天津鋼管100t電爐除塵工程

1、天津鋼管100 t 電爐除塵工程來(lái)源：環(huán)境工程 更新時(shí)間：11-1 11:38 作者: 肖敬斌 劉克勤 王爽 摘要:天津鋼管100 t 電爐除塵項(xiàng)目為適應(yīng)電爐的操作及提高煙氣捕集率，減少除塵系統(tǒng)煙氣量，采用第四孔捕集一次煙氣，電爐跨屋頂罩捕集二次煙氣的組合方式，間接水冷，間接風(fēng)冷，混風(fēng)降溫的干法除塵，效果顯著。針對(duì)此工程，分析除塵系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行中需要注意的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)除塵工藝的發(fā)展作了前瞻性的探討。關(guān)鍵詞:電爐除塵,工程,屋頂罩,調(diào)速1 概述天津鋼管第二煉鋼廠節(jié)能環(huán)保改造100 t電爐項(xiàng)目采用意大利tenova 電爐技術(shù)，由意大利tenevol 提供電爐煙氣基本信息，中鋼設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)煉

2、鋼工藝設(shè)計(jì)，中國(guó)京冶工程技術(shù)有限公司完成整個(gè)電爐的除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)。電爐除塵系統(tǒng)包括電爐一次、二次煙氣處置，采用了電爐爐蓋第四孔彎管脫開(kāi)式直排與屋頂煙罩相結(jié)合的除塵工藝1。電爐第四孔捕集一次煙氣，煙氣捕集效率高，并減輕了電極把持器等設(shè)備的燒烤。而熔煉時(shí)從電極孔、加料孔和爐門(mén)等不嚴(yán)密處外逸于爐外的二次煙氣以及電爐在加料、出鋼、兌鐵水時(shí)產(chǎn)生的二次煙氣因其具有的突發(fā)性、排放無(wú)組織性、易受干擾性，只能憑借屋頂排煙罩來(lái)解決。一次、二次煙氣在除塵器前混合降溫，經(jīng)除塵器凈化處理后由主風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排入大氣。該項(xiàng)目自2009 年5 月投產(chǎn)以來(lái)，運(yùn)行正常，廠房?jī)?nèi)換風(fēng)及時(shí)，除塵效果好，達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)技術(shù)要求。由于電爐除塵

3、工藝已是一種比較成熟的技術(shù)，本文著重分析100 t電爐除塵系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行中值得注意的關(guān)鍵技術(shù)。2 100 t 電爐除塵工藝2. 1 設(shè)計(jì)工藝參數(shù)設(shè)計(jì)工藝參數(shù)見(jiàn)表1。2. 2 除塵工藝流程電爐煙氣除塵系統(tǒng)采用第四孔直接排煙( 電爐一次排煙)、屋頂罩排煙( 電爐二次排煙) 相結(jié)合的煙氣捕集方式，間接水冷、間接風(fēng)冷、混風(fēng)冷卻的組合煙氣冷卻方式，濾袋過(guò)濾干式除塵，負(fù)壓操作。其工藝流程見(jiàn)圖1。2. 3 主要除塵設(shè)備參數(shù)2. 3. 1 布袋除塵器LFDM0875 24數(shù)量:1 臺(tái); 處理煙氣溫度: < 120 ; 形式: 外濾、脈沖在線清灰; 過(guò)濾面積: 20 000 m2 ; 煙氣量: 1

4、 300 000 m3 / h;濾袋材質(zhì):覆膜滌綸針刺氈。2. 3. 2 風(fēng)機(jī)及其配套設(shè)備風(fēng)機(jī)及配套設(shè)備見(jiàn)表2。2. 3. 3 機(jī)力風(fēng)冷器數(shù)量:1 臺(tái);熱交換面積:1 200 m2 ; 軸流風(fēng)機(jī)數(shù)量:6 臺(tái);軸流風(fēng)機(jī)功率:37 kW;消聲器:6 臺(tái);隔熱閥數(shù)量:6 臺(tái);大傾角刮板機(jī):2 臺(tái)。2. 3. 4 火花捕集器直徑: 2 220 mm。2. 3. 5 排管式水冷煙道直徑: 2 400 mm。2. 3. 6 方型排管式水冷燃燒室規(guī)格:6 420 mm × 7 630 mm;高度:9 670 mm。2. 3. 7 橢圓水冷移動(dòng)彎煙道規(guī)格:1 500 mm × 3 400

5、mm;角度:90°。2. 4 電爐除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)除塵控制系統(tǒng)由1 個(gè)中央PLC 主機(jī)架帶2 個(gè)從站組成。中央機(jī)架PLC 設(shè)備采用西門(mén)子S7 400，從站帶2 個(gè)461 擴(kuò)展機(jī)架。下位PLC 編程采用西門(mén)子 Step7 V5. 4 SP3 軟件，上位操作畫(huà)面采用WINCC6. 2 亞洲版軟件。上位與下位的通訊接口采用TCP / IP 協(xié)議。設(shè)備的操作方式均為機(jī)旁( 手動(dòng)) 操作和遠(yuǎn)程 ( 自動(dòng)) 控制。當(dāng)設(shè)備被選擇機(jī)旁手動(dòng)方操作時(shí)，不與其他設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖;當(dāng)設(shè)備被選擇遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)方式下控制時(shí)，1) 可以遠(yuǎn)程單體控制設(shè)備，2) 可以根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行工藝連鎖控制設(shè)備。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一般采用工藝連鎖

6、控制方式。在上位畫(huà)面上，可反映相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及各系統(tǒng)點(diǎn)儀表參數(shù)，并可遠(yuǎn)程控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。故障發(fā)生時(shí)，畫(huà)面有報(bào)警顯示并可隨時(shí)查詢(xún)故障記錄。3 100 t 電爐除塵系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)3. 1 屋頂罩的設(shè)計(jì)電爐上方煙氣捕集罩方案的選定，主要是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)易操作性、排煙快捷性、車(chē)間內(nèi)部換氣性等原則，摒棄“狗窩”與“象宮”的密閉罩形式1，采用主、輔屋頂罩與車(chē)間整體密封搭配的煙氣捕集方式。主屋頂罩的設(shè)計(jì)按高斯虛擬點(diǎn)源法與建筑實(shí)際相結(jié)合的方式來(lái)確定罩口面積與罩口距熱源的高度，捕集罩錐體壁板傾角以45° 60°2為宜。而在實(shí)際設(shè)計(jì)中，為降低屋頂罩高度，減輕罩體本身重量，一般捕集罩錐體壁板

7、傾角以45°為上限。該電爐主屋頂罩罩口尺寸為30 m × 27 m，高 12. 047 m，覆蓋煉鋼跨;而相同排風(fēng)量的原二煉鋼電爐主屋頂罩罩口尺寸為30 m × 24 m，高6. 3 m。從各自在電爐加料和出鋼期，瞬間產(chǎn)生的大量含塵熱氣流煙塵被同等風(fēng)量捕集的情況看，該項(xiàng)目主屋頂罩的捕集效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于原二煉鋼主屋頂罩的捕集效果，車(chē)間內(nèi)的二次煙氣滯留時(shí)間明顯縮短，外逸幾率有較大幅度的降低，達(dá)到了良好的捕集效果。該項(xiàng)目電爐輔屋頂罩罩口尺寸為30 m × 7. 5 m，高10. 143 m;而相同排風(fēng)量的原二煉鋼電爐輔屋頂罩罩口尺寸為30 m × 8

8、m，高3. 2 m。由于二者輔屋頂罩經(jīng)常處于關(guān)閉狀態(tài)，只是起到在主屋頂罩不能開(kāi)啟的情況下，輔助通風(fēng)換氣的作用，故二者相差不大。3. 2 四孔彎管與旋轉(zhuǎn)彎頭間的環(huán)縫寬度四孔彎管與旋轉(zhuǎn)彎頭間的環(huán)縫寬度大小，決定了旋轉(zhuǎn)彎頭吸入車(chē)間空氣量的多少，對(duì)水冷燃燒室高溫?zé)煔鉁囟扰c燃燒效率有直接的關(guān)系。對(duì)于該項(xiàng)目 100 t電爐四孔彎管與旋轉(zhuǎn)彎頭間的環(huán)縫寬度，根據(jù)計(jì)算與經(jīng)驗(yàn)值，設(shè)計(jì)選取80 mm。但考慮到旋轉(zhuǎn)彎頭出現(xiàn)障礙，不能運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響到電爐爐蓋的旋轉(zhuǎn)，為此，在施工調(diào)試中，將環(huán)縫寬度調(diào)整為四孔彎管與旋轉(zhuǎn)彎頭間的法蘭大小，避免影響電爐的正常運(yùn)行。3. 3 液耦與變頻之比較在電爐除塵工程中，對(duì)于風(fēng)機(jī)調(diào)速節(jié)能和改

9、善風(fēng)機(jī)的起動(dòng)性能，一般采用液力耦合器或變頻調(diào)速的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。在該項(xiàng)目100 t電爐除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選型中，對(duì)這兩種調(diào)速方式進(jìn)行了對(duì)比。3. 3. 1 對(duì)比方案對(duì)比方案見(jiàn)表3。3. 3. 2 二者投資額度比較變頻器及配套變頻電機(jī)單臺(tái)套總投資約300 萬(wàn)元;而相應(yīng)的液力耦合器與配套電機(jī)單臺(tái)套約在100 萬(wàn)元，為變頻器及變頻電機(jī)的1 /3。3. 3. 3 單臺(tái)變頻器節(jié)能計(jì)算在工況未定的情況下，只計(jì)算電機(jī)額定功率與變頻最低轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)的功率在1 h 內(nèi)的比較。假設(shè)電價(jià)0. 6 元/ ( kW·h)。ni / ne = 15 /50ne = 960 r /minni = 288 r /minni /

10、ne = (Ni /Ne) (1 /3)288 /960 = (Ni /2374. 2) (1 /3)Ni = 64. 1034 kWNi /0. 9 /0. 96 = 74. 2 kW故節(jié)省電費(fèi)0. 6 × (2 374. 2 74. 2) = 1 380元/ h3. 3. 4 單臺(tái)液耦節(jié)能計(jì)算現(xiàn)有電機(jī)額定功率為2 500 kW;根據(jù)調(diào)試時(shí)，液耦勺管0 位時(shí)，電機(jī)電流為41A，可得:P = squr(3) × U × I × cos = 1. 732 × 10 × 41 × 0. 901 = 640 kW故節(jié)省電費(fèi):0.

11、6 × (2 500 640) = 1 116 元/ h通過(guò)以上對(duì)比分析，考慮到電爐只有在出鋼后至開(kāi)始裝料期間，風(fēng)機(jī)才有調(diào)至最低速的必要，一般情況下，風(fēng)機(jī)均在轉(zhuǎn)速60% 以上運(yùn)行，原二煉鋼采用的是液力耦合器的調(diào)速方式，若該項(xiàng)目采用相同型號(hào)的調(diào)速方式，可減少備件，提高效率，便于設(shè)備維護(hù)。故從經(jīng)濟(jì)性、維護(hù)性、操作性上綜合考慮，最終選用了液力耦合器調(diào)速。3. 4 科學(xué)管理的重要性科學(xué)合理的管理模式是電爐除塵系統(tǒng)能正常運(yùn)行的保障，在平時(shí)工作中，應(yīng)指定機(jī)械、電氣專(zhuān)業(yè)各1 人巡視、維護(hù)、管理，并定期清灰。每項(xiàng)操作都要記錄在案。而缺少管理，隨意起停風(fēng)機(jī)的現(xiàn)象將可能導(dǎo)致電機(jī)等設(shè)備的損害。如某鋼廠剛建

12、成投入使用的除塵設(shè)備，因現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)設(shè)備不熟悉，在無(wú)人監(jiān)管的情況下，頻繁起動(dòng)風(fēng)機(jī)而致使電機(jī)燒毀，從而影響了電爐生產(chǎn)，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。4 結(jié)論天津鋼管集團(tuán)股份有限公司二煉鋼節(jié)能環(huán)保改造項(xiàng)目100 t電爐除塵系統(tǒng)采用了傳統(tǒng)的、成熟的除塵技術(shù)，并對(duì)生產(chǎn)節(jié)能與技術(shù)前瞻性做了一定的探討。同時(shí)，設(shè)備在選型時(shí)，著重于系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定，如風(fēng)機(jī)壓頭的選定，在調(diào)試至運(yùn)行初期，風(fēng)機(jī)實(shí)際壓頭小于風(fēng)機(jī)額定壓頭，但從國(guó)內(nèi)各種風(fēng)機(jī)運(yùn)行1 年后，系統(tǒng)壓頭增大，風(fēng)機(jī)效率降低的情況來(lái)看，該工程中風(fēng)機(jī)壓頭有利于系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。另外，隨著發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)電爐煉鋼時(shí)產(chǎn)生二惡英等有毒氣體處理的重視2，將改進(jìn)這種傳統(tǒng)的、成熟的電爐

13、除塵工藝。參考文獻(xiàn)1 王永忠，宋七棣. 電爐煉鋼除塵M. 北京: 冶金工業(yè)出版社，2003.2 冶金工業(yè)部建設(shè)協(xié)調(diào)司，中國(guó)冶金建設(shè)協(xié)會(huì). 鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京:冶金工業(yè)出版社，1996:237-246.更多“管”信息· 環(huán)琪(太倉(cāng))塑膠工業(yè)有限公司廣州分公司環(huán)琪(太倉(cāng))塑膠工業(yè)有限公司廣州分公司擁有各式塑料閥、管、管配件等管路設(shè)備制造技術(shù)。· 韓國(guó)麥格瑪科技發(fā)展（南京）有限公司IOREX水處理器有效的去除管道、鍋爐、冷卻水塔內(nèi)壁的水垢、水銹、腐水，阻止和殺死自來(lái)水中的有害的微生物和細(xì)菌。 更多“工業(yè)”信息· VERDER弗爾德工業(yè)集團(tuán)中國(guó)總部VERDER弗爾德工業(yè)集團(tuán)是歐洲最著名的工業(yè)泵制造廠家及供應(yīng)商，在上海和北京