的處理風量,必須選用較高壓頭的(de)風機1。除塵器(qì)能耗也隨之增加。
(b) 網(wǎng)B經優(yōu)化設計後,特性曲線高而且(qiě)平坦部優需選用低壓頭的風機2,就能得到所需處理風量(liàng),除塵能耗(hào)低。
5、整體布置(見圖)
6、清灰機(jī)製自動化
設置清灰程序確保除塵器(qì)的清灰工藝。由PLC可編程序(xù)控製(zhì)器控製離線閥、脈衝(chōng)閥的動作,按時間順序不間斷清灰。
7、除塵器脈衝(chōng)氣源溫度必須控(kòng)製在(zài)“露點”以上,常溫的氣(qì)源不適合作清灰源使用,所以有效地控製脈(mò)衝氣體溫度提高濾袋(dài)使用壽命和防結露(lù)的必要措施。由於(yú)依靠人工控製脈衝氣體(tǐ)溫度顯得(dé)繁瑣和麻煩,故在清灰氣(qì)源加熱氣包上設有溫度傳感(gǎn)器並與(yǔ)PLC連(lián)接,隨時監測清灰氣體溫度當溫度低於下限時(shí),讓加熱氣包工作加熱氣源,當溫(wēn)度高於(yú)上(shàng)限時,讓加熱(rè)氣包停止加熱。
8、除塵器入口煙(yān)氣溫度控製自動(dòng)化
捕集罩吸(xī)入的煙氣是高溫煙氣,不經過溫度處理而進(jìn)入除塵器,必將燒毀耐溫120。C的除塵濾袋。所(suǒ)以在主管(guǎn)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(zhōng)一個靠近吸口,另一(yī)個靠近除塵器(qì)進(jìn)口,電動混(hún)風閥靠近主管道前端(duān),當(dāng)吸口處溫度傳感器監測到煙氣(qì)溫度(dù)值上限時,由(yóu)PLC控製打(dǎ)開電動混風閥,混入(rù)冷氣(qì)以降低煙氣溫度;當(dāng)吸口處溫度傳感器及除塵器進口處溫度傳感器監測到煙氣(qì)溫度低於設定溫度值下(xià)限時(shí),由(yóu)PLC控製關閉電動混風閥。由PLC控製(zhì)開關電動混(hún)風閥可確保進入(rù)除塵器的煙氣溫度,從而保證除塵器濾袋的安全。
9、卸來操作自動化
除塵器的(de)卸灰及輸灰設備(bèi)均由PLC控製,隻需(xū)按一次按鈕,即可完成卸灰及輸(shū)灰過程(chéng)。
10、無塵化卸灰(huī)、輸灰
電爐煙氣粉塵經清灰係統清下(xià)後,暫儲於除塵(chén)器灰鬥(dòu)。卸灰係統形式為:一級螺旋輸送機(jī)、加濕機(jī)、卸灰閥、裝車、外運。


