干法除尘学习报告
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干法除尘实习汇报材料
一:干法除尘工艺简介及其特点:
转炉一次除尘系统一直以来以OG法为主,OG法自日本新日铁公司于60年代发明以来,一直是转炉一次除尘的主流,OG法即湿法除尘,该方法存在的最大缺点是能耗高,耗水量大,污水处理复杂,运行成本高。
80年代初期,德国鲁奇公司与德国蒂森钢厂合作开发转炉一次除尘系统的干法除尘方法,简称LT法,该方法最大的优点是能耗低、耗水量小,环保效果明显,自该方法研发以来,该方法成为了欧美国家转炉一次除尘的主流。
但该方法一次投资大,技术难度大的特点使国内冶金企业望而却步,仅有宝钢97年新建的250吨转炉引进了该方法。
2000年之后,随着冶金行业“三干法”的浪潮及能源环保工作的要求,各企业将干法除尘提入议事日程:2005年7月莱钢2×120吨转炉采用了LT法;2005年8月江阴钢厂1×100吨转炉;2005年12月包钢2×100吨转炉采用了干法除尘。
奥钢联公司根据多年的经验,从2000年开始对LT法进行了改造,并在美钢联等钢厂进行了使用,效果非常好,这套干法除尘工艺简称DDS法,包钢薄板厂二炼钢2×210吨转炉在国内首次引进了奥钢联的DDS除尘工艺。
与传统的湿法(OG)比较,干法除尘(LT)有以下优点:
1、除尘效率高,净化后的烟气尘含量10mg/Nm3-20 mg/Nm3。
如果有特殊要求可以降至5 mg/Nm3。
对于小于0.1µm的粉尘仍有较高的除尘效果。
2、可以处理大风量烟尘,风机阻力低,耗电少,能处理高温烟
气。
3、无污水、污泥。
可节能降耗,且粗、细灰可以回收利用。
4、煤气回收率高。
二:干法除尘工艺流程
Ⅰ高温、未净化的转炉烟气Ⅱ高温未净化的转炉烟气
Ⅲ高温未净化的转炉烟气Ⅳ冷却后、粗净化的转炉烟气
Ⅴ冷却后、粗净化的转炉烟气Ⅵ冷却后、净化的转炉烟气
Ⅶ冷却后、净化的转炉烟气Ⅷ合格的、净化的转炉煤气
Ⅸ冷却后,合格的转炉煤气
图一干法除尘的工艺流程
四:设备及工作原理
以干法除尘设备的功能来看,干法除尘的设备主要分成五大块,
分别为:
●转炉烟气的冷却设备(即EC系统)
●转炉烟气的净化设备(即EP系统)
●转炉烟气的动力设备(即ID风机)
●转炉煤气的回收和排放设备(切换站和煤气冷却器)
●粉尘排放设备(即EC粗输灰系统和EP细输灰系统)。
1、转炉烟气的冷却设备(EC):
筒体长31米,高15m,筒体直径5m。
它是整个干法除尘系统的心脏。
它对转炉所产生的烟气进行雾化冷却。
从转炉烟气(1400℃-1600℃)经过汽化冷却烟道、水冷烟道(900℃-1000℃)及喷射雾化水使转炉烟气温度降至200℃左右形成粗灰,粗灰经过粗输灰系统进入灰仓。
EC喷淋系统由14支喷枪组成,其控制的好坏直接关系到粗输灰系统及EC筒体壁结灰,影响静电除尘器除尘的效果。
所以控制好EC喷淋蒸汽压力、流量及水的压力、流量至关重要。
喷枪
蒸汽管
水管
图二蒸发冷却器(EC)喷射设备部分
EC出口温度的高低不仅影响粗输灰系统的正常运行,也直接影响EP乃至整个干法除尘。
EC出口温度保证在200℃-250℃最佳,EP 入口温度应小于200℃,EP出口温度小于130℃。
2、转炉烟气的净化设备(EP):
静电除尘工作原理:含有粉尘颗粒的气体,在接有高压直流电源的阴极线和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时,由于阴极发生电晕放电,此时,带负电的气体离子,在电场力的作用下,向阳板运动,在运动中,与粉尘颗粒相碰,使粉尘荷上负电,带负电的粉尘在电场的作用下,也向阳极板运动,到达阳极板后,放出电子,灰尘沉积在阳极板上,净化后的气体则被风机抽走。
EP分为A、B、C、D4个电场。
每个电场由27块阳极板、26根阴极丝,7套阳极振打、6套阴极振打及刮灰器组成。
图四阴极丝和阳极板
图五阴阳极振打
在EP筒体两端各有4个泄爆阀,共8个,以预防泄爆带来的危害。
图六泄爆阀
3、转炉烟气的动力设备(ID)
ID风机:为干法除尘系统提供动力,将转炉在生产过程中产生的烟气和灰尘吸到除尘器内,通过除尘器对转炉烟气进行净化,净化后的转炉烟气分别送往煤气柜或者排放到大气内。
风机作用:①给整个干法系统提供动力源,根据转炉不同阶段有不同转速。
转炉预热阶段1200r/min,兑铁阶段1300r/min,煤气回收阶段1400r/min,吹炼阶段1550r/min,溅渣阶段1300r/min,其它阶段850r/min。
②ID风机在煤气回收方面也至关重要。
所以维护好ID风机是整个干法除尘系统的正常运行的关键。
4、转炉煤气的回收和排放
切换站的功能通过煤气分析仪对转炉烟气的成分的化验和分析,进行煤气的回收或放散,由两套液压驱动的杯阀实现煤气的回收或者放散。
煤气冷却器在静电除尘器后主要对合格的转炉煤气进行洗涤和降温,将转炉煤气的(100℃~150℃)温度降到70℃以下后排入煤气柜。
煤气冷却器内上部装有两层喷水系统,合格的转炉煤气从煤气冷却器下部进入顶部排出,从而达到降温作用。
通过煤气分析仪的检测,将不合格的转炉煤气直接通过燃烧释放到大气中。
煤气回收的标准:CO>31%、O2<0.5%烟气粒度<10mg/m3回收,CO<29%、O2>0.5%烟气粒度>10mg/m3放散。
5、粉尘排放设备
转炉烟气由汽化烟道,水冷烟道进入EC,再进入EP系统形成细灰。
细灰经细输灰系统。
五:卸爆产生的危害
1、造成阳极板变形,错位,阳极框架变形。
2、造成阴极框架变形,阴极丝松弛、断裂。
3、造成阴极吊挂变形,使高压接地或者与除尘器距离过小,造成电场电压偏低。
4、剧烈的爆炸会使阴阳极板严重变形,阴极丝脱落,失去除尘效果,影响安全生产。
5、剧烈的爆炸会使阴阳极板振打传动轴变形。
6、剧烈的爆炸会使刮会机无法工作。
六、干法除尘操作及联锁
1、操作画面
2、各功能组生产条件
(1)、EC蒸发冷却器
①、蒸汽切断阀的工作条件:
开到位:
A、吹炼阶段:氧气切断阀开,EC入口温度大于250°或EC出口温度大于130℃;
B、非吹炼阶段;
C、手动。
关闭:
A、吹炼阶段,水切断阀关,延时20秒,EC入口温度小于160℃或EC出口温度大于170℃;
B、非吹炼阶段,EC入口温度小于300℃或EC出口温度小于130℃;
C、手动。
②、水切断阀的工作条件:
开到位(以蒸汽切断阀打开50%):
A、吹炼阶段,EC入口温度大于370℃或EC出口温度大于130℃;
B、非吹炼阶段,EC出口温度大于320℃;
C、手动。
关闭:
A、吹炼阶段,氧气切断阀关,延时7秒,EC入口温度小于370℃或EC出口温度小于130℃;
B、非吹炼阶段,EC出口温度小于,300℃;
C、手动。
③、蒸汽和水阀的启动过程:
开(EC入口温度大于250℃):
蒸汽切断阀开→蒸汽调节阀开→水切断阀开→水调节阀根据具体条件定。
关:
氧气切断阀关,延时7秒→水切断阀关→延时20秒→蒸汽调节阀关。
④、插板阀与输灰机的工作条件
表二插板阀、输灰机工作条件表
插板阀输灰机
开到位
自动,出钢信号
自动,插板阀开极限或紧急插
板阀开极限
画面手动,启动按钮画面手动,启动按钮机旁,手动操作机旁,手动操作
关闭
自动,输灰链关,延时10秒
机械故障3秒无运行反馈信号;
启动13分钟;8秒无速度检测
信号;插板阀的延时故障画面手动,停止按钮画面手动,停止按钮
机旁,手动操作机旁,手动操作
(2)、EP静电除尘器功能组
①、在集中自动方式下EP启动条件:
A、EP所有电气设备电源均正常;
B、所有高压设备电源正常且画面有“允许启动”字样提示条;
C、所有振打器电源正常且没有故障;
D、所有机旁箱在集中位;
E、氮气供应正常;
F、所有泄爆阀处于关闭状态;
G、中央润滑油系统必须准备就绪。
②、EP功能组启动顺序
启动按钮→4个绝缘子加热器均在集中自动方式下→当4个绝
缘子加热器温度在48℃以上或加热器运行1小时以上→4个高压在集中自动方式下→启动高压电场A→A接到合闸信号后,延时5s.,启动B电场,同理启动C、D电场→当所有变压器都合闸,3s以后允许启动振打器,振打分为A(吹炼)B(非吹炼)两类→EP功能组启动。
③、EP功能组停止顺序
停止按钮→在集中自动方式下,所有振打器停止→接收到高压系统关闭信号→关闭。
④、A-D四个电场:
采用高压柜就地操作(主控集中自动和集中手动操作)
⑤、联锁运行条件(使能信号):
MCC电源正常;
远程操作方式;
绝缘子加热器温度大于48℃或运行1h以上;
高压接地开关未闭合。
⑥、振打器:
A操作方式
机旁手动、集中手动、集中自动。
B联锁运行条件:
启动前必须先启动细输灰;
无论机旁、远程手动/自动同一区两振打器不能同时动作。
C、中断信号的产生
当EP出口压力大于2.5KPa,保持2s,泄爆阀开到位;
ID风机转速低于290r/min;
CO含量大于9%且O2含量大于6%;
EC出口温度任意一个大于250℃和任意一个EP本体温度大于200℃;
D、不允许吹炼信号的产生:
任意一个电场无启动反馈信号;
任意一个分布振打器电源或过载故障;
任意一个电场电源或过载故障;
任意一个绝缘子加热器运行电流<4A或运行2小时45分。
(3)、ID风机功能组
A、启动条件:在变频器准备运行和集中方式允许的前提下
放散杯阀开到位;
回收杯阀关到位;
风机定子温度小于180℃;
轴承温度<105℃;
变频器没有故障报警;
风机轴承振幅<11mm/s;
机旁或变频器没有拍急停。
B、启动顺序:
变频器允许启动→PID打手动或在SP输入300,把冷却风机打到集中自动→启动→接收到“cooling air fan”合闸信号→ID风机启动→接收到转炉“standing by”信号→操作人员把PID打到自动
方式。
(4)日常操作注意事项
◆EC水流量控制的好坏直接影响烟道温度及除尘效果,如果喷水太
多,粉尘潮湿易结团堵塞EC下部出口,造成风道减小,除尘效果降低,喷水太少,去EP温度较高,对设备损伤较大且荷电能力较低,直接影响除尘效果;因此建议在分管上增设流量检测。
◆ID风机偷停,烟尘聚集在EP内易产生爆燃。
◆粗灰系统的连锁信号:速度检测、插板阀事故报警、运行时间报
警(工艺时间13分钟,目前时间为10分钟)
◆泄爆阀:不能有漏气现象,当电场内压力达到2.5Kpa时,泄爆阀
动作。
◆阴阳极电场振打系统在检修时应着重检查,防止电场电压升不起
来和闪落现象。
◆细输灰系统因出的细灰温度较高,针对热胀冷缩原理,经常对链
条进行检查防止松落和太紧。
◆转炉出口温度在1400-1600℃的烟气经汽冷器烟罩及水冷烟罩(高
1.8m)后到EC入口温度在900-1100℃;当EC入口温度高于1150℃
后转炉将不能下枪。
◆织物补偿器为烟道热胀冷缩的补偿,防止烟道与EC之间产生间歇
吸如空气影响除尘器使用。
◆EC蒸汽及水阀门的控制顺序: EC入口温度>250℃蒸汽切断阀
打开→蒸汽调节阀调节→EC入口温度>350℃→冷却水切断阀打
开→按温度对水调节阀进行调节(采用双PID调节)
七、转炉各阶段卸爆的机理及预防措施
卸爆条件:
1、烟气中CO≧9%、O2≧6%,经过电火花点燃发生爆燃。
2、烟气中H2≧3%、O2≧2%,经过电火花点燃发生爆燃。
3、烟气中,粉尘含量过大(原材料带入),进入电场,荷电后体积瞬时膨胀,致使电场压力过高发生卸爆。
4、炉内发生爆炸,剧烈的震荡通过密封烟道传递到电场发生卸爆。
实际生产中的卸爆,一般都是烟气中CO≧9%、O2≧6%,经过电火花点燃发生爆燃引起电场压力升高引发的。
图十四烟气中CO-O2含量变化曲线图
吹炼过程中,泄爆的临界条件(CO≧9%、O2≧6%),如果两线相交时(图十四),相交点的CO 、O2含量均高于临界条件,那么就是发生卸爆的高危期,极易卸爆,所以,控制卸爆就是使相交点的CO 、
O2含量低于临界条件,或者延迟相交。
1、兑铁、加废钢阶段
卸爆原因:
①转炉内剩由大量过氧化炉渣,剩钢。
[C]+[O] ↑→CO↑
此时空气中O2含量21%左右,兑铁加废钢阶段由于此时烟道内O2浓度21%,此时如果CO浓度上升极易引起泄爆,筒体内的压力突然急剧增加从而达到泄爆条件。
②废钢中含有大量的可燃物质(油、粉尘)。
预防措施:
兑铁、加废钢后严禁马上立直炉体,前后摇炉(3次),待炉口无大火时再进行下一步操作。
2、开吹阶段
卸爆原因:
①氧气流量过高。
②打火不畅。
[C]+[O]↑→CO↑
O2↑→2[O]↑
预防措施:
①降低开吹氧流量。
(目的:延缓CO浓度上升,使系统内O2通过风机慢慢下降。
)
②点火不畅时必须提枪,摇炉后再二次下枪。
3、吹炼中期(二次下枪)
吹炼中期是发生大泄爆阶段,对静电除尘中的电场设备损坏巨大。
造成原因:
a)Si,Mn氧化完全,进入C剧烈氧化期,烟气中的CO含量
高。
b)半钢含有一定量的[O]。
c)半钢温度比铁水温度高。
处理方法:
加入大量脱氧剂,使O2浓度下降,然后来回摇炉后静臵。
经过研究采用包钢自己开发的中期处理模块(枪位:氧枪由2.8m 慢慢降低至2.5m。
氧流量:由20000m3/h上升至设定值。
处理时间:60-90s。
)
4、拉C点吹阶段
卸爆原因:
①拉C后[C]含量较高,点吹造成泄爆。
②拉C后加料(生白、轻烧、铁皮球)
预防措施:
①严禁拉高[C]([C]≤0.15%)。
②加料冷却,降温时严禁大批量加料,铁皮球<1.5t/次,加完后马
上摇炉。
5、溅渣阶段
卸爆原因:过量加入含C 溅渣料。
处理措施:严禁大批量加入,且加入后马上摇炉。
包钢薄板厂通过上述预防措施,使烟气中的CO 稳定受控,目前,该厂的干法除尘工艺已经非常成熟,卸爆得到了有效控制,并且积累了大量经验,通过现场数据收集,我们得到了下表(表三)
通过表三我们可以看出:
吹炼2分钟左右加料后烟气中的CO 开始产生,但是吹炼前期是Si 、Mn 氧化期,并没有大量和C 反应,在5分钟后Si 、Mn 氧化结束,C 开始反应,所以CO 浓度大幅上升。
十、干法除尘系统安全环保注意事项
1、干法除尘区域的危险源、危险点
(1)CO (中毒、爆炸)
煤气管道运输设备必须密闭,在安装管道时必须进行打压测试,确保无泄漏点。
(2)N2(窒息)
用途:输灰系统氮封.
(3)卸爆的条件之一:
CO 浓度>9%与O2浓度>6%时
或
H2浓度>3%与O2浓度>2%时
(4)热水、蒸汽粉尘(烫伤),高温粉尘结垢掉落造成烫伤
(5)EP 高压电场触电,。
卸爆
(6)二次扬尘:颗粒极细容易呼吸进入人体,造成伤害
(7)轴流风机噪声。
2、具体的操作和安全防范措施
(1)操作维护人员须经过培训,考试合格才能上岗。
(2)了解现场环境、危险区域、危险源。
(3)所有的危险区域设臵明显的警示牌。
(4)重点区域:GC泵站、设臵固定的煤气报警器、危险区域须设固定煤气报警器。
(5)巡检时必须两个人结成互保对子,携带煤气报警器。
(6)煤气浓度报警,须带呼吸器。
(7)在所有的检修区域严禁烟火。
(8)电除尘器检修时,须切断电源并接地,进入电场须戴上防护用品、防热用具、煤气检测合格后方可进入。
(9)排水系统维护维修时,须进行煤气浓度检测。
(10)检查蒸汽管道时,须关闭前一阀门、煤气。
(11)阀门维修时,须关闭前一阀门。
(12)原则不能再夜间作业。
(13)风机内部维修、须关闭阀门、进行煤气检测合格后,方可进入。
(14)输灰、送灰拉灰时须小心,防止煤气。
(15)在负压管道、风机必须启动,不能低于200r/min
(16)雷雨天不能在煤气区域作业。
(17)蒸汽管道内蒸汽必须放散,如果有煤气必须关闭煤气阀门。
3、干法除尘事故预案
①、下枪开氧后,铁水打不着火
事故原因:
a.由于炉内剩渣过多;
b.兑铁水后加废钢造成大量废钢浮在铁水表面;
c.废钢质量差,有大量的轻型废钢或渣钢;
d.铁水带渣多;
e.转炉补炉后,耐材未烧结的脱落。
处理方法:
a.马上抬枪,避免因打火时间长,渣中FeO剧增,碳氧突然反应;
b.当炉内冒大火,但干法未泄爆时,要及时吊枪,防止瞬时产生一氧化碳气体,造成泄爆;
c.在火未打着之前,严禁加料,当使用自动炼钢系统时,要选为手动模式,避免未打着火时,有大批料加入炉内;
d.提枪后摇炉或利用底吹搅拌,移动覆盖物,降低FeO含量;
e.如铁水带渣量大,要进行倒渣;
f.当由于上述原因造成干法系统泄爆,要马上提枪,待系统恢复正常后,先将氧气流量调整时间改为90秒,直接下枪吹炼。
避免措施:
a.炉内不留渣或少留渣;
b.先加废钢后兑铁;
c.避免轻型废钢,渣钢,海绵铁等集中加入;
d.铁水带渣量大时,要进行扒渣处理;
e.在补炉后,带炉料烧结充分后再进行生产。
②、吹炼过程喷溅
事故原因:
a.氧枪枪位控制不当;
b.熔池温度控制不当;
c.铁水带渣量大或炉内剩渣较多。
处理方法:
a.尽量利用枪位与渣料控制炉渣,杜绝发生大型喷溅,小喷溅不提枪;
b.当喷溅情况极为严重时,提枪后进行倒渣;
c.再次下枪时,将氧流量调整为90秒模式。
避免措施:
a.枪位控制合理,避免渣中FeO聚集;
b.炉温控制适当,避免突然剧烈冷却熔池;
c.不留渣或少留渣;
d.铁水带渣量大时,要进行扒渣处理。
③、吹炼过程中事故提枪
事故原因:
a.各种A类连锁报警;
b.喷溅等不正常状态;
c.干法除尘报警或“急停”信号。
处理方法:
a.报警时马上通知干法主控,确认报警原因;
b.如发生钢丝绳松驰报警导致无法动枪时,必须停吹提枪,由设备人员进行确认处理;
c.干法除尘“急停”信号报警提枪后,要检查氧枪系统;
d.提枪后必须倒渣;
e.再次下枪时与干法主控进行确认,是否条件具备;
f.下枪后合理调整枪位,并备好渣料防止喷溅;
g.正常出钢后系统检查干法除尘。
避免措施:
a.认真检查各连锁点,发现问题及时处理;
b.与干法主控及时联系,执行好联系确认制度;
c.合理控制枪位与熔池温度。
④氧枪提升装臵掉电
事故原因:
a.外网掉电;
b.电气系统故障。
处理方法:
a.使用氧枪事故提升装臵将氧枪提出转炉,并同时使用事故关氧钥匙关氧;
b.通知干法除尘人员,监视干法除尘系统运行;
c.如果事故提升装臵失灵,直接关氧;
d.如果无法利用事故关氧钥匙关氧时,严禁将氧枪提起,要由设备人员手动进行关闭氧气截止阀。
避免措施:
每天生产前检查事故提升装臵与关氧装臵,保证设备运转正常。
⑤、溅渣泄爆
事故原因:
a.溅渣过程中加入大量含碳的溅渣材料,导致干法系统泄爆;
b.溅渣溅渣时加入时间不正确,导致泄爆。
处理方法:
a.马上抬枪,通知设备人员处理泄爆,恢复干法系统;
b.停止溅渣,摇炉倒渣。
避免措施:
a.使用正确溅渣操作;
b.正确加入方法:加白云石→改性料→摇炉→下枪。
十一、设备巡检与维护
电除尘器维护及点巡检重点
---刮灰机减速机是否运行正常,油位是否正常
---集中润滑运行是否正常,是否有泄漏,甘油分配器运行是否正常,两线压力是否在160bar以上
---输灰系统:链条的松紧度是否适中,减速机油位是否正常
---阴阳振打设备是否完好
风机维护及点寻重点
---风机轴承的油位是否正常
---风机运行,叶轮振动是否正常
---风机出入口轴承振动和温度
---风冷风机的滤网是否堵塞
切换站维护及点巡检重点
--油箱必须确保油温30℃-50℃
--高压泵的运行是否正常,压力是否在180bar以上
--用于紧急切换和事故切换的控制阀是否得电
--循环泵的运行是否正常,压力是否在10bar左右
--油箱油位是否在规定范围
--回收、放散杯阀是否正常
煤气冷却器和GC泵点巡检重点
--阀门及管道是否泄漏
--气动阀门的运行是否正常
--泵的运行是否正常,每台冷却器的流量是否在180m3/h
巡检线路
蒸发冷却器(EC)——粗输灰系统——管道——电除尘器EP——细输灰系统——ID风机——液压站——煤气冷却器GC——GC泵站定期清扫
A 传动系统每周清扫一次,要求无油污,无杂物,设备见本色
B 其他部位每周清扫一次
C 检修后“三清退场”
润滑规定
用规定的加油工具加入规定型号,数量的油脂,不能任意更换保持设备润滑良好,检修后必须加油后使用
减速机加油时保证油面在规定的油标范围内
润滑加油时认真执行加油标准,节约用油
润滑加油工作在停车时才能进行,禁止在设备运行时加油
加油时按加油部位,加油型号,加油量认真做好记录
常见故障处理及规定
A、发现设备缺陷后逐级上报
B、一般故障由当班维护和操作人员处理
C、特殊缺陷或故障由技术人员(可同设备部)确定方案后处理
D、各种处理情况记录,有技术人员集中归档保存。