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半吨一吨中频电炉除尘器改造布袋除尘器设计方案

  • 发布者:严文华

    发布日期:2021-09-24
  • 半吨一吨中频电炉除尘器改造布袋除尘器设计方案;

    贵公司现有两台半吨两台一吨的中频电炉,一般铸造车间中频电炉都是一备一用,因为炼钢炉冶炼时,炉料中碳氧化生产的CO在金属熔池中缓慢上浮,当这种内压力较大的气泡上浮到金属与渣层或金属与炉气的界面时,由于外压力突然下降,致使气泡发生爆裂,气泡产生很大的加速度,随即带来金属和炉渣的极细微粒并散发到炉外;冶炼时会蒸发的铁大量蒸发成褐色烟雾并排放致炉外;另外,废钢中杂质的蒸发,特别是废钢质量差时,杂质的蒸发量随之增加。每生产1吨钢排放出的烟尘量一般大于8Kg。无论是哪一种成因,排出炉外的烟气使炼钢车间上空经常笼罩在滚滚黄烟之中,造成了对环境的污染,对人体的危害。由此可见,炼钢车间的烟尘治理已是势在必行了。由于冶炼钢种、原料及工艺的不同,中频炉所产生的烟气组成及烟气成份均不相同,颗粒组成亦不同。中频炉烟尘的特点是:形成原因多粒度细、含尘浓度大、烟气量大、温度高。影响它们的主要因素是炉料组成和质量、供电制度、冶炼工艺等根据项目环境影响评价和执行“三同时”的环保要求,我公司负责设计该项目环保治理工程(烟尘)的技术方案,本技术方案中采用我公司开发的新型专利产品“移动式中频炉烟气捕集装置”经实际应用,捕集效率可达95%以上,全面达到环保要求。本方案经公司环保管理部门及其它有关部门审定后组织实施。

    工艺特征——低阻、中温、大流量

     低阻、中温、大流量是我公司长期以来总结出的系统工艺,并为国内同行及众多厂家所认可。低阻,意味着在相同的捕集效果下达到尽可能低的能耗,在同样或较少能耗的前提下获取尽可能多的风量;中温,意味着在获得较经济合理的工耗同时,既不烧滤袋又减少布袋结露的机会;大流量,意味着在前两项有效的前提下,获得的捕集效果。 

     工艺流程

        本设计方案中,两套中频炉采用一套除尘系统。即对单个中频炉来说,采用象屋移动式集烟罩来捕集烟气,同时配备液压加料系统,可以确保冶炼、加料、出钢时烟气的全过程捕集,然后由总管连接到除尘器,总管从车间立柱中间穿过,采用扁管道,出车间屋顶后再跨过车间,然后沿东侧车间西侧立柱至南侧车间除尘器进口,除尘器就设置在南侧车间的北侧,东西放置,进风口在东侧,出风口在西侧,通过一台引风机将过滤后的达标烟气引入烟囱排入大气。

    集烟罩形式的确定

    三台20吨中频炉,两台炉互为备用。每组中频炉设计象屋移动式排烟罩一套。排烟罩通过支撑固定于中频炉平台上及出钢坑外侧,具体尺寸以不影响中频炉活动平台翻转及加料而定,液压加料车在罩内行走,不影响操作。因此出钢时,排烟罩无需移开。加料时通过液压加料车进行加料,加料时的烟气可得到有效的捕集,正常冶炼时的烟气捕集率可以≥95%;由于出钢在捕集罩内完成,出钢时的烟气同样可以得到有效的控制。总烟气的烟气捕集效率可达到99%以上,足以满足的环保要求。

     系统风量的确定

      系统风量的计算

       除尘系统风量的确定是决定除尘系统效果的关键。如果处理风量偏低时,就会出现:

         捕集效率低下,厂房屋顶冒烟;

         车间内卫生条件差,增加行车等设备故障;

         烟气温度较高,易烧毁布袋。

       如果处理风量偏高,往往导致工程投资费用偏大,运行费用较高。

       那么,如何确定的处理风量?

    我们设计的密闭罩的内部罩形,充分考虑了烟气的流动特性,在炉前上空为高次函数曲线,系统运行后,从炉前敞开部分炉后敞开部分进入罩内的冷空气将沿着该曲线升至主抽风口,这样,从炉口冒出的热烟气将夹在这两股冷空气中间直至进入吸风口,加上移动罩的“蓄烟池”作用,使罩内烟气流动沿短路径(亦即小压头损失)到达吸风口,即在小能耗下达到捕集效果。

    结构符合冶金行业特点

    设计时充分考虑了中频炉周围高温,震动等不利因素。移动罩结构采用了重量轻、抗热变形能力强的框架式结构,保证在长期热辐射下正常工作;同时从一般冶金行业的操作特点出发,尽量提高该结构的抗撞击、抗事故能力,以保证长期可靠运行。

    技术分析

    在密闭罩及除尘系统设计合理的情况下,在相同的装机容量情况下,可获得较高的捕集效率,捕集率>95%。

    降低车间岗位粉尘浓度。

    冶炼全过程均可排烟,不影响冶炼工艺。

    降低厂房内噪音。

    在高温烟气下能够使用脉冲清灰的过滤材料有PE、Nomex、Ryton、Teflon等有机过滤材料,也可以采用玻纤针刺毡。从材料的性能和价格综合考虑,建议采用新型PE针刺毡,其耐温性能可以达到130℃,过滤风速可达到1.2m/min(因对环保排放要求越来越严,建议风速取0.8m/min以下)。我们将根据电炉的烟气特征提出PE针刺毡的材质、制作工艺和处理剂要求,同时对设备本体进行特殊设计及工艺设计。

        滤袋骨架对除尘器能否正常运行及滤袋寿命极为重要。我们提供的袋笼的制作除满足原机械工业部JB/T 5917-2008标准外,还采用冷拔钢丝,多点同时焊接,以保证袋笼的刚性和尺寸精度;同时还考虑做耐高温防腐处理。

    中频电炉除尘器本体设计

    特殊处理的新型过滤材料各项性能确实大大提高,但如中频炉除尘器结构设计不合理,仍然会导致价格昂贵的滤袋不正常损坏。我们根据滤料的特点及所处理废气的特性来进行除尘器的本体结构设计。采用下进气分室脉冲清灰的技术,使滤料的磨损大大降低。分室离线脉冲技术和特殊喷吹管设计保证了清灰强度和均匀性。脉冲除尘器采用简捷的进气管及排气管设计,使除尘器对烟气波动的适应性大大增强,并保证了进气分布的均匀性,采用预收尘设计,阻止大颗粒磨损滤袋,同时具有防火星等作用。采用分室技术及高可靠控制设计,使检修维护也非常方便。

    脉冲除尘技术采用了全钢结构的本体设计,使除尘器具有较高的加工及安装精度,保证了除尘器的质量。设计中并考虑消除钢结构热应力、补偿热膨胀等问题。另外除尘器的制造工艺先进,一方面保证了设备的整体性能和可靠性,另一方面减轻或消除除尘器本体对过滤材料造成的机械磨损,进一步延长滤料的使用寿命。


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