高炉出铁场除尘系统方案

500m33高炉出铁场除尘系统工程设计方案目录一、概述……………………………………………………………………二、设计依据………………………………………………………………三、设计原则………………………………………………………………四、设计指标………………………………………………………………五、工程设计施工范围……………………………………………………六、高炉除尘系统主要设计参数…………………………………………七、除尘系统工艺布置……………………………………………………八、主要设备选型及技术参数……………………………………………九、电气设施………………………………………………………………十、自动化仪表及控制系统………………………………………………十一、给排水及压缩空气…………………………………………………十二、安全消防及劳动保护………………………………………………一、概述：二、设计依据2.1《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）2001年版;2.2《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）;2.3《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）;三、设计原则1）坚持先进、适用、可靠、经济的原则，使之达到国内目前先进水平。

2）环保标准严于国家规定的标准。

3）所有设备均立足于国内加工制作。

4）整个除尘系统的安装、运行不影响生产设施结构和工艺操作。

5）除尘系统运行时其主要噪声符合国家标准。

6）对捕集到的烟尘具有比较合理的处置或运输的工艺措施。

7）所采用的除尘技术先进（系统控制能满足电控和手动操作），系统工艺配置完整合理，符合国家有关安全规范，运行安全可靠，维护简便，运行费用低。

8）除尘系统（含管道）的使用寿命为15年。

四、设计指标4.1烟气捕集率:≥92%（厂房顶不见黄烟）4.2排放浓度:≤50mg/Nm34.4岗位粉尘浓度:≤10mg/Nm3（扣除本底浓度）五、工程设计施工范围除尘系统从烟气捕集罩开始，至除尘器下卸灰口止的整个系统制作安装工程。

含整套烟气治理工程的设计、施工、制作、安装、调试、人员培训及至达标验收合格所包含的一切工作，属于交钥匙工程(土建除外)。

主要包括：5．1高炉出铁场出铁口捕集罩、铁水罐位捕集罩设计与施工；5．2除尘管道系统布置设计与施工；5．3除尘器、输灰卸灰机械、风机、阀门等设备选型设计与施工；5．4除尘系统配套的电气、计器、自动控制系统设计和设备选型设计与施工；5．5除尘器、风机、控制室、管道支架、烟囱等土建基础原始设计资料的提供；六、高炉除尘系统主要设计参数１、高炉主要工艺参数(按目前国内同类型相关数据为参考)序号项目名称单位数量1高炉容量m35002出铁周期min/炉90～1103出铁时间min/炉304平均出铁量吨/炉1005单台高炉日出铁次数炉/日13～152、除尘系统主要捕集点及工作制度序号项目名称1#高炉1出铁口捕集罩容积式顶吸罩2铁罐位捕集罩容积式上吸罩3出铁工况连续出铁3、烟气温度出铁口高1m处烟气温度：190～210℃罩口烟气温度:130～160℃铁水罐顶部平台处烟气温度：180～220℃袋式除尘器入口烟气温度：40～80℃烟气含尘浓度（平均）：≤9g/Nm3烟气排放浓度：<50mg/Nm3粉尘堆比重：1.13g/cm3粉尘安息角：46℃4、粉尘粒度：表3≤5µ5～10µ10～20µ20～30µ6.0%16.2%28.8%15.6%30～40µ40～50µ＞50µ合计10.7% 6.7%14%100%5、烟气成分：表4CO O 2N 20.8%20.2%79%6、烟尘化学成分：SiO 2TiO 2Fe 2O 3AI 2O 3FeO MnO CaO 5.7%0.14%31.64% 1.3%29.83%0.06% 1.0%MgO Na 2O K 2O P 2O 5灼烧Fe 合计0.3%0.2%0.67%0.18%20.2%5.96%99.2%7、出铁口主要设备及构筑物参数8、高炉系统风量的确定及风量分配序号项目风量温度数量备注m 3/h℃1出铁口260000190～21012铁水罐60000180～2203同时工作点为13管道系统设计抽风量320000m 3/h4管道系统漏风系数5%，管道系统实际抽风量336000m 3/h七．除尘系统工艺布置根据技术方案论证和技术经济分析，并结合高炉的冶炼特点和现场地域条件，本方案拟将高炉的出铁口、铁水罐位等尘源点集中设置一套除尘系统。

工艺流程为：从出铁口、铁水罐位同时抽入的含尘烟气经各支管汇总后进入除尘器，过滤后的净气通过风机进入烟囱排入大气。

收集的粉尘序号项目参数1天车轨面标高2天车吨位3铁口中心线标高4铁沟夹角5泥炮顶标高6开口机形式7开口机横臂标高8泥炮及开口机布置形式9风扣检修方式10铁口区域天车主要作业内容经星形卸灰阀、螺旋输送机转运，定期由灰车外运（见下图）。

除尘系统在各支管路中分别设置可切换的电动蝶阀，用于高炉出铁口及铁水罐抽风量的控制及抽风点的切换。

由于高炉有出铁和不出铁等工况，系统风量的波动范围较大，为了满足风机在各种工况条件下正常运行，并从节能角度考虑，因此拟建议采用液力偶合器调节风机转速或采用变频器调节风机转速。

当高炉不出铁时，烟气量小且累计时间很长（24小时内有10余小时），可以通过液力偶合器或变频控制器将风机转数降到20％，不仅避免电机频繁起动，且运行费用也显著减少，据测算，一年由此所节省的电耗费用就可收回液力偶合器投资。

由此可见，系统采用液力偶合器或变频控制器是均可起到节能降耗的作用。

八、主要设备选型及技术参数1、系统管网及阻损采用中高温、低阻损工艺，优化管网设计，降低系统阻碍损失。

基本理论：△P=1/2ρv2［Σ§＋（λ/D）L］式中：△P—系统阻损（Pa）V—流速（m/s）λ/D—单位长度，磨擦阻力系数（Pa/m）；L—管道长度（m）为降低阻损，本系统采取如下措施：1)合理布置管网结构，控制弯头、变径管等管件的ξ值，尽量减少弯头及管道突变等产生的局部阻力；2)合理布置管道、除尘器进出口及风机的相对位置，降低系统阻力。

3)选择合适的管道截面形状。

4)采用低阻值的除尘器及结构且阻力控制平衡。

5)采用低阻结构的阀门。

6)选择合适的风机及电机，使之工作在高效区。

7）合理布置风机与排气筒关系，扩大排气筒直径。

7)本方案采用流速控制法，确定系统管道经济流速17-19m/s。

8)本设计系统阻力为：3200-4000Pa左右。

a、管道主风管：直径为Φ2600mm×6mm屋顶罩支管：直径为Φ2300mm×6mm罐位罩支管：直径为Φ1050mm×5mm烟囱：直径为Φ3300mm×（平均10mm），高21mb、系统阀门DN23001台DN10503台c、管道支架管道支架采用单片钢支架，支架基础采用钢筋砼基础，埋深-1.5m。

基础采用钢筋砼柱下独立基础，埋深-1.5m。

2、捕集部分设备选型经过对出铁口、铁水罐位等尘源点烟尘散发情况的观察，结合国内外类似情况的成功经验，尘源密闭抽风罩应满足以下几点要求：抽风罩的形状和尺寸必须尽可能满足尘化区控制，最大限度地抑制二次烟尘的产生；抽风罩以不妨碍生产操作为前提尽量靠近尘源，以减少抽风量；合理组织抽风罩断面气流，尽可能提高罩口吸风速度，在现场位置允许的情况下，尽可能降低抽风罩空腔速度，以使罩口气流分布尽可能均匀；2．1出铁口捕集罩设计�高炉出铁口除尘的特殊性采用斜拉索开口机，活动范围大，开启频繁，占用除尘罩大部分空间。

泥炮工作高度高，罩体密封高度抬高，混风面积大。

泥炮工作位炉壁有挂钩装置，高出风口平台，加大罩体后侧密封难度。

天车小勾需进入罩内进行吊渣、搬运等工作，较为频繁。

本方案出铁口结合国内外类似情况的成功经验以供工人整修铁口和铁沟，考虑到烟气的前冲和热压抬升作用，铁口上方吊装泥炮和开口机等高炉设备，采用容积式上吸罩作为炼铁厂高炉出铁场出铁口的烟气捕集装置，从而解决高炉出铁场出铁口的烟气捕集问题。

抽风罩罩口风速控制在2.5m/s左右。

�高炉出铁口捕集罩结构该出铁口捕集罩由风口钢平台及上吸罩组成，上吸罩为轻钢龙骨结构，罩口尺寸长度为5000×35000，固定在炉壁和热风围管上，开口机侧下沿离地面高度2000mm，泥炮侧下沿离地面高度3000mm。

罩深初选4米。

2.2铁水罐位捕集罩设计针对铁水罐位烟气散发特点，其烟气捕集罩应为容积式上吸罩，且容积式上吸罩必须要有一定的容烟空间，既可避免烟气外逸，又可加速上升气流的收缩，及时排烟。

另外，对容积式上吸罩的要求是：重量轻、有可靠的强度和刚性，罩面风速控制≤1.9m/s。

伞形顶吸罩进行刷油除锈内衬耐火材料处理。

�铁水罐位烟气特性铁水由主沟和支沟经固定流嘴冲入铁水罐，由于落差产生的强烈冲击运动使铁水再罐内呈沸腾状态，铁水与空气中氧气发生氧化反应生成含氧化铁颗粒的锗红色气体，气体呈烟柱向上扩散，气流较为集中，但起立依受横断气流影响，顺气流方向作无组织扩散。

�铁水罐位捕集罩结构铁水罐位捕集罩分为平台上与平台下两部分，平台与出铁场平台平齐，为钢结构，平台下为固定封板，考虑铁水罐通过的安全高度的条件下，尽量下沿密封，以减少野风对烟柱的影响。

平台上设可拆式上吸固定罩，上吸固定罩一侧开投料观察门，铁嘴上方固定罩设置铁嘴检修门，方便更换铁嘴。

3、风机、电机选型基本理论：N=△pQ/1000×3600式中：N—功率（KW）Q—系统处理风量（m3/h）P—风机压头（Pa）根据系统处理风量与系统阻损，选择相应的风机，并匹配在风机高效区。

根据风机特性曲线，合理匹配管网阻力与风机最佳工作点。

根据工况温度及风量与压头的乘积确定电机功率。

风机型号、流量、所需电机功率如下：型号:Y4-73№22D（改）风量：336000m3/h全压：3800Pa转速：960r/min配电动机：YKS450-6N=560KW(初选)V=10000V电机防护等级：IP445、除尘器选型1）、主要性能：设备型号：LLP4540型长袋低压脉冲袋除尘器处理烟气量：336000m3/h过滤面积：4536m2过滤风速：≤1.24m/min滤料材质:防水拒油针刺毡覆膜滤袋除尘制式:负压外过滤清灰方式:离线清灰设备阻力:＜1470Pa喷吹压力:0.2-0.35Mpa滤袋尺寸:φ130×6300滤袋条数:1792条脉冲阀数目:112个除尘器室数:16阀/8斗设备允许负压：-6000Pa设备漏风率：<3%2）、除尘器工作原理及结构●工作原理本方案中含尘气流由矩形风管进入,通过风量调节阀进入各灰斗,再进入箱体的滤袋过滤区,气流穿过滤袋粉尘被阻留在滤袋外表面,净化后的气体经滤袋口进入清洁室,由风口排出。