高炉出铁场除尘器设计方案

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高炉出铁场除尘器设计方案

发布时间:2015年12月25日

 

高炉出铁场除尘设计方案
一、前言
高炉出铁水和灌铁包时,产生了大量的烟尘,严重的污染了车间和厂区的自然环境,更重要的是直接危害了操作工作的身体健康,为改善岗位环境条件就必须采取了一定的除尘措施。
二、需治理范围及本方案的设计内容:
1.治理范围:高炉除尘系统
高炉出铁场污染源有高炉出铁口,铁水流向铁包车所产生的烟尘。其中高炉出铁口产生的烟尘最大,铁水包产生的烟尘,虽然不大但是受外界风的影响也须采取有效措施。
2.设计内容
烟气捕集罩的设计;
车间内外除尘管道的布置;
烟气净化设备(除尘器)设计;
切换阀的开闭设计;
输灰系统设计;
控制系统设计;
除尘系统参数设定及主要设备选型;
除尘系统总布置图。
三、方案的设计依据及原则
1.设计依据
1.1.炼铁厂提供的有关资料;
1.2.我公司技术人员现场测量数据;
1.3.我公司在冶金行业除尘治理成功经验;
1.4.我公司所彩的先进工艺。
a.             低阻、中温大流量系统工艺;
b.             出铁口顶部大烟罩,电动切换阀,大烟罩最佳实用技术;
c.             离线分室抗结露脉冲袋式除尘器
2.设计原则
2.1.不影响操作工艺为生产服务宗旨。
2.2.满足国家及行业对环保的要求并达标。
2.3.所采用的技术经得起实践检验,并能保证长期可靠稳定的运行。
2.4.性价优一次投资省,长期运行费用低效果好。
2.5.兼顾企业发展规划与现行的协调。
四、治理方案实施后环保性能指标
1.烟尘捕集率:>90%(厂房顶不冒黄烟)
2.排放浓度:≤100mg/Nm3
3.岗位粉尘浓度:≤20mg/Nm3(高炉出铁场岗位粉尘浓度)
五、高炉出铁场烟气治理方案:
1.除尘系统组成
出铁口顶部大烟罩+电动切换半密封罩+低阻、中温大流量系统工艺+离线分室抗结露脉冲除尘器
2.除尘系统主要性能参数
2.1.处理烟气量:220000m3/h
2.2.过滤面积:3200m2
2.3.系统总功率:390Kw(主电机355Kw)
六、设计方案
1.烟气捕集罩的设计
1.1.高炉出铁口的烟气量最大,为此在高炉出铁口上方安装一个顶部大烟罩,该捕集罩位于出铁口上方,所以要考虑东西两侧的设备和天车工的视线。
1)出铁口烟气捕集风量的确定
根据专业人员现场观察的具体情况结合炉体内及出铁口的烟气发生量测算出铁口烟气捕集风量就在160000m3/h罩口风速在8m/s左右。
2)捕集罩必须解决的几个问题
a.             不能影响操作工正常工作,不能影响其它侧向的观察视线。
b.             出完铁水后吸尘罩不能影响关闭炉门设施及有关设备。
c.             铁水喷溅,热辐射,热传递吸烟罩不得变形。
d.             吸烟罩保证捕集率在90%以上。
只要结构设计合理,铁水喷溅,热辐射,热传递等均不会造成吸烟罩的变形问题。
1.2.铁水包捕集罩设计
铁水包的吸尘罩为半密封罩,铁包车装有2个铁水馈包,铁水往铁包流注时,2个铁包不能同时进行,为此设计两个吸烟罩,因吸烟罩流速底受外界风的影响捕集率非常低,为此密封罩必须严密。
1)铁水包烟气捕集风量的确定
根据我公司专业技术人员的现场观察和尘罩的结构形式以及吸尘罩的截面积算出风量为60000m3/h,风速在8m/s左右。
2)吸烟罩在不影响铁包车运行的情况下,尽量封闭严密,以阻止外界风的影响吸罩的捕集达到95%以上。
2.车间内外除尘管道的设计
高炉除尘主管道直径φ2000mm过滤风速为18m/s因为两台高炉不能同时使用,所以必须在管道上高有电动蝶阀,高炉出铁水时将矿料的管道封闭,高炉出完铁水将高炉管道封闭,并在进除尘器前要设主管道,将车间管道做为支管道。
3.除尘器的设计
2台高炉用一台除尘系统,管道设有切换阀使用1#高炉时,闭掉2#高炉。使用2#高炉时闭掉1#高炉。
烟气的净化只有靠除尘器来实现,除尘器选择的优劣直接影响到除尘系统的捕集效果,除尘电耗以及整个系统能否长期稳定,可靠运行。除尘器的形式繁多,各有利弊。关键在于如何扬长避短。与系统工艺及粉尘级成相适应,以获得最佳效果。对于高炉出铁烟气来说,采用袋式除尘器比较适合,其除掉黄褐包飘尘效果显著,排放浓度可控制在50mg/Nm3以下。
国内冶金行业诸多的袋式除尘器一开始使用情况好,系统正常。但在使用一段时间后,随着除尘器阻力的上升,系统风量立即下降,捕集效果恶化,最终导致在除尘系统实际效果与设计指标或开始运行段效果大小不想同而不得不进行改造,长期的冶金除尘实践告诉我们,“简单、实用、可靠、经济”的除尘器是最受企业欢迎的。
我公司设计采用的HYLKM-3200型分室离线脉冲除尘器
1)除尘器的特点:
分室离线连续脉冲清灰,解决周期长,二次吸付等问题,脉冲气源处理,解决结露问题。大沉降室,降低除尘器结构阻力,中进风形式,使滤袋受负载均匀,延长滤袋的平均使用寿命。
2)除尘器技术参数:
处理风量:220000m3/h
过滤面积:3200m2
全过滤风速:1.2m/min
净过滤风速:1.3m/min
室数:8个
滤袋:1344条(涤纶针刺毡滤料)
净过滤面积:2800m2
双联离线阀:8台
脉冲阀:96个
脉冲气压:0.2-0.3(MPa)
脉冲间隔:6-10s可调
清灰方式:PLC自动控制
除尘器阻力:<1500Pa
除尘效率:99.5%
3)过滤风速的确实
选择合理的过滤风速是确定除尘器结构的重要参数之一,影响至关重大。国内同类除尘器在应用上,为片面追求投资少、占地省,而照搬国外的工艺经验,选用高达2.0-2.5m/min的过滤风速,不考虑国产滤料的应用极限和最佳工作点,其结果导致滤袋寿命急剧下降和“高阻症”的出现。系统风量在短期内很快下降,运行成本上升和达不到除尘效果。
4)离线清灰
离线清灰是避免粉尘二次吸附的有效手段,可大大提高清灰效率。其中,除尘器净化仓设计成小单室。清灰系统运行时,仅有一室参与清灰,闭掉一个室的过滤面积对整个系统基本无影响。可使除尘器长期稳定进行。
4.主风机、电机设计:
4.1.风机G4-73№ 22D
技术参数:
1)风量:242000m3/h
2)全压:3844Pa
4.2.电机Y450-8
1)功率:355Kw
2)转速:730r/min
5.PLC自动化控制
5.1.清灰自动化
设备清灰程序确保除尘器清灰工艺,由PLC可编程序控制器全权控制离线阀,脉冲阀的动作。按时间顺序不间断清灰。
1)清灰气用的脉冲气体温度必须控制在“露点”以上,常温的气源不适合作清灰气源使用,所以有效地控制脉冲温度提高滤袋使用寿命和防结露的必要措施。由于依靠人工控制脉冲气体温度显得繁锁和麻烦,故在清灰气源加热气包上高有温度传感器,与PLC连接,随时监测清灰温度,当温度低于下限时,让加热气包工作加热气源,当温度高于上限时,让加热气包停止加热。
2)除尘器入口烟气温度控制自动化。
捕集罩吸口吸入的烟气是高温烟气,不经过温度处理而进入除尘器,必将烧毁耐温120℃的除尘滤袋,所以在主管道上设有1个电动混风阀和2个温度传感器,并与PLC连接,其中一个靠近吸口,另一个靠近除尘器进口,电动混风阀靠近主管道端,当吸口处温度传感器监测到烟气温度高于设定温度值上限时,由PLC控制打开电动混风阀,混入冷空气以除低烟气温度于设定温度值下限时,由PLC控制关闭电动混风阀,可确保进入除尘器的烟气温度,从而保证除尘滤袋的安全。
3)捕集罩吸口风量的切换自动化
由于出铁作业是间隔性的,且出铁作业又是轮流进行,所以捕集罩吸口的风量需经常调节。出铁可实现风量切换的自动化操作。
6.气源处理系统配置
空压站配置空压机一台,储气包一台,冷冻干燥机一台,气源三大件一套,加热气包一只。
空气压缩机—储气包—冷冻干燥机—空滤器,油水分离器,减压件—空气加热。

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