100吨电炉及精炼炉除尘方案

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1、100 吨电弧炉及精炼炉除尘系统初步方案二零一三年七月十八日- -一、前提在 确 保 污 染 物 排 放 标 准 的 前 提 下 ， 优 化 、 精 心 设 计 降 低 工 程 投资 。 做 到 降 低 除 尘 电 耗 ， 减 少 运 行 成 本 。 力 求 综 合 效 益 的 先 进 性 ，保 证 设 备 长 期 稳 定 运 行 ,管 理 简 单 方 便 。1.1 设 计 指 标捕 集 率 95% (屋 顶 不 冒 黄 烟 )排 放 浓 度 50mg/Nm3。岗 位 粉 尘 10mg/Nm3。 （ 扣 除 背 景 值 ）二、系统工艺方案2.1 捕 集 形 式 随 着 电 炉 冶 炼 强 度

2、的 增 大 （ 增 加 的 油 氧 烧 嘴 、 碳 氧 喷 枪 、热 装 铁 水 等 ） ， 操 作 节 奏 的 加 快 。 使 用 单 一 的 烟 尘 捕 集 方 式 已 是 不能 完 全 达 到 国 家 环 保 的 要 求 。 如 单 一 的 普 通 屋 顶 罩 、 单 一 的 第四 孔 、 或 是 狗 屋 等 等 。 根 据 启 航 环 保 公 司 多 年 治 理 电 炉 烟 尘 的 实际 经 验 ， 我 公 司 认 为 ， 对 于 贵 公 司 100 吨 电 弧 炉 来 说 采 用 天 车通 过 式 屋 顶 罩 加 第 四 孔 内 排 烟 的 形 式 才 是 最 经 济 有 效 的 方

3、 式 。天 车 通 过 式 屋 顶 罩 为 电 炉 烟 气 的 主 要 捕 集 形 式 ， 第 四 孔 系 统 采用 水 冷 管 道 接 燃 烧 沉 降 室 再 经 火 花 捕 集 器 和 混 风 室 进 入 主 管 道 。 这样 第 四 孔 的 高 温 、 高 浓 度 的 一 次 烟 气 与 导 流 屋 顶 罩 捕 捉 的 二 次 低 温 、低 浓 度 烟 气 有 效 的 混 合 ， 在 同 等 除 尘 风 量 的 情 况 下 达 到 最 佳 的 烟 气捕 集 形 式 和 最 佳 的 烟 气 温 度 。 第 四 孔 一 次 烟 气 和 导 流 屋 顶 罩 的 二 次烟 气 管 道 上 均 设

4、 置 调 节 阀 门 来 调 节 不 同 工 况 下 第 四 孔 和 导 流 屋 顶 罩的 风 量 分 配 ， 整 个 除 尘 系 统 配 置 合 理 ， 运 行 成 本 最 低 。- - 100 吨 精 炼 炉 则 采 用 半 密 闭 罩 排 烟 。 天 车 通 过 式 屋 顶 罩我 公 司 将 屋 顶 罩 设 计 成 多 腔 吸 烟 区 域 ， 分 为 主 烟 气 收 集 区 ， 散烟 气 收 集 区 。 并 据 烟 气 流 向 及 分 布 有 效 地 捕 集 电 炉 烟 气 ， 实 现 用 最小 的 烟 气 吸 风 量 ， 取 得 较 高 的 捕 集 烟 能 力 ， 并 使 得 炼 钢

5、电 炉 烟 气 在吸 入 罩 体 前 与 适 量 的 冷 空 气 充 分 混 合 ， 烟 气 温 度 均 匀 冷 却 ， 烟 气 捕集 率 95%。根 据 电 炉 烟 气 的 特 点 ， 罩 体 设 计 成 双 层 结 构 形 成 主 、 副 吸 口 ，使 其 更 适 宜 气 体 流 动 的 顺 畅 ， 防 止 涡 流 的 发 生 。 大 大 提 高 了 对 电 炉烟 气 的 捕 集 能 力 。在 电 炉 平 台 上 设 计 了 移 动 式 导 流 罩 ， 在 电 炉 周 围 形 成 密 闭 空 间 ，移 动 罩 上 设 排 烟 导 流 口 ， 主 要 目 的 是 最 大 限 度 地 减 少

6、外 部 横 向 气 流对 电 炉 烟 柱 的 影 响 ， 使 烟 气 尽 可 能 地 进 入 屋 顶 罩 体 。 同 时 移 动 罩 一定 程 度 上 也 起 到 隔 音 作 用 。 炉 前 移 动 导 流 罩 设 计 不 影 响 电 炉 操 作 工艺 。2.2 流 程 简 述100吨 电 炉 和 100吨 精 炼 炉 合 为 一 个 除 尘 系 统 。 100吨 电 炉 烟气 的 捕 集 形 式 采 用 第 四 孔 加 天 车 通 过 式 屋 顶 罩 ； 100吨 精 炼 炉烟 气 的 捕 集 形 式 采 用 的 是 半 密 闭 集 烟 罩 。100吨 电 弧 炉 产 生 的 一 次 烟 气

7、 通 过 电 炉 第 四 孔 水 冷 弯 管 引 入 燃烧 室 ， 在 燃 烧 室 内 大 颗 粒 烟 尘 沉 降 ， 并 使 烟 气 中 的 CO完 全 燃 烧 ；高 温 烟 气 经 水 冷 烟 道 冷 却 到 500 左 右 进 入 火 花 捕 集 器 经 混 风 室二 次 冷 却 到 400 左 右 与 总 管 汇 合 ； 100吨 电 炉 产 生 的 二 次 烟 尘 则在 电 炉 周 边 移 动 导 流 罩 的 导 流 下 进 入 屋 顶 罩 ， 捕 集 后 的 烟 气 进 入 主烟 气 管 道 与 一 次 烟 气 混 合 ， 混 合 后 的 烟 气 通 过 总 管 道 进 入 一 台

8、- -LMC脉 冲 布 袋 除 尘 器 净 化 ， 净 化 后 的 洁 净 空 气 通 过 引 风 机 送 入 排 气筒 。 而 100吨 精 炼 炉 产 生 的 烟 气 则 由 半 密 闭 罩 捕 集 后 通 过 另 一 条 管道 并 入 电 炉 烟 气 总 管 混 合 后 进 入 同 一 台 除 尘 器 净 化 。在 除 尘 器 入 口 主 风 管 适 当 位 置 设 置 紧 急 野 风 阀 ， 来 防 止 突 发 性高 温 烟 气 对 布 袋 产 生 不 利 影 响 。2.3 工艺流程第四孔水冷烟道燃烧沉降室 调节阀脉冲气源火花捕集器混风室野风阀 液偶器调节阀 精炼炉烟气2.4 系统配置

9、 主风机： Y4-73-11 NO29.5D 2台并联设计点压头： 4500 Pa 设计点风量： 65.0 10 4 m3/h 主电机 Y630-8 N=1250KW n=740r/min 2台 液力偶合器 YoTcs1150 2台 除尘器 LMC18000 1台 启航环保脉冲布袋除尘器100 吨电炉天车通过式屋顶罩+导流罩主风机 排气筒100 吨精炼炉半密罩 电机- -除尘器过滤面积： 19200 m 2过滤风速 1.128 m/min除尘器阻力 1300 Pa2.5 风量分配 根据电炉和精炼炉的不同工况和冶炼强度，对于100吨电炉和100吨精炼炉配置总风量13010 4米 3/小时，其中1

10、00吨电炉第四孔1810 4米3/小时，屋顶罩9210 4米 3/小时，100吨精炼炉风量2010 4米 3/小时。风量分配根据电炉和精炼炉不同的冶炼工况来调节各自管道阀门以达到最佳烟气捕集效果。2.6 风机的调速为节约运行能耗，对大型的主风机均采用调速装置，而采用液力偶合器调速是国内除尘系统中常用的一种调速系统，技术较为成熟。三、除尘器3.1 除尘器选型本设计选用目前除尘系统常用的启航LMC脉冲大布袋除尘器， 其主要优点有：可离线清灰，阻力低、脉冲清灰效果好，所有除尘器的灰尘均采用埋刮板机输送方式输送进入集中灰仓，经加湿机加湿后卸灰装车。LMC 除尘器为中进中出，袋仓两边排列的布置形式。除尘

11、器在宽度方向分为三部分，即进出气流通道和仓室，烟气流从除尘器一端进入进气通道，进气通道截面积依通道内流量递减速率（分别进入了布袋仓）设计成递减截面，烟气流通过通道与布袋仓相通的布袋仓进气门进入左右各个布袋仓，经布袋过滤后的净化空气从布袋上方汇集至布袋仓出气门通至净化气过渡通道，经过过渡通道的离线清灰阀进入除尘器出气通- -道而从除尘器的另一端排出。吸附在布袋外的烟尘由压缩空气反吹进行清灰工作，清灰周期在调试时定时设定，并进行压差监控，并不断调整，直至清灰周期适合除尘器的积灰速度。清灰采用离线清灰方式，即在分室轮流清灰时，正在清灰的室的离线清灰阀关闭，切断上部的负压源，以使布袋上的积灰在自重力作

12、用下落至仓底的灰仓内，清灰结束后离线清灰阀打开，该室进入净化状态，下一室则进入清灰状态。3.2 脉冲气源气 源 处 理 对 除 尘 器 运 行 稳 定 性 有 直 接 影 响 。 在 工 厂 提 供 的 洁 净压 缩 空 气 基 础 上 ， 气 源 首 先 经 气 包 一 级 滤 除 去 气 源 过 饱 和 水 分 ，再 由 冷 冻 干 燥 机 二 级 处 理 最 后 经 气 源 管 路 三 大 件 滤 除 气 中 的 主要 水 和 油 份 进 入 脉 冲 喷 吹 系 统 使 用 。四、电气控制4.1 电气配置 主风机电机采用6KV/10KV高压等级配进线柜 KGN-6KV/10KV 1套开关

13、柜 KGN-6KV/10KV 1套 半密闭罩及移动导流罩等传动电机和其它电机：星型卸灰阀电机，均采用380V 。低压控制柜 （PLC控制柜） 1套现场操作箱 1套4.2 自动化控制电炉、精炼炉除尘系统采用西门子S7-300 PLC和一台上位微机控制- -及监测整个系统的工作过程。人机界面生动、简洁、直观。4.3 该除尘系统设置:(1)除尘器烟气温度测量(2)除尘器差压测量(3)水冷管道前、后温度测量(4)野风阀前、后温度测量(5)主电机前后轴温测量(6)电机定子三相温度检测(7)液偶油温检测(8)液偶油压检测(9)主风机前后轴承测温10 风门开度显示及控制五、说明本设计与国内同类工程比较，综合

14、技术经济指标是先进的，捕集烟尘能力强，不影响工艺操作，实用可靠，能耗低，投资省等，各项技术指标均能达到有关标准及规定要求。- -六、电炉高温烟气余热回收方案（仅作参考）一、电炉炼钢设备余热回收系统方案随着能源的日趋紧张及能源价格上涨，节能工作成为各企业一项重要工作。如何挖掘企业自身潜力，节能增效，成为各部门普遍关注的话题。钢铁企业是能源消耗大户，能源浪费相对较大，其中有相当大部分是由于燃烧废气及冷却废气带走的，因此采用何种方式有效回收这部分废气显热就成为科技工作者研究的课题。电炉炼钢是钢铁生产的重要环节，其中电炉烟气（第四孔）中的热能绝大部分被水冷烟道或机力冷却器带走了，因此，回收利用电炉废气

15、带走的显热成为炼钢工序节能的一个重要环节。如何通过回收这部分显热，降低企业的生产成本，就成为电炉炼钢工作者及节能工作者关注的话题。电炉炼钢设备的烟气温度呈同期性变化，最高烟温可以达到 1300 。原有第四孔烟气降温装置主要是通过汽化冷却烟道、燃烧沉降室、水冷壁烟道、风机冷却后进入布袋除尘后排空。这一流程的主要问题是冷却水循环量大，从沉降室后面出来的高温烟气中的热能全部被浪废掉了。造成运行成本高。且水冷烟管易粘灰产生灰阻，维修不方便。二、热管工作原理无机传热技术是在 80 年代末研究、开发的一项新型传热技术，无机热管是该项技术的专利产品。目前，无机热管技术在我国石油、化工、化肥和电力工业等领域的 20 多家不同企业中的换热设备或热能回收装置中得到了成功的应用。实践证明，它是具有极强生命力和竞争力的节能降耗、高效传热的高新技术。与普通的热管相比，其传热能力、高温工作性能更具优越性。无机热管的传热原理与普通热管的传热原理类似，其区别在与内部nt