最新中频炉烟气量计算

中频炉烟气量计算

1、污染因素分析

烟气量的计算

烟气量的大小取决于冶炼工艺和排烟罩的形式。经计算二台中频炉的排风量列入计算：

1T中频炉工作台大小和吸尘罩一样尺寸1*1M

2T中频炉工作台大小和吸尘罩一样尺寸1.2*1.2M

1吨中频路处理风量计算：

Q=3600*1.4*P*H*V=3600*1.4*4*1.5*0.75=22680M3/H

2吨中频路处理风量计算：

Q=3600*1.4*P*H*V=3600*1.4*4.8*1.5*0.75=27216M3/H

排风机风压得计算

上述烟气量计算已知，热处理中频炉工况烟气量23000 m3/h、27000 m3/h。系统阻力：排烟罩200Pa＋管道300Pa＋布袋除尘器1500 Pa＋余压400Pa=2400Pa。

污染物分析:

A、烟尘

根据同类厂的测试，烟尘初始浓度1200-1400 mg/m3，烟气黑度3-5级（林格曼级）。

B、烟气温度

烟气被排烟罩捕获后已混入大量的冷空气，进入管道的混合烟气温度＜100℃。

治理工艺流程

本次设计方案采用：两台热处理中频炉各用一台袋式除尘器，按2t出钢量设计，两台热处理中频炉分别采用顶吸罩排烟工艺。

热处理中频炉在冶炼时段使用排烟效果好、受横向气流影响小的钳型排烟罩，烟气捕

集效率＞96%。烟气经排烟罩捕集后，经管道进入分室在线脉喷自动清灰布袋除尘器，而后干净的气体由排风机引出排放，

除尘器选型：

1吨电炉选用洛通环保生产的FMD64-5型气箱脉冲除尘器可满足该工况。

2吨电炉选用洛通环保生产的FMD64-6型气箱脉冲除尘器可满足该工况。

除尘站（布袋除尘器）设计

热处理中频炉烟尘粒径细，粘度大，附着力强，这些特性给滤袋清灰带来困难。采用

一般布袋除尘器清灰效果差而会造成糊袋。需采用效果好的“气箱脉冲离线清灰布

袋除尘器”，滤料选用防油防水易清灰涤纶针剌毡。滤袋清灰为全自动控制。

布袋除尘器除尘效率99%，除尘后的烟尘排放浓度14mg/m3,小时排放烟尘量

0.077kg/h。上述指标低于国家排放标准。滤袋的使用寿命1年以上

配电与自动控制

主排风机采用降压启动。布袋除尘器选用定时或定压自动控制和报警显示。

以上方案为节选，更详细的方案请联系洛通环保公司。

5吨中频炉治理方案2009-02-21 15:05

气箱脉冲除尘系统具有占地面积小和收尘效率高（99.99%）的特点，在一些占地空间比较狭小的场合，使用气箱脉冲除尘器（考虑到适合的滤料）无疑是最经济的。这里，我们将主要介绍一下PPC128－6气箱脉冲除尘系统在山东德州福盛钢厂的设计选用及使用过程中出现的问题和解决方案，仅供用户和相关的除尘设计单位参考。

1．前期除尘方案的选用设计

山东德州福盛钢厂为中频感应炼钢电炉，有两个车间。一个车间有五套中频炉，另一车间有六套中频炉，中频炉的规格均为八吨。第一期先做五个中频炉的除尘系统。根据在现场实际测量的数据，中频炉的直径为1100mm，一套中频炉包含两个炉，炉间距6500mm；两套中频炉间距离15000mm。中频炉采用24小时工作制度，每套中频炉均采用一用一备的工作制度。中频炉在冶炼的过程中，产生大量的烟尘，有时，还产生大量的火花。建设此除尘系统的目的是除掉车间中的大量烟尘，改善工人的操作环境，同时，对粉尘中的有用元素，如铜、锌等进行回收利用。

根据现场实际测量，对除尘风量和除尘器的选择进行初步确定。吸尘罩采用可回转伞形罩，罩口直径2000mm，预定罩口风速1.5m/s，罩口距离中频炉高度1350mm。由此得出每套中频炉处理风量为17000m3/h。整个除尘系统的处理风量为85000m3/h。处理的风量按常温状态考虑。因为现场可用占地面积狭小，经过多种除尘器选用方案比较后，决定采用PPC128－6除尘器，过滤面积960m2，风量90000m3/h。该除尘器恰好能布置在现场的一块狭小空地上。管道部分，主管道直径1250mm，支管道直径550mm。因烟气中的尘粒比较轻小（类似于木材燃烧时产生的浓烟），故管道中烟气平均流速控制在20m/s左右。因烟气中含有火星，故要对火星进行灭火处理后通过除尘器滤料，使滤料免受烧损。

2．除尘滤料的选择

按常温状态考虑，决定采用涤纶针刺毡，该滤料在常温下具有良好的性能和耐酸碱性。此滤料在干燥烟气中，长期运行温度为120℃。

3．设备调试中出现的问题及解决方法

该套除尘系统与2007年3月28日安装完毕后开始调试运行。

在调试的过程中，首先发现每个伞形罩罩口的吸风力太小，此时风机开度40%左右，但风机噪音很大。用户很不满意。风机运行一段时间后，现场调试人员发现风机有异常声响，便紧急关停风机。经仔细检查，发现风机轴承烧坏。造成此种事故的原因，是因为风机在调试前没有加入润滑油，结果使轴承烧坏（轴承表面已经发蓝变形）。于是，现场调试人员紧急通知风机厂家火速派人前来更换轴承。

24小时后，风机再次运行，新的问题出现了：车间内每个伞形罩罩口的吸风力接近于零。此时，由于风机的负压，除尘器灰斗开始向内收缩，内凹50mm左右，同时，风机震动很厉害，软接头不停缩动。现场调试人员非常紧张，遂紧急关停风机，并同公司技术部取得联系后进行仔细检查，寻找罩口吸力下降的原因。后来发现是由于对风机操作不当引起的：调试人员直接将风机从大风量启动，造成除尘器内短时负压超常，而袋前管道还没有负压反应的情况。于是，对除尘器灰斗进行了现场加强处理后继续启动风机。

此时，风机软接头仍然不停的抖动，风机噪音很大，震动很厉害，连除尘器本体都在震动。灰斗没有发生凹缩的现象，但中箱体壁板却向内凹缩60mm左右。车间内每个罩口的吸风量恰好保证在不受外界风干扰的情况下，将每个中频炉产生的烟吸收进去。风机开度40%左右。公司技术部遂让现场调试人员将风机停下后，对除尘器结构薄弱处进行加强，同时，解决一下风机的震动稳定问题。对风机的软接头进行了槽钢固定。

16小时后，除尘系统再次运行。此时，风机的震动问题得以解决，除尘器本体看不出震动与强度不足的现象，烟囱内看不出有烟冒出。车间内，每个罩口的吸风量恰好接近于中频炉产生的烟气量。种种迹象显示，除尘系统初步正常运行（除尘器壁板温度30～40℃）。

8小时后，停下风机，启动螺旋输送机，对除尘器进行卸灰操作，卸下7袋灰。此时，用户很是满意。

18小时后，除尘器在进行喷吹清灰时，有少量的烟尘从烟囱溢出。清灰结束后，烟尘也消失不见。初步认定这是滤袋表面粉尘层的建立阶段，有少量的灰溢出是正常的，遂对此没有太在意。

8小时后，对除尘器进行清灰操作时，发现有大量的黑烟从烟囱冒出，清灰结束后，仍要冒1～2分钟左右。不清灰的情况下，烟囱仍然无烟冒出。调试人员对黑烟进行检查，发现有很多黑断线头。遂停下风机，对除尘器挨箱进行检查。检查后，发现靠近进风口的仓室内，靠近壁板处，有一条滤袋不翼而飞，连痕迹都找不到。现场实在分析不出滤袋消失的原因（当时认定是滤袋质量问题造成滤袋解体后慢慢散开），只好换了一条新滤袋。此时，除尘器运行很好。

12小时后，在风机运行的状态下，启动螺旋输送机，对除尘器进行风机在线卸灰操作。

半小时后，发现有大量的黑烟从烟囱冒出，此时，除尘器不处在清灰状态。现场调试人员异常紧张，争得公司技术部的同意后紧急停止风机，对除尘器进行仔细检查。发现：整个除尘器内，靠近箱体壁板的大部分滤袋，都发生了烧袋现象。除尘器上箱体内有黑烟。凡是没有靠近箱体壁板的滤袋，都是完好无损的。于是，将烧袋的滤袋全部抽出。同时，将灰斗内的灰通过螺旋输送机卸出。在卸灰的过程中，发现积灰表面是黑色的，温度不高（30℃左右），灰内部却是红色的，温度估计在250℃左右。

1小时后，现场调试人员从灰斗人孔门进入除尘器内部仔细检查。发现，灰斗与中箱体接触部位均有不同程度的积灰存在（原除尘设计存在积灰死角），积灰的表面是黑色的，温度不高，扒开表面灰后，里面的灰却是红色的，温度很高。最靠近外边的滤袋均与积灰有接触，能发现有的滤袋就淹没在积灰里。后来，将积灰取出后，放在地面上，竟然用烟头可以将其点燃，燃烧后颜色发黄。与此同时，前夜收集下的7袋灰在库内空地也发生了燃烧现象（燃烧时温度不高，估计50℃左右，无火苗现象），燃烧后的灰颜色发黄。积灰会发生再次燃烧（其中含有何种导致燃烧的成分至今无法得知，但据现场的车间工人讲，灰里面含有磷的成分），这是我们始料不到的。这才明白原来的一条滤袋丢失的原因是由于积灰点燃了该条滤袋，使其一直燃烧直至消失。但对于未与箱体壁板接触的滤袋，其表面也覆有一层积灰，为什么没有被点燃？我们的理解是，由于积灰层很薄，烟气处于过滤状态，有一定的冷却作用。同时，当其粉尘层还未达到一定厚度时，就被清灰清掉进入灰斗中，所以中间部分的滤袋完好无损是非常正常的。

另外，风机离线时，进行卸灰操作没有发生大规模滤袋烧损现象；而当风机在线时，进行卸灰操作却出现滤袋大范围烧损现象。根据现场的实际情况，我们给出的理由是，当风机在线时，除尘器内为负压状态，此时进行卸灰操作（打开卸灰门，外界气流急速冲入除尘器内）会扰动螺旋输送机内的积灰，使积灰在箱体内四散飞扬。由于积灰内自燃，里面含有大量的火星。这些火星飞扬后，有的落回灰斗内，有的落到除尘器壁板边的一些死角内。死角内有100mm左右的积灰，滤袋与积灰有接触。飞落的火星将积灰点燃（积灰表面温度不高，用手可以感觉到。但里面却是红色的，温度应是很高），导致与积灰接触的滤袋烧掉。此外，在卸灰门的底部仓室，个别滤袋底部也出现被烧的情况。出现此种情况的原因是，当卸灰门打开时，除尘器内部的负压状态，使外界气流快速冲入除尘器内，带动螺旋输送机内的火星上扬飞舞。火星溅在滤袋底部，结果使滤袋底部烧成大如手指粗、小如米粒大小的洞。

于是，我们对除尘器结构做了相应的改变，将靠近壁板的滤袋全部缩短200mm，让现场调试人员购买钢板对积灰死角进行封堵处理，同时，在除尘器进风口处，增加一道灭火板装置，以阻碍、延迟和消灭中频炉产生的火星。另外，又在螺旋输送机的下面，增加了一台YJD-6型星型卸灰阀，以求实现风机在线卸灰操作。

72小时后，所有准备工作全部做好，于是再次启动风机，除尘器开始运行。在随后的喷吹过程中（每半小时喷吹一次），有一定的黑烟冒出，这是由于上箱体内部有积灰造成的。

12小时后（2007年4月10日），除尘器在工作状态无任何黑烟冒出，系统趋于稳定。星型卸灰阀工作状态良好，基本上无漏风现象（能听到有点漏风的声音，用手轻微感觉得到，是属于星型卸灰阀的正常漏风范围内）。除尘器每半小时清灰一次，每三小时卸灰一次，每次卸灰六袋。卸出来的灰颜色发黑，温度20℃左右。

4．除尘系统运行的状况

该除尘系统从最后一次调试成功（2007年4月10日）至今，无任何异常现象。除尘设备稳定工作，车间内烟尘几乎全部消失，除尘器每三小时卸下的灰也给用户带来了额外的经济收益。该除尘系统已经正常稳定运行，平均烟尘捕集率≥90%（无外界风干扰情况下）。

5．技术性能参数表

处理风量

80000～90000m3/h

过滤面积

960m2

入口温度

按常温计

过滤风速

～1.5m/min

入口浓度

≤15g/Nm3

设备阻力

≤1500Pa

出口浓度

≤50mg/Nm3

设备漏风率

≤3%

滤袋规格及数量

φ130×3060 768条

压缩空气品质

0.5～0.7MPa,除水除油滤袋材质

涤纶针刺毡,防水防油离线室数

6

脉冲阀规格及数量

3' 12只,淹没式

脉冲阀寿命

≥3年

喷吹间隔

1～60分钟可调

设备耐压等级

-4000Pa～+4000Pa

风机型号

Y4-73-13No12D,全压4069Pa,160KW,风量90000m3/h

6．设备设计中应注意的问题

（1）设计时一定要充分考虑结构的强度，应能保证在规定的耐压等级内，除尘设备不发生任何变形现象。该除尘器灰斗发生的形变，是由于其壁板外只存在纵向加强筋，无横向加强措施。中箱体发生了变形，是由于未考虑到在其内部用钢管或钢板进行加强支撑处理（后来，在现场采取了中箱体壁板外用槽钢加强的措施）。作为一名除尘设计人员，一定要注意这一点。

（2）除尘器内应尽量避免积灰死角现象的结构，尤其是灰具有自燃性质的场合。只要存在积灰死角，滤袋就有可能淹没入积灰中，阻碍气流的过滤。如果积灰有很高的温度，还有可能点燃滤袋。

（3）应能实现风机在线卸灰操作。除尘器在进行卸灰操作时，避免发生粉尘的二次飞扬。

（4）火星问题。对于粉尘中的火星，应采取专门的措施来进行收集处理，如在除尘器烟尘入口处增加一灭火板装置（视情况可增加数道灭火板，但系统阻力随之增大），将火星熄灭后进入除尘器。这样可以尽量避免火星烧穿滤袋现象，延长滤袋的使用寿命。一旦滤袋表面的最初粉尘层建立，火星对其的影响将会更小一些。

（5）烟尘的性质（很关键）。本来，在此除尘系统设计中，我们没有考虑到飞灰积存到一定厚度后遇明火会被引燃（无火苗，但很危险），只将其当常态灰处置，只考虑了消除火花的问题。如果烟尘中磷等的含量异常高的话，使用布袋除尘器几乎是不可能（磷或其化合物的燃点低，大概为35℃，人的体温就可以将其引燃），必须考虑其他类型的除尘设备。或者可以考虑将负压除尘器转变为正压除尘设备。

7．结束语

总之，在除尘设备的设计中，应充分考虑各种可能的影响因素，如烟气的性质、设备的承压能力及粉尘的回收方式等因素，做到设计出来的除尘系统的除尘具有正确的工艺原理、良好的质量保证，使用户满意，使设计者本人满意，能为中国的环保事业作出较大的贡献。