100吨电炉及精炼炉除尘方案

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

⑴随着电炉冶炼强度的增大（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。

⑵100吨精炼炉则采用半密闭罩排烟。

⑶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

调节阀

脉冲气源

火花捕集器

风 调节阀

① 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 ×104 m3/h

②主电机 Y630-8 N=1250KW n=740r/min 2台

③液力偶合器 YoTcs—1150 2台

④除尘器 LMC18000 1台

除尘器过滤面积： 19200 m2

过滤风速≤ 1.128 m/min

除尘器阻力≤ 1300 Pa

2.5 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130×104米3/小时，其中100吨电炉第四孔18×104米3/小时，屋顶罩92×104米3/小时，100吨精炼炉风量20×104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

⑴主风机电机采用6KV/10KV高压等级

配进线柜 KGN-6KV/10KV 1套

开关柜KGN-6KV/10KV 1套

⑵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