1、 600吨混铁炉除尘系统治理方案一、概述 天津天铁冶金集团公司炼钢厂有 600 吨混铁炉两座，建成投产以来，在生产过程中有大量烟尘污染周边环境，有必要按政府要求新上环保设施。治理后可实现尾气排放及岗位环境达标，极大改善现场环境及周边环境，产生明显的社会效益，而且粉尘回收可以回用，产生巨大的经济效益。二、设计依据2.1 标准及规范2.1.1 设计法规、标准、规范 中华人民共和国环境保护法环境空气质量标准 GB30951996钢铁企业水污染物排放标准 GB1345692工业炉窑污染物排放标准 GB9078-96大气污染物综合排放标准 GB 16297-1996脉冲喷吹类袋式除尘器 JB/T 853
2、2-1997动力机器基础设计规范 GB 50040-96低压配电设计规范 GB 50054-95输气管道工程设计规范 GB 50251-94工业金属管道工程施工及验收规范 GB 50235-97工业产品使用说明书总则 GB 9969.1-1998现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB 50236-982.1.2 制造标准、规范我公司提供产品的设计、制造、配套、检验、工厂试验、投运,性能指标满足下列规范和标准.焊接质量保证 GB/T12469-90铸件重量公差 GB/T11351-89抽样检查导则 GB/T13393-92色漆和清漆 漆膜厚度的测定 GB/T13452.2-92通风机现场试
3、验 GB/T10178-88机电产品包装通用技术条件 GB/T13384-92固定式工业钢平台 GB/4053.4-93固定式钢直梯和斜梯安全技术条件 GB/4053.12-93固定式工业防护栏杆安全技术条件 GB/4053.3-93钢结构工程施工及验收规范 GB50205-2001工业产品保证文件总则 GB/T14436-933.现场情况炼钢厂混铁炉是储存从高炉运来供炼钢转炉用的铁水，当向混铁炉兑铁水和混铁炉向铁水罐倒铁水时在一定温度下铁水中的部分碳析出成石墨粉尘，并随热气流扩散到车间内，污染环境，石墨粉尘降落到吊车轨面上和铁路线上会破坏正常运输。混铁炉烟尘化学成份成份 TFe C 其它百分
4、比% 4050 3045 312500m,%； 500250m,%； 250100m, %； 10060m, ； 6040m%； 4020m, ； 2010m %； 105m, %。 入口烟气含尘量：g/Nm3三、设计说明3.1 概述混铁炉粉尘的主要来源为：当向混铁炉兑铁水和混铁炉向铁水罐倒铁水时在一定温度下铁水性的特点。3.1.2 混铁炉粉尘除尘混铁炉兑铁口向上，目前顶兑混铁炉没有较好的除尘方案，我公司本次只考虑混铁炉工作状态时产生的烟尘。3.1.4 混铁炉风量分配混铁炉系统扬尘点统计产生扬尘点的设备 需要风量 m3/h.序号部位 设备名称 数量(个 )数量(个 )间歇1 顶兑口 顶兑炉口吸
5、尘罩 2 21 出铁口 出铁口侧吸尘罩 2 21 导罐点 导罐点吸尘罩 2 1总计每台混铁炉按一个点工作考虑 导罐点按和混铁炉一台同时工作考虑 3.2 设计范围混铁炉除尘工程的工艺、设备、建筑结构、电气、控制、仪表专业均由本方案考虑。具体设计内容有：、2 座 600t 混铁炉烟气除尘。、所有除尘系统配套的风机、电机、除尘器、反吹系统、卸灰系统、仪表控制系统、。、与除尘系统有关的土建工程（提资图） 。（4） 、以上系统改造后，水系统、高低（5） 、（6） 、（7） 、（8） 、（9） 、3.3 设计原则3.3.1 采用功能齐全、运行稳定、灵活性高、运行管理方便的处理设备。3.3.2 投资省、占地
6、少、处理系统运行费用低。3.3.33.3.4 所有3.3.5、3.3.6 业主方提供水、电、氮气。3.4 设计指标3.4.1 除尘效率达到 99.99%3.4.2 除尘后排气含尘浓度50mg/Nm3 （低于国家标准工业窑炉污染物排放标准GB9078-96 中的二级排放标准 100mg/Nm3）3.4.3 风机、电机等躁声85Db（A） （一米处）3.2 除尘系统方案的提出根据混铁炉生产条件，结合现场具体情况和实际测量。提出以下除尘方案：3.2.1 方案设计 两座混铁炉烟气治理工程。3.2.3 混铁炉烟气除尘工艺流程本方案中处理的烟气均为二次烟尘，其烟气在混入一定量冷风后温度120，不需要做额外
7、的强降温措施，困此其烟气捕集净化采用短流程工艺，其主要过程如下：利用在尘源上方或周围设的烟气通过引风机被子排入大气。除尘为经无尘卸灰装置后由厂方的汽车集中装卸后外运。 2.5 捕集罩形式： 2.5.1 兑铁口烟气捕集技术高吸程多差速捕集罩（1）高吸程多差速捕集罩的原理高吸程多差速捕集罩是在充分考虑现场操作工艺和综合了各类型的捕集罩利弊的基础上产生的。由于兑铁水时铁水包的位置是相对固定的，铁水倒入铁口也相对固定，因烟柱愈往上抬升，扩散直径愈大，在车间横向气流干扰下，呈无组织扩散态势，在此处捕集应为最佳切处点。3m 往上烟气扩散范围大，部分烟气离炉口中心加大，捕集困难。要完全捕集必须加大吸口的负压
8、场，加大流速和风力。加大吸口风力的方m 左右，吸口布置在兑铁口上方较为恰当，不影响铁水包倾倒。兑铁时，移动导流罩停至工作位，天车工可按原有习惯进行兑铁操作，铁水在倾倒入受铁口过程中对烟气的高效捕集。兑铁结束后，铁水包退出罩外，导流移动罩停在工作位。（2）高吸程多差速捕集罩的主要结构兑铁口烟气捕集罩由导流罩、支架、高吸程多差速吸口构成。导流罩设立于炉体一侧。2.5.2 出铁口烟气捕集技术半密闭侧吸式集烟罩半密闭侧吸式集烟罩的构成及原理，混铁炉出铁口位于混铁炉炉体一侧，盛装的铁水包由天车吊至炉体出铁侧出铁口下方，混铁炉出铁时炉体前倾，铁水倾入铁水包内，瞬时产生大量烟气，烟气通过出铁口前走道时受阻而
9、四处扩散上升。由于铁水包是由天车吊着配合混铁炉倾到出铁的，故只能采用两侧设置侧吸口和上部尽量密封的方式。半密闭侧吸式集烟罩利用烟气的热抬升，诱导式捕集出铁时的烟气。两座混铁炉烟气用一进行调速，兑铁水和出铁时风机高速运转，其它时间低速运转，以利节能。2.5.3 铁水罐倒料捕集罩采用高吸程多差速捕集罩和兑铁口烟气补集罩形式相同3.2.4.除尘工艺流程混铁炉顶兑罩口混铁炉出铁除尘罩 除尘主管 脉冲布袋除尘器 风机烟囱铁水罐导料罩口 输灰系统 加湿外运 四. 除尘工艺的选用 目前，在工业尾气排放时使用的除尘形式主要有：湿式除尘和干法除尘两大类。湿式除尘工艺使用的主要除尘设备有：自激式除尘器、喷雾除尘器
10、、文氏管除尘器和湿式电除尘器；干法除尘工艺包括旋风除尘、静电除尘、脉冲袋式除尘等形式。根据国内外的大量工程实践经验表明：湿式除尘器投资较大，腐蚀严重，而且会造成二次污染。旋风除尘因对5m 颗粒分离效率很低，很难达标排放。静电除尘器在除尘效率及二次污染方面都优于湿式除尘器，但在使用过程中，影响除尘器性能的因素太多，比如烟气粉尘的比电阻、粉尘的粒度、粉尘的浓度、甚至粉尘的湿度、温度都会对除尘效率有较大的影响，而这些因素又是在生产中难于控制合适的因素，任何生产工况都很难保持特别稳定，且一次性投资大。因此静电除尘器有一定的局限性。与以上除尘器相比，脉冲袋式除尘器就比较好的克服了这些弊端，该类除尘器处理
11、烟尘量大，酸性腐蚀气体等特点，使得烟气净化除尘具有了相当大的难度。针对该情况，选用高品质滤料及先进的清灰技术就成了提高除尘技术的关键所在。在本方案中除尘器滤料采用国内知名企业生产的钢铁行业专用针刺毡滤料，该滤料具有易清灰、抗结露、阻力小、化学性能稳定、使用寿命长等优点。在国内外炼钢除尘系统中选用该滤料实例很多。选用后最明显的效果集中反映在：由于清灰效果好，清灰周期长，清灰强度低，提高了滤袋的使用寿命；提高了过滤风速，减小滤袋除尘器的占地面积，节约了一次性投资；改善了系统的工艺性，增加了除尘器运行的可靠性。4.2 本方案中除尘器清灰方式采用离线脉冲喷吹，该方式为三状态清灰，减少了粉尘在滤袋上的二
12、次吸附，减少了由于两种气流的交织引起的气流对布袋的冲击，增加布袋使用寿命。综上所述，转炉和混铁炉除尘系统，采用干法离线脉冲反吹布袋除尘形式。4.3. 除尘系统方案的提出根据生产工艺条件，结合现场具体情况和实际测量。提出以下除尘系统方案：4.4、除尘方案设计说明两台混铁炉扬尘治理共用一套除尘系统，利用引风机的负压作用，在尘源处设置收集罩，强制料经加湿后，用汽车外运。粉尘在封闭状态进行输送装卸，所以不会造成二次污染。4.5 管网部分各段管径按管内风速20m/s 确定管网支架尽量利用原场房的建筑物，支架间距 12 m 左右。主风管管径约 3 .5 米。4.6 脉冲反吹滤袋除尘器烟气进入滤袋除尘器，通
13、过滤袋过滤后，干净气体经引风机排空；收集下来的粉尘落入集灰斗中，通过双向螺旋输送机集中后经螺旋加湿机排出装车。滤袋除尘器是本系统中的关键设备，其特点为：4.6.1。4.6.2 滤袋除尘器设有差压变送器，在线检测除尘器进出口压差，当进出口压差达到设定值时，自动发出信号，PLC 控制气动切换阀及反吹机构，实现自动清灰。4.6.3器入口温度，保证除尘器可靠运行。4.6.4 采用钢铁行业专用的防水、防腐，耐磨，易清灰滤料，滤袋清灰效果好，清灰间隔周期长，清灰强度较低，大大延长了滤袋的使用寿命。4.6.5 滤袋规格维护，具有良好的密封性能。4.6.6 骨架采用整体式模焊结构，骨架上部配有文氏管，具有反吹
14、性能好、耐腐蚀、表面光洁度高、不损坏滤袋、便于整体固定和密封性强等优点。4.6.7 滤袋在离线状态由电磁脉冲阀逐室逐排进行反吹，反吹 PLC 程序自动控制，保证了滤袋除尘器的有效清灰。4.6.8 反吹气源采用压缩空气，工作压力 0.2-0.6Mpa，每套系统各设置一台储气罐，由空压站供气，作为除尘器反吹气源。五. 除尘系统主要设备技术参数：1、除尘器设计技术参数：型号： LCDM-型长袋脉冲除尘器处理风量： m 3/h总过滤面积： 0过滤风速：m/min收尘阻力： 1 Pa滤带数量： 条滤袋规格： mm、 ，滤袋材质： g/易清灰涤纶针刺毡滤袋材质适应温度： 进口气体含尘浓度： g/m 3出口
15、气体含尘浓度：mg/ m 3 收尘器承受负压： Pa脉冲压力 （24）105 Pa 压缩空气耗气量 m 3/min脉冲阀： 组 脉冲阀规格 淹没式钢性叶轮给料机：台设备技术要求a. 。b.长袋低压脉冲袋式除尘器进风管、排风管、各层平台及梯子、压缩空气接口位置按卖方供图制作（所供图纸要求经买方认可） 。c.除尘器各室灰斗出口设插板阀，卸灰阀。d. 。e.中箱体厚度 5mm,灰斗厚度不小于 6mm.箱体顶盖有一定的倾斜度，以保证流水畅通，不积水。f. 。g.除尘器检修门采用快开式（斜楔式） ，开启灵活，密封严密。h.脉冲喷吹阀采用国产名牌产品。i 除尘器压缩空气干燥、过滤、储气装置由卖方按除尘器工
16、作要求配置，确保除尘器能正常运转。k.每个灰斗设 1 个脉冲淸堵空气炮。m.布袋除尘器要求采用分室离线清灰2、除尘器输灰系统除尘器灰仓下用埋刮板输送机输送粉尘，设多点进料和单点出料，采用封闭式输送。由埋刮板机本体、进出料口及驱动装置四大部分组成。设置在滤袋除尘器集灰斗下部，当输灰机运行时，分别将两侧的集灰输至出口位置，落到集合埋刮板输灰机中，在集合埋刮板输灰机的出口下设综合灰仓，综合灰仓下接有加湿搅拌输灰机。埋刮板输送机技术参数：型号：FU-270输送灰量：m 3/h安装角度 0驱动电机功率：kw电动机及减速机采用户外型，防护等级 IP54设备工作情况：连续工作设备重量：4.7t结构：链板式结
17、构材料：壳体：Q235-A，链板采用耐磨材料加湿搅拌机技术参数型号：DSZ-60卸灰能力：30t/h粉尘加湿水量：6m 3/h,水压 0.2MPa适应温度：300 OC主电机功率：11kw,380V送料电机功率：1.5kw,380V振动电机功率：0.75kw,380V给水电磁阀供电：220V，50HZ运行制度：设备间断运行3.引风机主风机是除尘系统的核心部件，直接影响到除尘系统的正常运行及能耗，因此合理选择风机型号及电机匹配功率，确保风机在正常工作时高效运行，同时为降低运行能耗，对大型的主风机应采用调速装置，采用高压变频器调整，技术较为成熟，且运行稳定，其优点是：用于恒转矩的风机调整有显著的节
18、电效果，节电率可达 3040%，使电动机空载起动，又能利用其尖峰力矩作起动力矩，提高起动能力，缩短了电机起动时间，隔离扭振，减缓冲击，阻止动力过载，保护电机、主风机，不会因过载而损坏，结构简单，可靠，无机械磨损，能在坏境恶劣条件下工作，无需特殊维护，使用寿命长。引风机技术参数：风机型号： 风机生产厂家： 电机型号： 液耦型号： 风机风量： m3/h风压： Pa支撑形式： 双吸双支撑转速： 985r/min冷却形式： 水冷：冷却水量 30 m3/h4. 压气、给排水系统4.1 压气本工程中管网压缩空气用于袋式除尘器的喷吹清灰及气动，压缩空气使用压力 0.40.6Mpa，最大用气量 6m3/min
19、。4.2 给排水风机轴承、液力偶合器冷却水、加湿机用水等，由业主方提供冷却水源并接至使用设备旁，冷却水回水进入业主方循环水系统。在控制室内设置洗手池，排水直排至室外下水道，水质为自来水。六. 电气、控制系统设计：本控制系统为转炉除尘和混铁炉除尘治理工程而设计，并综合其他专业提供的工艺条件，可以实现对该系统设备的全程自动化控制。控制系统应用西门子公司的 S7 系列 PLC 自动控制，并可通过工控机对系统内的各设备进行显示及控制（包括设备启、停，运行中的自动切换等功能及显示差压、温度等） ，同时系统能自行检查各设备的故障，并进行声光报警，根据工艺要求，发出故障信号，故障排除后，其控制系统恢复正常位
20、置。6.1 电气设施及控制6.1.1 设计范围包括除尘器本体所属电器控制及仪表的设计、采购、安装、调试以及所用电缆及桥架的采购、及系统调试，并做组态画面监控及操作。6.1.2 电气设备设计6.1.2.1 电源 高压供电由业主提供 10KV 高压电源并负责引至高压配电室进线开关。 除尘器高压配电室设置高压开关柜及高压变频起动器。AC380V/220V-50Hz 供电 除尘系统低压配电电源 AC380V/220V-50Hz，三相四线制，由业主负责引至主低压配电室进线开关。6.1.2.2 电缆及其敷设我公司提供除尘器本沿除尘设备及管道敷设应保持足够的安全距离。6.1.2.3 除尘器照明我公司提供除尘
21、器本体范围之内的全部照明设备，除尘器顶部设10Kw 检修照明电源箱一只。检修照明电源箱内设 100A 三相断路器、二相断路器及插座。6.1.2.4 除尘设备防水除尘器现场设施，采用必要的防水设施，达到设备露天放置的要求。户外电气设施的防护等级为 IP55。6.1.2.5 低压配电柜柜体为 GGD 型。6.1.3 控制设计6.1.3.1 电气控制 风机控制高计算机画面操作。 低压控制本系统所有低压用电设备均设手动/自动两种控制方式，其操作方式设现场手动操作及集中操作室画面操作。手动为联锁操作。除尘器本体的清灰采用 PLC 进行控制，控制方式为定时、定压、及手动，在操作台进行选择。保护配电回路具有
22、短路，过流保护功能，电动机回路具有短路，过载等保护功能。 基础自动化包括现场检测仪表及传感器，完成对现场设备的控制及现场数据采集。除尘系统脉冲阀清灰的自动控制。系统各阀门的控制。现场级：主要由 PLC、远程 I/O 等组成。PLC 硬件选用 SIEMENS 公司的 S7-300 系列 PLC。6.1.3.2 系统运行方式为保证工艺系统安全运行和控制设备故障时的应急操作，系统设计有三种运行方式。 自动运行方式在工艺系统和运行，无需人员干预。 手动运行方式在工艺系统不完善，但控制系统正常的情况下，可使用手动运行方式。 就地操作方式在控制系统异常情况下，为保证工艺系统正常进行，可使用部分设备的就地操
23、作方式。6.1.4 控制线路6.1.4.1 控制导线均采用具有足够载流能力的铜线。导线上没有损伤或施工时工具留下的痕迹。6.1.4.2 所有需要向外引出的设备，均提供端子排，每个端子只连接一根外部导线，内部线路与断子排的连线基本上是每个端子为一根，最多为二根，端子排一般为竖直安装。6.1.5 指示灯与信号6.1.5.1 指示灯颜色的应用红色：表示电源断开、除尘器停运、阀门全关等。绿色：表示电源闭合、除尘器运行、阀门全开等。白色：电源指示。黄色：不正常状态。6.1.5.2 报警信号除尘器设备发生不正常状态时，有警报预告信号（包括警铃声音报警）6.1.6 控制水平6.1.6.1来实现。6.1.6.
24、26.1.6.3 除尘器控制柜上设有除尘器进出口压差。除尘器各清灰喷吹控制仪工作状况显示及报警信号和输出接点。6.1.6.4容量） 。6.1.6.5 以主风机运行信号作为除尘系统启动信号，主风机停止，除尘器清灰装置延时停止（时间可调） 。6.2 自控仪表测温仪 压差仪6.3 显示和报警6.3.1 烟气温度显示和报警6.3.2 压差显示和报警6.3.3 主操作台操作控制按纽设置 手动/自动转换开关 操作室/现场操作转换开关 自动控制启停按纽除尘器各设备手动操作启、停按纽明。七.土建该工程土建主要由以下三部分组成：系统设备及管架基础。控制室、值班室。土建工程由乙方设计，施工由甲方实施八、质量保证、
25、培训及售后服务8.1 质量保证我公司于 2005 年取得 ISO9001 质量管理体系认证，工程严格执行质保体系。工程设计遵照 1.1 设计法规、标准、规范要求。制作遵照 1.2 制造标准、规范要求。保证提供出一套合理、先进、安全、环保的除尘系统。系统质量保证期为 1 年。8.2 培训系统试车前，对上岗员工进行不少于 24 小时的理论培训,并结合试车工作，保证上岗员工对除尘系统，懂理论、会安全操作、会排除故障。8.3 售后服务质保期内发生（非责任）故障，提供免费服务。质保期后只收取成本费。8.4 提交的资料除尘系统总图满足用户检修维护的系统管路图用户安装、运行、维护手册安装调试程序及用户管理、
26、操作人员培训报告书8.5 服务项目对系统工程的设计、配套设备、工程安装管理、运行调试、用户管理和操作人员培训等全过程的交钥匙工程及相关的服务。参加 12 小时的无负荷运行和不少于 24 小时的负荷运行。8.6 防腐、防磨处理根据使用环境和条件的要求，采用相应品质的防腐漆对设备进行着色和涂装处理，漆膜厚度不低于 50m。有特殊防腐处理要求的，按合同执行。防腐处理是保证我公司产品使用寿命专有技术，按使用环境和工艺条件进行产品供货，有特殊防磨处理要求的，按合同执行。九.系统设备供货范围本概算中不含项目工程：a）电气工程：不包含设备配电柜以上的工程。b) 给、排水工程，除尘系统以外由甲方负担。c) 压缩空气及蒸气由厂内公用工程设施供应，供应至除尘器旁 10 米内。d) 施工过程中用水用电。e) 土建工程除尘系统供货范围 风机配置明细表表 3：仪表部分的明细表低压脉冲布袋除尘器技术说明1、工作原理：2、除尘器主要结构、特点：3、滤袋材质：5、LCM 型长袋低压脉冲除尘器的制造技术5.1、除尘器的阻力控制5.2、导流系统5.3、花板、滤袋和笼骨5.4、清灰系统5.5、电磁脉冲阀5.6、本体和灰斗5.7、材质5.8、表面整理和涂装6、安装及调试7、维护和检修张 如 风 ： 15128765111二 九 年 十 二 月 十 六 日
