100噸電爐除塵技術(shù)方案

1、項(xiàng)目名稱：100噸電弧爐及精煉爐除塵系統(tǒng)0一四年七月十八日一、前提在確保污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，優(yōu)化、精心設(shè)計(jì)降低工程投資。做到降低除塵電耗，減少運(yùn)行成本。力求綜合效益的先進(jìn)性，保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，管理簡(jiǎn)單方便。1.1設(shè)計(jì)指標(biāo)捕集率A95%（屋頂不冒黃煙）排放濃度W50mg/Nm3。崗位粉塵w10mg/Nm3。（扣除背景值）二、系統(tǒng)工藝方案2.1捕集形式隨著電爐冶煉強(qiáng)度的增大（增加的油氧燒嘴、碳氧噴槍、熱裝鐵水等），操作節(jié)奏的加快。使用單一的煙塵捕集方式已是不能完全達(dá)到國(guó)家環(huán)保的要求。如單一的普通屋頂罩、單一的第四孔、或是狗屋等等。根據(jù)啟航環(huán)保公司多年治理電爐煙塵的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，我公司認(rèn)為，對(duì)于

2、貴公司100噸電弧爐來說采用天車通過式屋頂罩加第四孔內(nèi)排煙的形式才是最經(jīng)濟(jì)有效的方式。天車通過式屋頂罩為電爐煙氣的主要捕集形式，第四孔系統(tǒng)采用水冷管道接燃燒沉降室再經(jīng)火花捕集器和混風(fēng)室進(jìn)入主管道。這樣第四孔的高溫、高濃度的一次煙氣與導(dǎo)流屋頂罩捕捉的二次低溫、低濃度煙氣有效的混合，在同等除塵風(fēng)量的情況下達(dá)到最佳的煙氣捕集形式和最佳的煙氣溫度。第四孔一次煙氣和導(dǎo)流屋頂罩的二次煙氣管道上均設(shè)置調(diào)節(jié)閥門來調(diào)節(jié)不同工況下第四孔和導(dǎo)流屋頂罩的風(fēng)量分配，整個(gè)除塵系統(tǒng)配置合理，運(yùn)行成本最低。100噸精煉爐則采用半密閉罩排煙。天車通過式屋頂罩我公司將屋頂罩設(shè)計(jì)成多腔吸煙區(qū)域，分為主煙氣收集區(qū)，散煙氣收集區(qū)。并據(jù)

3、煙氣流向及分布有效地捕集電爐煙氣，實(shí)現(xiàn)用最小的煙氣吸風(fēng)量，取得較高的捕集煙能力，并使得煉鋼電爐煙氣在吸入罩體前與適量的冷空氣充分混合，煙氣溫度均勻冷卻，煙氣捕集率95%。根據(jù)電爐煙氣的特點(diǎn)，罩體設(shè)計(jì)成雙層結(jié)構(gòu)形成主、副吸口，使其更適宜氣體流動(dòng)的順暢，防止渦流的發(fā)生。大大提高了對(duì)電爐煙氣的捕集能力。在電爐平臺(tái)上設(shè)計(jì)了移動(dòng)式導(dǎo)流罩，在電爐周圍形成密閉空間，移動(dòng)罩上設(shè)排煙導(dǎo)流口，主要目的是最大限度地減少外部橫向氣流對(duì)電爐煙柱的影響，使煙氣盡可能地進(jìn)入屋頂罩體。同時(shí)移動(dòng)罩一定程度上也起到隔音作用。爐前移動(dòng)導(dǎo)流罩設(shè)計(jì)不影響電爐操作工藝。2.2 流程簡(jiǎn)述100噸電爐和100噸精煉爐合為一個(gè)除塵系統(tǒng)。100

4、噸電爐煙氣的捕集形式采用第四孔加天車通過式屋頂罩；100噸精煉爐煙氣的捕集形式采用的是半密閉集煙罩。100噸電弧爐產(chǎn)生的一次煙氣通過電爐第四孔水冷彎管引入燃燒室，在燃燒室內(nèi)大顆粒煙塵沉降，并使煙氣中的CO全燃燒；高溫?zé)煔饨?jīng)水冷煙道冷卻到500c左右進(jìn)入火花捕集器經(jīng)混風(fēng)室二次冷卻到400c左右與總管匯合；100噸電爐產(chǎn)生的二次煙塵則在電爐周邊移動(dòng)導(dǎo)流罩的導(dǎo)流下進(jìn)入屋頂罩，捕集后的煙氣進(jìn)入主煙氣管道與一次煙氣混合，混合后的煙氣通過總管道進(jìn)入一臺(tái)LMCB沖布袋除塵器凈化，凈化后的潔凈空氣通過引風(fēng)機(jī)送入排氣筒。而100噸精煉爐產(chǎn)生的煙氣則由半密閉罩捕集后通過另一條管道并入電爐煙氣總管混合后進(jìn)入同一臺(tái)除

5、塵器凈化。在除塵器入口主風(fēng)管適當(dāng)位置設(shè)置緊急野風(fēng)閥，來防止突發(fā)性高溫?zé)煔鈱?duì)布袋產(chǎn)生不利影響。2.3 工藝流程第四孔水冷煙道調(diào)節(jié)閥脈沖氣源火花捕集器排氣筒2.4系統(tǒng)配置主風(fēng)機(jī):Y4-73-11NO29.5D臺(tái)并聯(lián)設(shè)計(jì)點(diǎn)壓頭：4500Pa設(shè)計(jì)點(diǎn)風(fēng)量：65.0x104m3/h 主電機(jī)Y630-8N=1250KWn=740r/min2臺(tái) 液力偶合器YoTcs-11502臺(tái)除塵器LMC180001臺(tái)除塵器過濾面積：19200m2過濾風(fēng)速<1.128m/min除塵器阻力<1300Pa2.5 風(fēng)量分配根據(jù)電爐和精煉爐的不同工況和冶煉強(qiáng)度，對(duì)于100噸電爐和100噸精煉爐配置總風(fēng)量130X104米

6、3/小時(shí)，其中100噸電爐第四孔18X104米3/小時(shí)，屋頂罩92X104米3/小時(shí)，100噸精煉爐風(fēng)量20X104米3/小時(shí)。風(fēng)量分配根據(jù)電爐和精煉爐不同的冶煉工況來調(diào)節(jié)各自管道閥門以達(dá)到最佳煙氣捕集效果。2.6 風(fēng)機(jī)的調(diào)速為節(jié)約運(yùn)行能耗，對(duì)大型的主風(fēng)機(jī)均采用調(diào)速裝置，而采用液力偶合器調(diào)速是國(guó)內(nèi)除塵系統(tǒng)中常用的一種調(diào)速系統(tǒng)，技術(shù)較為成熟。三、除塵器3.1 除塵器選型本設(shè)計(jì)選用目前除塵系統(tǒng)常用的啟航LMC：沖大布袋除塵器，其主要優(yōu)點(diǎn)有：可離線清灰，阻力低、脈沖清灰效果好，所有除塵器的灰塵均采用埋刮板機(jī)輸送方式輸送進(jìn)入集中灰倉，經(jīng)加濕機(jī)加濕后卸灰裝車。LMC除塵器為中進(jìn)中出，袋倉兩邊排列的布置形

7、式。除塵器在寬度方向分為三部分，即進(jìn)出氣流通道和倉室，煙氣流從除塵器一端進(jìn)入進(jìn)氣通道，進(jìn)氣通道截面積依通道內(nèi)流量遞減速率（分別進(jìn)入了布袋倉）設(shè)計(jì)成遞減截面，煙氣流通過通道與布袋倉相通的布袋倉進(jìn)氣門進(jìn)入左右各個(gè)布袋倉，經(jīng)布袋過濾后的凈化空氣從布袋上方匯集至布袋倉出氣門通至凈化氣過渡通道，經(jīng)過過渡通道的離線清灰閥進(jìn)入除塵器出氣通道而從除塵器的另一端排出。吸附在布袋外的煙塵由壓縮空氣反吹進(jìn)行清灰工作，清灰周期在調(diào)試時(shí)定時(shí)設(shè)定，并進(jìn)行壓差監(jiān)控，并不斷調(diào)整，直至清灰周期適合除塵器的積灰速度。清灰采用離線清灰方式，即在分室輪流清灰時(shí)，正在清灰的室的離線清灰閥關(guān)閉，切斷上部的負(fù)壓源，以使布袋上的積灰在自重力

8、作用下落至倉底的灰倉內(nèi)，清灰結(jié)束后離線清灰閥打開，該室進(jìn)入凈化狀態(tài)，下一室則進(jìn)入清灰狀態(tài)。3.2 脈沖氣源氣源處理對(duì)除塵器運(yùn)行穩(wěn)定性有直接影響。在工廠提供的潔凈壓縮空氣基礎(chǔ)上，氣源首先經(jīng)氣包一級(jí)濾除去氣源過飽和水分，再由冷凍干燥機(jī)二級(jí)處理最后經(jīng)氣源管路三大件濾除氣中的主要水和油份進(jìn)入脈沖噴吹系統(tǒng)使用。四、電氣控制4.1 電氣配置主風(fēng)機(jī)電機(jī)采用6KV/10K嘀壓等級(jí)配進(jìn)線柜KGN-6KV/10KV1套開關(guān)柜KGN-6KV/10KV1套半密閉罩及移動(dòng)導(dǎo)流罩等傳動(dòng)電機(jī)和其它電機(jī)：星型卸灰閥電機(jī)，均采用380V。低壓控制柜(PLG空制柜)現(xiàn)場(chǎng)操作箱4.2 自動(dòng)化控制電爐、精煉爐除塵系統(tǒng)采用西門子S7-

9、300PLC和一臺(tái)上位微機(jī)控制及監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的工作過程。人機(jī)界面生動(dòng)、簡(jiǎn)潔、直觀。4.3 該除塵系統(tǒng)設(shè)置：(1)除塵器煙氣溫度測(cè)量(2)除塵器差壓測(cè)量(3)水冷管道前、后溫度測(cè)量(4)野風(fēng)閥前、后溫度測(cè)量(5)主電機(jī)前后軸溫測(cè)量(6)電機(jī)定子三相溫度檢測(cè)(7)液偶油溫檢測(cè)(8)液偶油壓檢測(cè)(9)主風(fēng)機(jī)前后軸承測(cè)溫(10)風(fēng)門開度顯示及控制五、說明本設(shè)計(jì)與國(guó)內(nèi)同類工程比較，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是先進(jìn)的，捕集煙塵能力強(qiáng)，不影響工藝操作，實(shí)用可靠，能耗低，投資省等，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)定要求。六、電爐高溫?zé)煔庥酂峄厥辗桨福▋H作參考）一、電爐煉鋼設(shè)備余熱回收系統(tǒng)方案隨著能源的日趨緊張及能源價(jià)格

10、上漲，節(jié)能工作成為各企業(yè)一項(xiàng)重要工作。如何挖掘企業(yè)自身潛力，節(jié)能增效，成為各部門普遍關(guān)注的話題。鋼鐵企業(yè)是能源消耗大戶，能源浪費(fèi)相對(duì)較大，其中有相當(dāng)大部分是由于燃燒廢氣及冷卻廢氣帶走的，因此采用何種方式有效回收這部分廢氣顯熱就成為科技工作者研究的課題。電爐煉鋼是鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，其中電爐煙氣（第四孔）中的熱能絕大部分被水冷煙道或機(jī)力冷卻器帶走了，因此，回收利用電爐廢氣帶走的顯熱成為煉鋼工序節(jié)能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。如何通過回收這部分顯熱，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，就成為電爐煉鋼工作者及節(jié)能工作者關(guān)注的話題。電爐煉鋼設(shè)備的煙氣溫度呈同期性變化，最高煙溫可以達(dá)到1300c。原有第四孔煙氣降溫裝置主要是通過汽

11、化冷卻煙道、燃燒沉降室、水冷壁煙道、風(fēng)機(jī)冷卻后進(jìn)入布袋除塵后排空。這一流程的主要問題是冷卻水循環(huán)量大，從沉降室后面出來的高溫?zé)煔庵械臒崮苋勘焕藦U掉了。造成運(yùn)行成本高。且水冷煙管易粘灰產(chǎn)生灰阻，維修不方便。二、熱管工作原理無機(jī)傳熱技術(shù)是在80年代末研究、開發(fā)的一項(xiàng)新型傳熱技術(shù)，無機(jī)熱管是該項(xiàng)技術(shù)的專利產(chǎn)品。目前，無機(jī)熱管技術(shù)在我國(guó)石油、化工、化肥和電力工業(yè)等領(lǐng)域的20多家不同企業(yè)中的換熱設(shè)備或熱能回收裝置中得到了成功的應(yīng)用。實(shí)踐證明，它是具有極強(qiáng)生命力和競(jìng)爭(zhēng)力的節(jié)能降耗、高效傳熱的高新技術(shù)。與普通的熱管相比，其傳熱能力、高溫工作性能更具優(yōu)越性。無機(jī)熱管的傳熱原理與普通熱管的傳熱原理類似，其區(qū)別

12、在與內(nèi)部工質(zhì)是一種穩(wěn)定的無機(jī)化合物，在工作狀態(tài)下無相變現(xiàn)象，穩(wěn)定性好；具有良好的導(dǎo)熱性，使用壽命長(zhǎng)，熱通量大；特別是它的高溫性能是普通熱管無法比擬的。正因?yàn)槿绱?，無機(jī)熱管技術(shù)越來越受到人們的重視,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣。無機(jī)熱傳導(dǎo)元件的優(yōu)越性：1、啟動(dòng)迅速，導(dǎo)熱速度快，熱阻?。▽?dǎo)熱系數(shù)是白銀的2.5-3.2萬倍）。2、均熱性好（溫差每米0.1C）,傳熱能力強(qiáng)。3、適用溫度范圍廣，工質(zhì)工作溫度-60C1000C。4、傳熱多向性，與材料相容性好，操作壓力低，無爆管現(xiàn)象。5、形式多樣，如管式結(jié)構(gòu)、板式結(jié)構(gòu)及各種結(jié)構(gòu)組合。6、效率高，使用壽命長(zhǎng)（無機(jī)工質(zhì)壽命達(dá)11萬小時(shí)以上）。7、適用行業(yè)面廣，如石油化

13、工、冶金、電力、電子、建材等行業(yè)都有應(yīng)用，主要應(yīng)用于空預(yù)器、省煤器、煤氣預(yù)熱器、余熱鍋爐、燃油燃?xì)忮仩t、原油加熱器、水加熱器、干燥器、散熱器、電子電器元件散熱器、太陽能熱水器等。三、余熱回收裝置系統(tǒng)介紹我院開發(fā)研制的電爐余熱回收裝置，減少了檢修成本，保證了除塵器的工藝要求，回收了大量的余熱能源，提供了煉鋼爐的效率。以下簡(jiǎn)單介紹該系統(tǒng)：該系統(tǒng)按最高煙氣溫度范圍的平均值和最多煙氣量設(shè)計(jì)，這樣可以保證鍋爐在最高溫度和流量工況運(yùn)行時(shí)的排煙溫度低于180C,以確保鍋爐后部除塵器的安全工作。有可靠的除塵和清除積灰的手段，不會(huì)因?yàn)榉e灰而影響系統(tǒng)的運(yùn)行和余熱回收效果。鍋爐對(duì)變工況的適應(yīng)能力要強(qiáng)，當(dāng)進(jìn)入鍋爐的煙

14、氣溫度和流量變化時(shí)，鍋爐有很好的適應(yīng)能力。該余熱系統(tǒng)為臥式煙道型，沿?zé)煔饬飨蛑饕伤涑两凳摇⒄舭l(fā)管束和熱管省煤器三部分組成。并設(shè)有汽水分離器和除氧器，其中熱管省煤器中的水為強(qiáng)制循環(huán)，水冷沉降室。蒸發(fā)管束與汽水分離器之間為自然循環(huán)。1 .水冷沉降室是本余熱鍋爐煙氣流程的第一通道，其主要功能是吸收煙氣的高溫余熱，并以重力分離和慣性分離的形式降低煙氣中的含塵。2 .蒸發(fā)管束為雙集箱立式光管受熱面管組，上下聯(lián)箱和受熱面由無縫管制作。沿?zé)煔饬飨?，將蒸發(fā)管束分成若干單元，各段高度依次降低，即采用了等流速設(shè)計(jì)。這種結(jié)構(gòu)方式可使煙氣流經(jīng)各段受熱面的速度基本一致，煙氣沖刷均勻，減輕鍋爐的磨損，降低流動(dòng)阻力，自

15、吹灰能力強(qiáng)。3 .本余熱鍋爐采用了熱管省煤器。煙氣側(cè)位于省煤器的下部，水側(cè)位于省煤器的上部，垂直布置。4 .汽水分離器為縱置式，汽水分離器上設(shè)有安全閥、壓力表、放空閥管座，還設(shè)有主汽、副汽、水位表、給水、加藥、連續(xù)排污、緊急放水，在主汽管接頭內(nèi)設(shè)有飽和蒸汽取樣器。5 .水冷沉降室、蒸發(fā)管束和熱管省煤器底部設(shè)集灰斗，集灰斗由鋼板和型鋼框架構(gòu)成，每個(gè)集灰斗下部設(shè)鎖氣器、鎖氣器下接輸灰系統(tǒng)。四、本余熱鍋爐性能特點(diǎn)：1、有可靠的消灰手段設(shè)置了特殊結(jié)構(gòu)的水冷沉降室，以重力+慣性的方式分離煙氣中的灰分；水冷沉降室還可將部分飛灰變?yōu)楣虘B(tài)，便于沉降分離。采用了合適的煙氣速度，靠煙氣的自吹灰作用減輕積灰。消灰降塵措施完善，不會(huì)因?yàn)榉e灰而影響鍋爐工作。熱管省煤器結(jié)構(gòu)合理，個(gè)別熱管損壞時(shí)，不影響鍋爐運(yùn)行。2、沉降室、蒸發(fā)管束為自然循環(huán)，循環(huán)回路設(shè)計(jì)合理，水循環(huán)安全可靠。3、鍋爐為臥式布置，煙道結(jié)構(gòu)重心低，穩(wěn)定性強(qiáng)，抗震，抗風(fēng)能力強(qiáng)。4、有自身蓄熱能力在煉鋼爐工作的60分鐘內(nèi)，系統(tǒng)運(yùn)行壓力1.6MPa,靠減壓閥將蒸汽壓力降至1MPa供汽。煉鋼爐停運(yùn)時(shí)，靠蓄熱向外供汽。5、鍋爐檢修檢查更換方便，熱管省煤器采用了便于拆卸的結(jié)構(gòu)。