台T中频炉除尘专项方案.docx
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台T中频炉除尘专项方案
20T*3中频炉
除尘系统
技术方案
新疆新洁创科环境保护技术部
8月
一、项目概况
新鑫铸管现有2台20T中频炉,计划在建一台20T中频炉,三台20T中频炉在冶炼过程中,产生大量烟尘,含CO、氟化物等有害气体,对大气污染危害较为严重,是大气环境关键污染源之一,同时有大量粉尘散发出来,严重污染车间工人操作环境。
影响工人身心健康,提升厂区内外环境空气质量,在确保不妨碍工人操作,又能有效抽走电炉中产生废气,搜集在粉尘含有很高经济价值前提下,对中频炉烟气进行除尘系统设计、制造、安装、调试及人员培训等一条龙服务交钥匙工程设计。
二、设计依据及标准
A、设计依据
1、《中国大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)
2、《新疆省大气污染物排放标准》(DB44/27-);
3、《工企业设计卫生标准》(TJ36-90)
4、《采暖通负和空气调整设计规范》(GBJ19-87)
5、《袋式除尘器技术要求及验收规范》(JB/T8471-96)
6、《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-86);
7、《中国环境保护法》;
8、《中国大气综合防治法》;
9、国家及地域颁发其它相关设计规范;
2.2、设计标准
1、除尘系统配套设备设计及选型遵照“技术优异、经济实用”标准;
2、除尘器设计合理、实用、可靠、优异、含有运行平稳、低能耗、清灰、效果好、占地面积小;
3、设计要做到投资省,运行费用低;
三、设计范围及设计目标
3.1、设计范围
1、烟气处理工艺设计;
2、烟气处理系统平面部署设计;
3、烟气处理系统设备(含烟罩、烟管、除尘系统及辅助设施)。
3.2设计目标
1、捕集率:
≥99%(目测厂房上空不见烟尘)
2、排放浓度:
≤50mg/Nm3地方
四、除尘系统设计方案
4.1设计规模
依据厂方初步提供数据及技术资料,3台20T中频炉烟气温度均为<120℃。
现设计二十四小时工作制离线清灰中频炉除尘系统一套。
4.2工艺步骤
中频炉产生烟气被吸尘罩搜集后,经调整碟阀、阻火器(旋风除尘器)进入长袋低压脉冲袋式除尘器,粉尘被阻留在滤袋外,洁净气体经滤袋、风机、烟囱达标排放至大气。
袋式除尘器搜集在粉尘经卸灰阀进入贮灰仓,系统工艺步骤以下:
4.3工艺说明
中频炉除尘系统由捕集器、烟道、除尘器、风机、烟囱及电气控制等组成。
中频炉产生烟气被吸尘罩搜集后,经调整碟阀、阻火器(旋风除尘器)进入长袋低压脉冲袋式除尘器,粉尘被阻留在滤袋外,洁净气体经滤袋、风机、烟囱达标排放至大气。
袋式除尘器搜集粉尘经卸灰阀。
五、系统说明
5.1处理风量
(1)烟气处理风量计算
依据厂方提供电炉冶炼工艺参数,本方案确定:
3台20T中频炉工况处理风量为:
3000m3/h*20T*3台=180000m3/h。
(2)烟气温度
原始烟气温度1100~1400℃,混冷风后,除尘器入口烟气温度<120℃。
系统在除尘器入口设有温控装置和混风阀。
(3)烟气含尘量11000~13000mg/Nm3
(管道风速)≥18m/s
5.2烟气温度控制
炉烟气温度在1200℃左右,为了保护滤袋并延长久使用寿命,进入除尘器烟气温度不得超出120℃,所以在周围和除尘器前烟气通道上各设置一测温点,测温点之间装有野风阀,用热电阻快速测量烟气温度。
野风阀打开时,管道内混入冷风,从而达成控制烟气温度目标。
5.3、烟气捕集部分
①中频炉烟气考虑吸尘罩不影响车间行车走动,吸尘罩设计在车间顶部做一个宽9000mm*长18000mm吸尘罩,实现3台电炉集中吸尘。
吸尘罩形状为三个椎体型上口小下口大,再由三个支管道连接到主管道引入除尘器。
吸尘罩骨架采取Q235B型钢做成,密闭罩敷δ=4钢板制作。
5.4、除尘器设计及选型
中频炉工况参考(数据来自相关资料)
1.烟气量:
60000m3/T;(每台)
2.烟气温度:
液温:
1100-1400℃烟温:
500℃;
3.烟气含尘量:
12-60g/m3;
4.烟气密度:
真密度:
4.45g/cm3堆密度:
1.36g/cm3;
5.烟尘比电阻:
109-1012Ω.cm;
6.烟气挥发性强浓度大;电炉烟气散发点多,搜集难度大;
7.烟气关键化学成份
SIO2
Fe2O
C
AL2O3
CaO
MgO
S
其它
10.04%
1.46%
6.2%
4.84%
40.01%
24.07%
0.2%
6.5%
8.烟气颗粒度
粒径(mm)
0-2
2-4
4-6
6-8
8-10
>10
含尘(%)
52.2
22.5
6.2
7.3
2.5
9.3
4、烟囱规格:
ф2200mm高于除尘器2米。
六、除尘器选型设计
粉尘净化只有靠除尘器来实现,除尘器选择优劣直接影响到除尘系统捕集效果、除尘电耗和整个系统能否长久稳定、可靠运行。
除尘器形式繁多,各有利弊,关键在于怎样扬长避短,和系统工艺及粉尘组成相适应,以取得最好治理效果。
为了使除尘器愈加好运转每个系统中过滤风速确定为<1.2m/min。
LDCM系列长袋离线脉冲除尘器是集多年来研究技术经验和结果,综合了现在国际上最优异长袋离线脉冲除尘技术而向用户推出一个含有国际水平长袋离线脉冲除尘器技术和产品。
它是一个清灰效果好、除尘效率高、运行可靠、维护方便大型除尘设备。
1、除尘器本及工作原理
1)除尘器本体
本方案长袋脉冲除尘器,分为8个室,每室10行,每行有14条φ160×6000mm滤袋,每行由一个3"大流量淹没式电磁脉冲阀控制反吹气流经过一根喷吹管对这14条滤袋进行反吹。
总共1120条滤袋,有效过滤面积3400m2,最大过滤风速1.2m/min,用0.4~0.6MPa洁净压缩空气进行清灰。
2)除尘器工作原理
当含尘烟气进入除尘器后均匀地进入到除尘器各过滤仓中。
烟气中较粗重尘粒在自重、离心力和阻流板共同作用下降至灰斗内,经除尘器下部输灰装置排出;而较细粉尘则继续上行,被吸附在滤袋外表面上,经滤袋粉尘层达成一定厚度,设备阻力增加到设定值时,由脉冲控制仪发出信号,打开脉冲电磁阀,气包中压缩空气经脉冲电磁阀、喷管、喷嘴、文氏管向滤袋作瞬间高速喷射、并鼓胀滤袋,使滤袋外表面粉尘层破碎脱落,落入灰斗,然后再恢复过滤。
本方案除尘器采取分室离线清灰,这就避免了喷吹清灰时二次飞扬问题,同时又确保了清灰效果。
离线过滤风速和在线过滤风速改变不大,对除尘器阻力影响较小,同时采取气动离线阀,通径大,结构阻力低。
本除尘器设有均温沉降段均压减小滤袋负荷和从进风口到滤袋,从花板到离线阀,从离线阀到出风口各段局部阻力系数和流速均较低,故阻损较低。
2、性能特点
LDCM型布袋除尘器有以下特点:
1)除尘器结构设计、技术参数确定及滤料选型技术使得设备有极高除尘效率,即使在欧州、日本、美国等对环境标准要求很高国家,除尘器入口粉尘浓度达成1500mg/Nm3以上尤其恶劣工况条件,全部可确保出口粉尘浓度小于50mg/Nm3,也可满足小于30mg/Nm3及以下更为严格排放要求。
2)阻力损失小
除尘器阻力分为两部分。
本设备设计总阻力为<1500pa。
除尘器阻力一部分是设备固有阻力(即原始阻力),这是由设备各个烟气流通路径造成。
除尘器进出风方法、进风管道各部位尘气流速选择是否妥当;除尘器各仓室进风均匀度;导流系统设计是否合理;进风口距离滤袋底部水平高度造成含尘气体稳流空间是否足够;滤袋直径和滤袋间距决定滤袋间烟气抬升速度合理性;出口管道风速合理选定等全部将影响除尘器固有阻力值。
为此,我企业设计布袋除尘器采取中进中出进出风方法;进风总管和导流系统设计确保各仓室进风不均匀度在5%以下;进风口距离滤袋底部水平高度确保含尘气体取得稳流空间;滤袋直径采取φ160mm且滤袋间距选定,确保过滤区内滤袋内净气空间和滤袋外含尘气体空间比,以确保滤袋间尘气抬升。
从以往我企业设计生产除尘器来看,设备原始阻力全部在350Pa左右。
第二部分是设备运行阻力。
设备运行阻力是由除尘器在运行过程中滤袋表面形成挂灰层厚度造成一个循环值。
通常我们对这个值上限设定在1400-1700Pa,在设备达成这个阻力值时,系统开启清灰,将设备阻力降到最小,进入下一个循环。
这个循环时间长短,取决于烟气含尘浓度、滤料品种规格等。
从我企业设计生产已经投运布袋除尘器运行统计显示,该循环时间通常在60-120min之间。
3)设备优异、可靠性好
脉冲喷吹阀采取淹没式脉阀,结构简单,性能可靠,响应速度快,耗气量小,清灰更有效。
4)在线维修不影响电弧炉正常运行
每台除尘器分为若干个独立滤室,当需要在线检修时,可将任一滤室进出口风门关闭,矿热炉可在100%负荷条件下,方便地进行维修。
5)温度动态控制系统
在冶炼系统中采取温度动态控制系统,能有效预防烟气超温,确保滤袋使用寿命。
3、各系统介绍
1)过滤系统
滤料是布袋除尘器关键部件,适宜布料,加工良好滤袋是确保一台布袋除尘器正常运转必需条件。
即使采取相同材料,不一样滤布生产厂家产品在性能上仍有较大差异。
依据德国滤布过滤性能检测标准VDI3926试验结果表明,即使过滤条件(粉尘种类,粉尘浓度,过滤速度,喷吹压力)完全相同,而且滤布材质粗细和表面处理方法相同,密度和透气性基础类似情况下,不一样厂家生产滤布因为其滤布纤维空间排列、表面处理效果不相同原因,清灰周期可相差50%以上,选选择适宜滤布厂家也很关键。
我们将选择国外著名厂家产品用模拟过滤试验来确定其优劣,优选出最好产品供本工程使用。
为提升除尘效率,延长滤袋使用寿命,我们选择滤布单位面积重量>500g/m2。
滤袋袋口采取特制弹簧涨圈,使用方便,固定牢靠。
袋底用双层滤布加固,预防袋底过早损坏。
同时为减小滤布表面粉尘粘附及氧化影响,我们选择易清灰滤布还将作特殊表面处理。
依据电弧炉和精炼炉烟尘特点,所以在布袋选择上要有特殊要求,以满足热加工分厂工况需要。
滤料参数表
成份
测试参数
测试项目
测试数据
纤维
涤纶纤维
使用温度
80-150℃
基布
卡布龙
使用温度(瞬间)
120℃
重量
500g/m2
断裂伸长率横
29%
厚度
0.55mm
透气度
200-250(m3/m2/min)
断裂强度
≥24kg/cm
除尘效率
99.99%
过滤风速
0.9-1.2m∕min
性能
耐酸碱
沾水性质
憎水性,水分不和布袋结合,不沾尘
表面处理
针刺,PET500
布袋使用早期,其过滤效率较高,布袋基础没有堵塞现象,清灰压缩空气压力能够控制在3-4kg,使布袋长久在合理压力下运行,从而降低布袋疲惫度。
布袋使用后期,滤料堵塞程度越来越重,运行负荷连续上升,所以清灰压力需要提升,此时清灰压力可提升到4-5kg,使系统过滤压力尽可能降低,保持很好清灰效果,使布袋使用寿命延长。
我们笼骨采取悬挂式结构,圆形断面,表面为镀锌产品。
滤袋在每次清灰时全部会和笼骨发生碰撞,在整个使用寿命中和笼骨发生碰撞达10万次以上。
笼骨质量对滤袋使用寿命影响也很大,通常笼骨全部采取顶部反边搁置要花板上,花板平面度或笼骨直线度稍有偏差,就会造成滤袋相碰。
而我们笼骨却是悬挂要花板上自然下垂,可最大程度避免滤袋相互碰撞。
为降低滤袋和笼骨接触点,并确保笼骨表面光滑,不受锈蚀,我们笼骨圆形断面,再加表面镀锌,笼络笼骨表面光滑度和防腐性能全部大大提升。
2)清灰系统
清灰技术是布袋除尘器关键技术,实际上通常布袋除尘器就是依据清灰方法分类。
LDCM长袋离线脉冲布袋除尘器脉冲喷吹技术基于ALSTOM企业大量试验室数据和多年积累工程经验,采取了脉冲喷吹阀和经过最
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