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陜西硅鐵電爐除塵器煙氣收集吸塵罩設計方案
更新時間:2018-01-31 發布:河北首陽環保設備有限公司

硅鐵爐冶煉時產生的高溫煙氣一般由硅鐵爐爐頂三個吸口罩進入余熱鍋爐。出鐵時產生的煙塵由設在出鐵口處的捕集罩捕集(硅鐵爐具有多個出鐵口,且間段作業,出鐵時,閑余出鐵口捕集罩關閉,風量通過調節管路上的閥門開啟程度來調節),于余熱鍋爐后匯入總管路(出鐵口煙氣溫度低,若在余熱鍋爐前匯入總管路,會導致余熱鍋爐內煙氣溫度下降,不利于余熱回收)。經余熱鍋爐后,煙氣溫度降至200℃以下,大顆粒被去除,煙氣進入低壓脈沖長袋除塵器凈化,處理后經2臺主風機、由煙囪排入大氣。為保證余熱鍋爐發生故障時硅鐵爐正常生產,增設一條通往旋風除塵器的旁通管路。余熱鍋爐工作時,旁通煙氣管路關閉,煙氣通過余熱鍋爐后進入布袋除塵器(過濾面積5600m2);余熱鍋爐檢修時,主煙氣管路關閉,煙氣由旁通管路經過旋風除塵器進行局部降溫及大顆粒的去除后進入布袋除塵器。布袋除塵器灰斗中的硅微粉由羅茨風機風送至加密罐加密后裝袋,降料后的多余氣流從倉頂除塵器排出。

硅鐵爐布袋除塵器選用的新型復合濾料與玻纖濾料相比其耐磨性、抗折性及剝離強度有明顯提高,即能耐高溫,又能提高過濾風速,是玻纖濾料的一倍,相應地減少了除塵器過濾面積,是玻纖濾袋除塵器過濾面積的一半,設備重量比較輕50%。達到了降低投資成本,減少占地面積的目的。布袋除塵器清灰效果好。清灰效果是除塵器使用的關鍵因素,該設備采用大口徑淹沒式直通脈沖閥,噴吹阻力小,氣壓低,清灰瞬間噴吹壓力達到2000pa,強力清灰徹底、效果好。所用脈沖閥膜片系中美合資技術,使用壽命為100萬次。除塵器設備維護方便。該設備采用上揭蓋結構,即揭開上蓋就可抽出濾袋框架換袋。其濾袋使用壽命為18-24個月,玻纖濾料一般為8-12個月,維修周期相對延長。運行費用相對減小。負壓式除塵系統其主風機處于清潔氣流工作環境,主風機的葉片無需清潔維護,風機運行相對穩定。

風量設計是除塵系統的設計關鍵之一,合理的設計風量能保證冶煉時煙氣不“外冒”,且不會帶走爐內熱量,影響礦熱爐的正常冶煉。該系統總風量設計為330000m3/h。除塵系統阻力的正確計算能保證主風機在合理的“工作點”上運行,防止偏離工作點,影響爐前煙塵捕集效率。余熱鍋爐裝置1500Pa和布袋除塵器1700~2200Pa的阻力為系統主要阻力。另外,鑒于整個管路系統的沿程阻力和局部阻力,設計中需適當提高主風機的全壓要求。主要采取以下措施降低系統阻力:

(1)增加除塵器過濾面積,降低過濾風速;

(2)利用漸擴管、漸縮管及導流裝置降低局部阻力;

(3)合理布局,盡量減少管路長度及拐角數量。

綜合考慮系統阻力損失和海拔(1800m)等因素,將該除塵系統的系統阻力定為約5600Pa。由于本除塵系統處理的粉塵屬于超細粉塵且粘性較大,過濾風速選擇過高,會造成清灰困難,增加除塵器的運行阻力,本方案中布袋除塵器過濾風速設計為0.96m/min,過濾風速小于一般煙氣。硅鐵爐的煙氣溫度在出廠后仍高達450℃以上,傳統的降溫方式為空氣冷卻器降溫,空氣冷卻器存在彎頭多,設備阻力大,垂直管段由于設計風速過低易產生粉塵沉降堵塞管路等弊端,且該設備降溫效果不明顯。因此,采用當前先進的高效余熱發電的方式進行降溫,同時回收余熱,保護布袋除塵器,使除塵器能正常穩定的長期工作。

需要說明的是,除塵系統按余熱鍋爐降溫方式配置的濾料耐溫溫度約為200℃,系統阻力約為5600Pa,余熱鍋爐降溫工作的情況下,可滿足濾袋耐溫使用壽命以及其他技術指標。使用旋風除塵器旁通管路時,由于其阻力小于余熱鍋爐管路的阻力,系統風量將會增大,經過旋風除塵器和管路的降溫后,若布袋除塵器前檢測溫度高于200℃,冷風混風閥自動打開,混入冷風降溫,滿足除塵器對溫度的要求。

由于系統設計風量為330000m3/h,系統阻力約為5600Pa,考慮到單臺大風機的功率較大,低轉速風機的全壓較低,啟動控制較為困難。所以優先選用高轉速、全壓較高的礦熱爐除塵專用風機。本除塵系統中的第一級分離設備采用XP型旋風除塵器,旋風除塵器可去除大顆粒,提高硅微粉的純度。大顆粒在離心力的作用下,沿筒壁旋轉,沉降于下部灰斗。由于硅鐵爐生產過程中粉塵含量高,煙塵粒徑小,粘結附著力強等諸多不利清灰因素,優先選擇清灰效果好的低壓長袋脈沖反吹布袋除塵器。與正壓大布袋除塵器相比較,低壓長袋脈沖反吹布袋除塵器具有以下特點:

(1)負壓布袋除塵器過濾含塵氣流的方式屬外濾式,利用壓縮空氣反吹清灰,反吹風量大,反吹動能大,清灰效果好,利用低壓(<0.6MPa)壓縮空氣即可滿足清灰要求,并在清灰可滿足要求的情況下使用長布袋,減少除塵器占地面積;

(2)主風機配置在布袋除塵器后面,風機內運行的是干凈氣流,風機葉輪磨損小;

(3)風機出口集中排放,可在線檢測排放濃度。

除塵系統使用的設備多,控制、聯動節點多,系統管路上各翻板閥的開啟和關閉,系統的溫度控制,風量分配控制,除塵器下灰斗的出灰程序控制等使整個除塵系統控制必須采用PLC程序控制,以顯示屏顯示設備運行狀況及各控制、檢測、執行元器件的執行狀況,PLC具有操作方便、控制精確及時等優點。除塵系統運行功率的大小可用主風機電機變頻調速來實現。在民和18.5MVA上的應用實際表明,與正壓大布袋除塵器相比,低壓脈沖除塵器在硅鐵爐的煙氣治理方面具有明顯優勢,是今后硅鐵爐除塵技術的主趨勢。

硅鐵爐電爐布袋除塵器基本維護方法:

(1)布袋式除塵器設備運行中,應設專人進行管理,并做好運行記錄。

(2)管理人員應熟悉除塵器原理、性能、使用條件,并掌握運行參數的調整和設備維修方法。

(3)定期對設備上需潤滑部位補充潤滑油。

(4)經常檢查除塵器脈沖清灰系統是否正常噴吹,如不正常則著重檢查脈沖閥膜片、電磁閥有無失靈或損壞,并應及時維修或更換。

(5)脈沖閥如發生故障,應及時排除,如內部有雜質、水份等異物,應及時清理,膜片損壞應及時更換。

(6)定期檢查氣缸及各法蘭面情況,如發現漏氣,應及時更換密封圈。

(7)檢修門上的密封條,如有老化,應及時更換。

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