炼钢车间×T转炉三次除尘技术方案

秦皇岛宏兴钢铁有限公司炼钢车间2×60T转炉三次除尘项目技术方案张家口市宣化天洁环保科技有限公司2016年5月1.序言秦皇岛宏兴钢铁有限公司技改炼钢车间三次除尘项目尘源点包括2×60t转炉两座加料跨配顶吸罩，600T混铁炉一座配顶吸罩，散装料上料系统一套配集中除尘。

我公司根据秦皇岛宏兴钢铁有限公司提供的资料，编制了本方案，其目的在于为该除尘提供成套的、优化的、建设性的解决方案，确保符合国家环保要求，达标排放的前提下降低投资及运行成本。

2.尘源点概述2.1需治理的扬尘点本方案治理的尘源点配套除尘罩范围如下：1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩；2）、600T混铁炉兑铁口、出铁口工位除尘罩；3）、散装料地坑料仓卸料口除尘罩；4）、散装料皮带机机头、机尾除尘罩；5）、转运站皮带机头除尘罩、振动筛除尘罩；6）、通廊皮带机头、皮带机尾除尘罩；7）、高跨散装料仓皮带布料口除尘罩。

3.设计原则及依据3.1设计原则●达标排放，保证除尘效果；●不影响冶炼操作工艺；●最大限度地降低运行费用及一次投资；●利于维护管理，长期、有效、稳定地运行。

3.2 设计依据●国家有关环保要求及环境指标：（获县以上环保部门的验收）排放浓度≤15mg/Nm3岗位粉尘浓度≤10mg/Nm3（扣除背景值）三次除尘捕集率≥95%（屋顶不冒黄烟），混铁炉捕捉率≥60%除尘效率≥99%。

●国家有关设计规范4.除尘工艺流程及设计说明4.1除尘工艺流程本套系统采用低阻、大流量系统工艺原则，其目的在于以最低的系统阻力，控制系统管道流速（18～20m/s），通过选取管道经济流速，尽量降低系统阻力损失从而能明显降低长期电耗。

换言之，追求的是在相同电机的情况下，最大限度地取得处理风量，提高捕集率。

在相同风量满足捕集效果的前提下，尽可能少地消耗电能，降低运行费，并合理组织烟气，使系统长期、可靠、稳定地运行在既不烧滤袋又不易于结露的中温状态。

烟气捕集是本系统的关键所在，设备其生产工艺不同、设备布置各异，因此，选用何种捕集罩型式成为本次方案的重点。

4.2除尘罩设计说明1）、2×60T转炉加料跨顶吸罩：60T转炉的烟尘基本处于持续产生过程，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩，捕集加料和兑铁水以及冶炼过程产生的三次烟气，被捕集的烟气通过系统管网汇合后进入低压脉冲除尘器进行过滤，最后满足排放达标的烟气通过引风机排入大气。

2）、600T混铁炉烟尘顶吸罩：600T混铁炉产生的烟气基本处于间断产生过程，主要是混铁炉兑铁水、出铁水及铁包倒罐工位产生的大量烟尘。

混铁炉是贮存从高炉运来供炼钢转炉用的铁水，当混铁炉兑铁水和混铁炉向铁水罐倒铁水时在一定温度下部分碳析成石墨粉尘，混杂着氧化铁粉末随热气流扩散到车间内，大量高温烟气受热膨胀和特抬升力影响从炉前二次除尘罩逃逸冲上加料跨车间顶部，由于现有车间全部密封，烟气淤积在车间顶部无法流通，必须在尘源上方利用现有厂房结构设置高悬伞形罩。

由于石墨粉尘非常轻，在随热气流上升的过程中就受到车间横向野风的影响飘散到车间各个角落，因此采取高悬伞形罩的形式捕捉此类粉尘的话想对转炉三次除尘顶吸罩效率较低。

建议应该在最靠近尘源点的位置设计低悬伞形罩或者尘源点侧吸罩进行有效捕捉才能明显提高集尘效果。

3）、散装料上料系统除尘罩散装料上料除尘系统主要包括地坑料仓下料除尘罩；皮带输送机头、机尾除尘罩；转运站振筛除尘罩以及转炉高位料仓皮带布料除尘罩几个部位。

此处烟气属于常温烟气必须采用封闭式除尘罩，尽量把尘源点烟气控制在最小范围内进行集中收集效果最佳。

因此需要对送料皮带加设导料槽进行封闭，振动筛需要从新加设软密封措施确保振动筛本体漏风率满足除尘要求，皮带机头部分采用半封闭顶吸罩同合理的风量设计，选取恰当的控制风速，保证皮带机头半封闭罩的烟气捕捉率。

高位料仓受现场因素影响应采取整体封闭形式，在整体封闭罩安装检修门及除尘管道接入口，每个接口管道安装电动阀门，通过布料车移动限位信号控制每个料仓位接口管道的开启和关闭。

5.除尘系统风量设计及划分5.1除尘工艺划分的原则按工艺设备在车间内就近布置的原则，优先考虑以上设备除尘系统的合建；优先考虑生产作业的周期性比较一致的设备合建为一套除尘系统；考虑将烟尘特性（成分、温度、粒径等）接近的扬尘点合建为一套除尘系统；综合均衡一套大系统和多套小系统在工艺、投资及管理上各自的优缺点，确定系统划分。

5.2除尘点风量设计（表1-1）5.3风量设计说明1）、表1-1中加料跨每个尘源点均加设电动蝶阀控制开/关（3个），其中加料跨2台转炉顶吸罩以及1台混铁炉顶吸罩同阀门切换实现加料跨始终有2个顶吸罩开启，通过岗位工作台上增设电动蝶阀开/关按钮，实现3个阀门之间开关/切换。

2）、表1-1中散装料高位料仓及散装料地坑下料口每个尘源点均加设电动蝶阀控制开/关（16+6=22个），其它尘源点均加设手动阀门（7个），用于调节系统阻力平衡。

6.除尘设计方案6.1方案一分析除尘总设计风量780000m3/h，系统风压6500Pa，加料跨尘源点和散装料尘源点共用一台除尘器，此方案投资费用较小。

由于散装料地坑下料以及1#转运站尘源点还在渣跨西南侧10~20m处，而除尘器位置在钢坯精整跨北侧靠东部位置，管线布置太远，阻力平衡基本无法实现控制，即风机满负荷状态下，加料跨2个顶吸罩打开后，远端散装料地坑下料以及1#转运站尘源点除尘风量会明显降低，因此我方建议把加料跨除尘系统和散装料除尘系统分开新建两套除尘系统较为合理。

6.2方案二分析加料跨除尘系统总设计风量600000m3/h，系统风压5500Pa；散装料除尘系统总设计风量180000m3/h，系统风压5500Pa；此方案可以保证两套除尘系统每个尘源点的除尘风量，其中加料跨除尘系统风机常开满负荷运行；而散装料除尘系统风机通过变频调速控制，实现工况满负荷和低速运行两种状态。

6.3两个方案对比分析此方案相对方案一投资费用相对较高，需要新建2套除尘系统，单对散装料系统除尘效果会明显高于方案一的设计方式。

我方建议贵方采用方案二。

7.主要设备选型7.1除尘器选型1）、加料跨除尘系统所述风量计算：600000m3/h根据系统总风量及系统烟气粉尘特性，除尘器选用我公司成熟的LCMD-12000低压脉冲布袋除尘器。

（技术参数表见附表1-2）2）、散装料除尘系统要所述风量计算：180000m3/h根据系统总风量及系统烟气粉尘特性，除尘器选用我公司成熟的LCMD-3800低压脉冲布袋除尘器。

（技术参数表见附表1-3）8.设备工作原理及结构介绍8.1工作原理LCM-D型离线清灰低压脉冲袋式除尘器的气体净化方式为外滤式，含尘气体由导流管进入各单元过滤室并通过设备于灰斗中的烟气导流装置；由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够、合理的净空，气流通过适当导流和自然流向分布，达到整个过滤室内气流分布均匀；含尘气体中的颗粒粉尘通过自然沉降分离后直接落入灰斗、其余粉尘在导流系统的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外表面。

过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体，经过离线蝶阀由排风管排出。

滤袋采用压缩空气进行喷吹清灰，清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲控制阀等组成。

过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管上均设有一个脉冲阀并与压缩空气气包相通。

清灰时，电磁阀打开脉冲阀，压缩空气经喷口喷向滤袋，与其引射的周围气体一起射入滤袋内部，引发滤袋全面抖动并形成由里向外的反吹气流作用，清除附着在滤袋外表面的粉尘，达到清灰的目的。

随着过滤工况的进行，当滤袋表面积尘达到一定量时，由清灰控制装置（差压或定时、手动控制）按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹，压缩空气以极短促的时间顺序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷嘴诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋，形成空气波，使滤袋由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动，造成很强的清灰作用，抖落滤袋上的粉尘。

落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，经由输灰系统输出。

除尘器配有先进的离线蝶阀，具有在线、离线二状态清灰功能和离线检修功能。

阻力减小，气流通畅。

除尘器设置有差压、料位等在线监测装置。

除尘器的控制（包括清灰控制等）采用PLC控制。

整套除尘系统的控制实行自动化无人值守控制，并可向工厂大系统反馈信息、接受工厂大系统远程控制。

所有的检修维护工作在除尘器净气室及机外执行，无须进入除尘器顶部。

8.2除尘器主要结构、特点①设计合理的灰斗导流技术解决了一般布袋除尘器常产生的各分室气流不均匀的现象。

②设计了特殊大储量的脉冲阀贮气包既可满足用户提供的高压（G型）气源时使用，亦可满足低压（D型）气源时使用。

③滤袋上端采用弹簧涨圈型式，不但密封性能好，而且在维修更换布袋时快捷简单，实现机外换袋。

④在袋笼上端的结构设计上可按不同工况有多种结构型式（八角型、圆型等）的选择，对袋笼的制造有严格的要求，本公司的袋笼是在引进国外技术合作生产的自动化生产线上加工，其各项指标较行业标准提高50%左右。

⑤袋笼标准长度6米，如用户场地有限，还可根据需要增长1-2米，从而在处理相同风量时，该设备较其它反吹风除尘器和常规脉冲除尘器占地面积最小，可节省30-50%，设备重量亦能减少40%左右。

⑥离线阀升降式提升阀结构，降低了设备阻力，使用出风顺畅。

9. LCM-D型长袋低压脉冲除尘器的制造技术9.1除尘器的阻力控制除尘器的阻力分为两部分。

本设备的设计总阻力为≤1500Pa。

除尘器的阻力一部分是设备的固有阻力（即原始阻力），这是由设备的各个烟气流通途径造成的。

除尘器进出风方式、进风管道各部位的尘气流速选择是否妥当；除尘器各仓室进风的均匀度；导流系统设计是否合理；进风口距离滤袋底部的水平高度导致的含尘气体稳流空间是否足够；滤袋直径和滤袋间距决定的滤袋间烟气抬升速度的合理性；出口管道风速的合理选定等都将影响除尘器的固有阻力值。

为此，我公司设计的布袋除尘器采用平进平出的进出风方式；进风总管和导流系统的设计保证各仓室进风不均匀度在5%以下；进风口距离滤袋底部的水平高度保证含尘气体获得稳流空间；滤袋直径采用160mm且滤袋间距的选定，保证过滤区内滤袋内的净气空间和滤袋外的含尘气体空间比，以保证滤袋间的尘气抬升。

从以往我公司设计生产的除尘器来看，设备的原始阻力都在350Pa左右。

第二部分是设备的运行阻力。

设备的运行阻力是由除尘器在运行过程中滤袋表面形成的挂灰层的厚度导致的一个循环值。

一般我们对这个值的上限设定在1000-1200Pa，在设备达到这个阻力值时，系统启动清灰，将设备阻力回复到原始阻力，进入下一个循环。