1、前 言
某鋼廠轉(zhuǎn)爐在兌鐵水、加廢鋼、傾動(dòng)出鋼、出渣時(shí)均產(chǎn)生大量煙氣,轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)從罩裙與爐口之間也有部分煙氣逸出,這些煙氣統(tǒng)稱轉(zhuǎn)爐的二次煙氣。為防止二次煙氣對(duì)環(huán)境的污染,設(shè)置二次煙氣除塵系統(tǒng)。根據(jù)同行業(yè)轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)存在轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)除塵器采用大氣反吹清灰袋式除塵器,由于反吹式清灰方式的清灰能力較差,使除塵器運(yùn)行一段時(shí)間以后,阻力增加,除塵效率下降；轉(zhuǎn)爐二次煙氣溫度較高,有時(shí)會(huì)造成除塵布袋損壞,導(dǎo)致排放濃度_過(guò)_標(biāo)準(zhǔn)；布袋除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，當(dāng)轉(zhuǎn)爐在非兌鐵水狀態(tài),風(fēng)機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn),造成電能浪費(fèi)；這些缺陷,直接影響除塵效果,運(yùn)行成本也較高。
針對(duì)這些問(wèn)題,公司在為該鋼鐵廠設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)爐二次煙氣布袋除塵系統(tǒng)時(shí)采取以下措施:
（1）轉(zhuǎn)爐二次煙氣布袋除塵器采用長(zhǎng)袋低壓脈沖除塵器。
（2）將轉(zhuǎn)爐加料除塵系統(tǒng)的風(fēng)量直接加入轉(zhuǎn)爐二次煙氣布袋除塵系統(tǒng),達(dá)到冷卻效果,使布袋除塵器入口的煙氣溫度_低于120℃。
（3）為節(jié)能降耗,風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)采用變頻電機(jī),根據(jù)冶煉工況的變化對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.1、除塵器方案的確定
該鋼鐵廠轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵器的吸塵罩_方案是將轉(zhuǎn)爐操作層以上部分的轉(zhuǎn)爐四周全封閉起來(lái),設(shè)爐前吸塵罩。吸塵罩為兩側(cè)吸風(fēng)式,由吸塵罩主體及活動(dòng)垂簾構(gòu)成,由于吸塵罩口煙氣溫度較高,為防止吸塵罩長(zhǎng)期受強(qiáng)熱輻射熱影響而燒壞、變形,在煙罩內(nèi)側(cè)受強(qiáng)熱輻射熱部位加襯耐火材料。爐前吸塵罩的二次煙氣,經(jīng)管道進(jìn)入布袋除塵器,凈化后的煙氣通過(guò)風(fēng)機(jī)、煙囪排放,排放濃度控制在50mg/m3。
2.2、布袋除塵系統(tǒng)風(fēng)量的確定
2.2.1、轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)風(fēng)量以兌鐵水時(shí)為_(kāi),轉(zhuǎn)爐二次煙氣量統(tǒng)計(jì)如下：
1）、兌鐵水煙氣量為270000m3/h;工作溫度：220℃ ；
2）、吹煉煙氣量為210000m3/h;工作溫度：80℃ ；
3）、拆修爐煙氣量為120000m3/h;工作溫度：80℃ ；
4）、氧槍維修煙氣量為30000m3/h;工作溫度：80℃ ；
2.2.2、為避免因煙氣溫度過(guò)高而造成布袋除塵器的除塵布袋造價(jià)高,將煙氣溫度冷卻至120℃以下。設(shè)計(jì)將轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵風(fēng)量加入轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng),一方面直接降低了系統(tǒng)的煙氣溫度,另一方面也解決了轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵問(wèn)題。
將轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵風(fēng)量作為冷空氣,直接風(fēng)冷即是在高溫?zé)煔庵兄苯舆M(jìn)入冷空氣進(jìn)行冷卻進(jìn)入布袋除塵器,按熱平衡式進(jìn)行計(jì)算,將轉(zhuǎn)爐二次煙氣溫度220℃降到120℃,需滲入227803m3/h的冷空氣,即轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵風(fēng)量。系統(tǒng)總風(fēng)量包括原始風(fēng)量、直接滲入冷空氣量（轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)除塵風(fēng)量）,總計(jì)為497803m3/h,換算成煙氣溫度為120℃時(shí)的煙氣量為7·17×105m3/h。
2.3、轉(zhuǎn)爐布袋除塵系統(tǒng)的阻力
轉(zhuǎn)爐布袋除塵系統(tǒng)阻力包括設(shè)備阻力、風(fēng)管總壓損。設(shè)備阻力包括布袋除塵器、消聲器的阻力,風(fēng)管總壓損包括局部壓損和沿程壓損,確定管內(nèi)風(fēng)速在兌鐵水時(shí)為30m/s,吹煉時(shí)為25m/s,其余工作狀態(tài)為17m/s,計(jì)算得出,風(fēng)管的總壓損為3210Pa。
2.4、風(fēng)機(jī)的選擇
根據(jù)在其它鋼鐵廠在布袋除塵器方面的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)在系統(tǒng)風(fēng)量上加20%,全壓為系統(tǒng)總壓力損失:風(fēng)管的總壓損3010Pa、除塵器阻力1500Pa、消聲器阻力150Pa、風(fēng)機(jī)動(dòng)壓損失50Pa,4項(xiàng)的和為5110Pa,取儲(chǔ)備系數(shù)1·15,則風(fēng)機(jī)的全壓取5877Pa,配電機(jī)軸功率2032kW。選擇風(fēng)機(jī)時(shí)宜采用風(fēng)機(jī)中間支承（F式）的傳動(dòng)方式以_運(yùn)行平衡性。尤其是風(fēng)機(jī),因?yàn)槿~輪磨損和積灰后會(huì)影響轉(zhuǎn)子的平衡,容易引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)。由于轉(zhuǎn)爐工況是變化的,如果對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不進(jìn)行必要的調(diào)節(jié),將造成大量電能浪費(fèi),所以應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)爐工況所需風(fēng)量對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。本設(shè)計(jì)采用變頻電機(jī)。
2.5、除塵器的選擇
為使設(shè)備阻力變得更低,轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵應(yīng)用了適合轉(zhuǎn)爐二次煙氣治理的長(zhǎng)袋低壓大型脈沖袋式除塵器,其主要特點(diǎn)是:
1）、轉(zhuǎn)爐低壓脈沖除塵器主要由箱體、灰斗、進(jìn)風(fēng)均流管、出口風(fēng)管、支架、濾袋及噴吹裝置、卸灰裝置等組成。它采用薄板型提升閥實(shí)現(xiàn)離線三狀態(tài)，清灰技術(shù)_、工作可靠。
2）、轉(zhuǎn)爐布袋除塵器設(shè)計(jì)合理的進(jìn)風(fēng)均流管和灰斗導(dǎo)流技術(shù)解決了一般布袋除塵器常產(chǎn)生的各分室氣流不均勻的現(xiàn)象。
3）、轉(zhuǎn)爐低壓脈沖除塵器袋袋結(jié)構(gòu)按不同工況有多種結(jié)構(gòu)形式（八角形、圓形等）。更換濾袋快捷簡(jiǎn)單。
4）、轉(zhuǎn)爐布袋除塵器濾袋上端采用彈簧脹圈形式，密封好；維修更換布袋籠標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為6m，還可根據(jù)需要增長(zhǎng)1-2m。
5）、轉(zhuǎn)爐布袋除塵器電磁脈沖閥易損件膜片的使用壽命大于100萬(wàn)次。除塵器控制可采用_的程控器，具有差壓、定時(shí)、手動(dòng)三種控制方式，對(duì)除塵器離線網(wǎng)、脈沖閥、卸灰間等實(shí)現(xiàn)全面系統(tǒng)控制。
6）、清灰能力強(qiáng)。清灰時(shí)濾袋壁得到的加速度為重力加速度g的60~200倍（反吹風(fēng)袋式除塵器只能達(dá)到3~5g[3]）,所以設(shè)備阻力低。即使對(duì)于各種爐窯（如煉鋼電弧爐）煙塵,仍能保持正常的設(shè)備阻力（低于1600Pa）。
7）、噴吹壓力低,達(dá)到上述清灰強(qiáng)度所需的壓力為0·15~0·2MPa。這是由于采用了壓力損失小而啟閉迅速的直通式快速脈沖閥以及設(shè)計(jì)合理的噴吹管,可在_短的時(shí)間內(nèi)向?yàn)V袋內(nèi)輸送充分的清灰氣流,因而能以低壓力和相同的壓氣耗量獲得_的清灰效果。由于噴吹壓力低,可采用管網(wǎng)壓力,不需專設(shè)空壓機(jī)。
8）、除塵器控制可采用_的程控器,具有壓差、定時(shí)、手動(dòng)三種控制方式,對(duì)除塵器離線閥、脈沖閥、卸灰閥等實(shí)現(xiàn)全面系統(tǒng)控制,現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需設(shè)操作人員,實(shí)現(xiàn)了除塵系統(tǒng)無(wú)人職守。
長(zhǎng)袋低壓大型脈沖袋式除塵器技術(shù)參數(shù)：
除塵器過(guò)濾面積：15000m2；
除塵器過(guò)濾風(fēng)速：0.7-0.8m/min
除塵濾袋數(shù)量：50400條
脈沖閥數(shù)量：3600套
離線閥數(shù)量：360個(gè)
結(jié)論
該鋼廠轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵器選用長(zhǎng)袋低壓脈沖除塵器,風(fēng)機(jī)采用電頻電機(jī),公司設(shè)計(jì)將轉(zhuǎn)爐加料除塵系統(tǒng)風(fēng)量直接與轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)合并為一臺(tái)布袋除塵器。布袋除塵系統(tǒng)投產(chǎn)后,煙氣排放濃度為32mg/m3,煙氣溫度在110℃以下。實(shí)踐證明,該脈沖布袋除塵系統(tǒng)具有節(jié)能、捕集率高、排放濃度低、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。
