集成化除塵機(jī)組在煉鐵廠除塵上的應(yīng)用
2018-12-21 22:56:17??????點擊：
摘要：鋼鐵企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)提高，除塵系統(tǒng)占地面積增大。一些老舊工廠除塵改造受場地限制難以改造。本文分析了當(dāng)前國內(nèi)煉鐵廠除塵情況，指出了集成化除塵機(jī)組在滿足目前排放標(biāo)準(zhǔn)情況下對于降低能耗，減少占地面積的重要意義。
關(guān)鍵詞：集成化除塵機(jī)組 節(jié)省空間 節(jié)能
1. 引言
以煉鐵廠出鐵場除塵系統(tǒng)為例從2015年1月1日起現(xiàn)有企業(yè)執(zhí)行新頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)的《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB28663-2012中新建企業(yè)大氣污染物排放濃度特別限值要求，出鐵場除塵顆粒物排放濃度為15mg/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有企業(yè)執(zhí)行的50mg/m3的排放要求。現(xiàn)有企業(yè)的除塵系統(tǒng)面臨必須要改的現(xiàn)狀。
2. 現(xiàn)有除塵系統(tǒng)改造難點
長期以來，由于冶金高溫?zé)煔獾臒焿m顆粒極其細(xì)微，故治理中大量采用布袋除塵器，布袋除塵器具有凈化效率高，投資少等優(yōu)點，在滿足原有50mg/m3的排放要求的前提下。布袋除塵器只需要選擇普通濾袋將過濾風(fēng)速控制在1.1m/min以內(nèi)即可達(dá)到除塵效果。新標(biāo)準(zhǔn)實施后原有的系統(tǒng)配置難以滿足現(xiàn)在的排放要求需要將濾袋換成加厚濾袋同時將濾袋的過濾風(fēng)速降低到0.8m/min才能達(dá)到目前的排放要求。在此前提下如在原有除塵器的基礎(chǔ)上改造在同等風(fēng)量的除塵系統(tǒng)中滿足目前排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下需增加過濾面積20%，相應(yīng)的除塵器體積也需要增加20%，現(xiàn)在除塵器大多選用6m長布袋，布袋加長的空間有限，因此只能在橫向上增大除塵器的占地面積。而很多鋼鐵廠已經(jīng)建設(shè)完成除塵風(fēng)機(jī)房沒有預(yù)留加大的空間。利用原有的除塵器形式很難在現(xiàn)有的位置上進(jìn)行改造。從新尋找場地會增加系統(tǒng)管路長度，增加系統(tǒng)阻力，加大系統(tǒng)能耗。
3.集成化除塵機(jī)組特點：
3.1組成
機(jī)組包含以下部分：進(jìn)風(fēng)口、均壓沉降段、過濾室、凈氣室、風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管、風(fēng)機(jī)出風(fēng)管、灰斗、旋轉(zhuǎn)頂棚、旋轉(zhuǎn)排氣筒、輸灰系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)站、風(fēng)機(jī)檢修機(jī)構(gòu)等部件。
3.2工作原理
在除塵風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用下，含塵氣體由煙氣進(jìn)口進(jìn)入機(jī)組均壓沉降段（煙氣進(jìn)口可在圓周上360°任一方向布置），由于均壓沉降段煙氣流通面積數(shù)倍于煙氣進(jìn)口，含塵煙氣流速迅速降低，大顆粒固體物直接沉降進(jìn)入灰斗，未沉降的顆粒隨煙氣上升至過濾室，粉塵被截留在濾袋外表面，清潔氣體則通過花板進(jìn)入清潔室，均勻地向CC塔中心聚攏，氣流向下進(jìn)入布置在CC塔中心的風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管，通過風(fēng)機(jī)由CC塔中心風(fēng)機(jī)出風(fēng)管向上進(jìn)入CC塔頂部的旋轉(zhuǎn)排氣筒排入大氣。
清灰可采用定壓或定時噴吹，當(dāng)需要清灰時，機(jī)組頂棚開始旋轉(zhuǎn)，帶動離線罩和噴吹管對濾袋進(jìn)行離線回轉(zhuǎn)脈沖清灰，這一過程將聚積在濾袋外表面的粉塵剝離落入灰倉內(nèi)。
機(jī)組底部為多個環(huán)形布置的灰斗，使用一套氣力輸灰或機(jī)械輸灰將各個灰斗的灰集中后定期由車輛運(yùn)走。
由于風(fēng)機(jī)擺放在灰斗下方，因此本機(jī)組還自帶檢修機(jī)構(gòu)，便于檢修風(fēng)機(jī)電機(jī)。
3.3結(jié)構(gòu)特征
除塵單元外形為圓筒形，進(jìn)、出風(fēng)管集中在CC塔圓心部位，這種中心進(jìn)出風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計極大地降低了CC塔占地。凈氣室一改傳統(tǒng)矩形除塵器的分倉結(jié)構(gòu)，為一個完整的圓環(huán)凈氣倉，內(nèi)部安裝一套回轉(zhuǎn)的離線脈沖噴吹機(jī)構(gòu)，處于離線噴吹機(jī)構(gòu)覆蓋面的濾袋即實現(xiàn)離線噴吹清灰。從而徹底去除了數(shù)十套甚至數(shù)百套固定安裝的噴吹管件。
除塵器、風(fēng)機(jī)站、排氣筒“三合一”，風(fēng)機(jī)站擺放在機(jī)組灰斗下方，排氣筒設(shè)置在機(jī)組內(nèi)部，省去了常規(guī)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)房、落地排氣筒，簡化了連接管道。
3.4儀表和控制
除塵器控制系統(tǒng)采用PLC控制，可自動集中控制除塵系統(tǒng)的全部設(shè)備以及與其他PLC的通訊。
全部控制系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計方式，減少布線，做到投資省、能耗低、操作簡便、運(yùn)行費用低。
除塵器脈沖清灰自動控制采用差壓及定時（時間可在操作臺上設(shè)定）兩種控制方式，清灰和輸灰都具有手控和自動控制轉(zhuǎn)換功能，在操作臺或現(xiàn)場進(jìn)行選擇并具有連鎖功能。
除塵器安裝了差壓計及差壓變送器、溫度檢測儀、壓縮空氣油水分離器及調(diào)壓器、壓力表等儀器儀表，除塵器運(yùn)行狀況均可在主控柜顯示并可發(fā)出報警信號。
除塵系統(tǒng)可通過操作臺或遠(yuǎn)程操作進(jìn)行控制。
整套除塵控制系統(tǒng)以除塵器PLC為中心，系統(tǒng)各設(shè)備的控制由除塵器PLC實現(xiàn)，并與工廠大系統(tǒng)連接，由除塵系統(tǒng)PLC采集并傳送系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
除塵器主控室的主控柜上設(shè)有除塵器進(jìn)出口壓差、壓縮空氣壓力、除塵器各電動設(shè)備工作狀況、清灰狀況、除塵器綜合故障報警等顯示報警信號及輸出接點。
除塵系統(tǒng)所有自動控制設(shè)備可無人值守運(yùn)行或接受遠(yuǎn)程控制。
3.5 除塵風(fēng)機(jī)及電機(jī)
除塵風(fēng)機(jī)及電機(jī)為外購設(shè)備，在滿足性能參數(shù)的同時，還具備以下性能及要求：
1）所選風(fēng)機(jī)及電機(jī)均為正規(guī)設(shè)備制造商的成熟產(chǎn)品；
2）調(diào)速方式為變頻調(diào)速；
3）軸承瓦座為水冷方式；
4）風(fēng)機(jī)狀態(tài)檢測裝置包括：軸承溫度檢測、振動檢測、電機(jī)電流檢測、電機(jī)溫度檢測等，檢測信息在除塵系統(tǒng)主控室顯示并有相關(guān)報警和聯(lián)鎖；
5）風(fēng)機(jī)及電機(jī)設(shè)置檢修平臺及扶梯；
6）電機(jī)部分設(shè)置防雨棚；
7）充分考慮風(fēng)機(jī)檢修設(shè)備的配置和檢修空間的充裕
3.6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：
（1）占地面積：以過濾面積10000?O為例：
4.工程實例
江蘇某集團(tuán)5#6#高爐出鐵場除塵改造，原除塵器除塵風(fēng)量42×104 m3/h，過濾面積7000m2，風(fēng)機(jī)功率1000KW占地面積520m2。難以滿足現(xiàn)在排放要求，在滿足目前環(huán)保要求的情況下需新上一套除塵器除塵風(fēng)量65×104 m3/h，過濾面積12930m2除塵器。選用傳統(tǒng)除塵器風(fēng)機(jī)功率為1600KW，占地面積約800m2，廠區(qū)無空閑位置。選用兩臺集成化除塵機(jī)組成功的在原除塵風(fēng)機(jī)房區(qū)域完成了除塵系統(tǒng)改造，同時降低運(yùn)行成本。
4.1設(shè)備選型
5.結(jié)束語
鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是我國能源資源消耗和污染排放的重點行業(yè)。在國內(nèi)環(huán)境問題越來越突出的前提下鋼鐵的企業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)在不斷的提高，鋼鐵企業(yè)的環(huán)保的投資越來越大，在目前鋼鐵群行業(yè)不景氣的情況下如何在滿足目前苛刻的排放標(biāo)準(zhǔn)下降低能耗，減少成本是一個企業(yè)能否繼續(xù)生存的關(guān)鍵。集成化除塵機(jī)組給我們在場地緊張的情況下進(jìn)行除塵系統(tǒng)改造提供了一個新的選擇。
關(guān)鍵詞：集成化除塵機(jī)組 節(jié)省空間 節(jié)能
1. 引言
以煉鐵廠出鐵場除塵系統(tǒng)為例從2015年1月1日起現(xiàn)有企業(yè)執(zhí)行新頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)的《煉鐵工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB28663-2012中新建企業(yè)大氣污染物排放濃度特別限值要求，出鐵場除塵顆粒物排放濃度為15mg/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有企業(yè)執(zhí)行的50mg/m3的排放要求。現(xiàn)有企業(yè)的除塵系統(tǒng)面臨必須要改的現(xiàn)狀。
2. 現(xiàn)有除塵系統(tǒng)改造難點
長期以來，由于冶金高溫?zé)煔獾臒焿m顆粒極其細(xì)微，故治理中大量采用布袋除塵器，布袋除塵器具有凈化效率高，投資少等優(yōu)點，在滿足原有50mg/m3的排放要求的前提下。布袋除塵器只需要選擇普通濾袋將過濾風(fēng)速控制在1.1m/min以內(nèi)即可達(dá)到除塵效果。新標(biāo)準(zhǔn)實施后原有的系統(tǒng)配置難以滿足現(xiàn)在的排放要求需要將濾袋換成加厚濾袋同時將濾袋的過濾風(fēng)速降低到0.8m/min才能達(dá)到目前的排放要求。在此前提下如在原有除塵器的基礎(chǔ)上改造在同等風(fēng)量的除塵系統(tǒng)中滿足目前排放標(biāo)準(zhǔn)的情況下需增加過濾面積20%，相應(yīng)的除塵器體積也需要增加20%，現(xiàn)在除塵器大多選用6m長布袋，布袋加長的空間有限，因此只能在橫向上增大除塵器的占地面積。而很多鋼鐵廠已經(jīng)建設(shè)完成除塵風(fēng)機(jī)房沒有預(yù)留加大的空間。利用原有的除塵器形式很難在現(xiàn)有的位置上進(jìn)行改造。從新尋找場地會增加系統(tǒng)管路長度，增加系統(tǒng)阻力，加大系統(tǒng)能耗。
3.集成化除塵機(jī)組特點：
3.1組成
機(jī)組包含以下部分：進(jìn)風(fēng)口、均壓沉降段、過濾室、凈氣室、風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管、風(fēng)機(jī)出風(fēng)管、灰斗、旋轉(zhuǎn)頂棚、旋轉(zhuǎn)排氣筒、輸灰系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)站、風(fēng)機(jī)檢修機(jī)構(gòu)等部件。
3.2工作原理
在除塵風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用下，含塵氣體由煙氣進(jìn)口進(jìn)入機(jī)組均壓沉降段（煙氣進(jìn)口可在圓周上360°任一方向布置），由于均壓沉降段煙氣流通面積數(shù)倍于煙氣進(jìn)口，含塵煙氣流速迅速降低，大顆粒固體物直接沉降進(jìn)入灰斗，未沉降的顆粒隨煙氣上升至過濾室，粉塵被截留在濾袋外表面，清潔氣體則通過花板進(jìn)入清潔室，均勻地向CC塔中心聚攏，氣流向下進(jìn)入布置在CC塔中心的風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管，通過風(fēng)機(jī)由CC塔中心風(fēng)機(jī)出風(fēng)管向上進(jìn)入CC塔頂部的旋轉(zhuǎn)排氣筒排入大氣。
清灰可采用定壓或定時噴吹，當(dāng)需要清灰時，機(jī)組頂棚開始旋轉(zhuǎn)，帶動離線罩和噴吹管對濾袋進(jìn)行離線回轉(zhuǎn)脈沖清灰，這一過程將聚積在濾袋外表面的粉塵剝離落入灰倉內(nèi)。
機(jī)組底部為多個環(huán)形布置的灰斗，使用一套氣力輸灰或機(jī)械輸灰將各個灰斗的灰集中后定期由車輛運(yùn)走。
由于風(fēng)機(jī)擺放在灰斗下方，因此本機(jī)組還自帶檢修機(jī)構(gòu)，便于檢修風(fēng)機(jī)電機(jī)。
3.3結(jié)構(gòu)特征
除塵單元外形為圓筒形，進(jìn)、出風(fēng)管集中在CC塔圓心部位，這種中心進(jìn)出風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計極大地降低了CC塔占地。凈氣室一改傳統(tǒng)矩形除塵器的分倉結(jié)構(gòu)，為一個完整的圓環(huán)凈氣倉，內(nèi)部安裝一套回轉(zhuǎn)的離線脈沖噴吹機(jī)構(gòu)，處于離線噴吹機(jī)構(gòu)覆蓋面的濾袋即實現(xiàn)離線噴吹清灰。從而徹底去除了數(shù)十套甚至數(shù)百套固定安裝的噴吹管件。
除塵器、風(fēng)機(jī)站、排氣筒“三合一”，風(fēng)機(jī)站擺放在機(jī)組灰斗下方，排氣筒設(shè)置在機(jī)組內(nèi)部，省去了常規(guī)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)房、落地排氣筒，簡化了連接管道。
3.4儀表和控制
除塵器控制系統(tǒng)采用PLC控制，可自動集中控制除塵系統(tǒng)的全部設(shè)備以及與其他PLC的通訊。
全部控制系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計方式，減少布線，做到投資省、能耗低、操作簡便、運(yùn)行費用低。
除塵器脈沖清灰自動控制采用差壓及定時（時間可在操作臺上設(shè)定）兩種控制方式，清灰和輸灰都具有手控和自動控制轉(zhuǎn)換功能，在操作臺或現(xiàn)場進(jìn)行選擇并具有連鎖功能。
除塵器安裝了差壓計及差壓變送器、溫度檢測儀、壓縮空氣油水分離器及調(diào)壓器、壓力表等儀器儀表，除塵器運(yùn)行狀況均可在主控柜顯示并可發(fā)出報警信號。
除塵系統(tǒng)可通過操作臺或遠(yuǎn)程操作進(jìn)行控制。
整套除塵控制系統(tǒng)以除塵器PLC為中心，系統(tǒng)各設(shè)備的控制由除塵器PLC實現(xiàn)，并與工廠大系統(tǒng)連接，由除塵系統(tǒng)PLC采集并傳送系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
除塵器主控室的主控柜上設(shè)有除塵器進(jìn)出口壓差、壓縮空氣壓力、除塵器各電動設(shè)備工作狀況、清灰狀況、除塵器綜合故障報警等顯示報警信號及輸出接點。
除塵系統(tǒng)所有自動控制設(shè)備可無人值守運(yùn)行或接受遠(yuǎn)程控制。
3.5 除塵風(fēng)機(jī)及電機(jī)
除塵風(fēng)機(jī)及電機(jī)為外購設(shè)備，在滿足性能參數(shù)的同時，還具備以下性能及要求：
1）所選風(fēng)機(jī)及電機(jī)均為正規(guī)設(shè)備制造商的成熟產(chǎn)品；
2）調(diào)速方式為變頻調(diào)速；
3）軸承瓦座為水冷方式；
4）風(fēng)機(jī)狀態(tài)檢測裝置包括：軸承溫度檢測、振動檢測、電機(jī)電流檢測、電機(jī)溫度檢測等，檢測信息在除塵系統(tǒng)主控室顯示并有相關(guān)報警和聯(lián)鎖；
5）風(fēng)機(jī)及電機(jī)設(shè)置檢修平臺及扶梯；
6）電機(jī)部分設(shè)置防雨棚；
7）充分考慮風(fēng)機(jī)檢修設(shè)備的配置和檢修空間的充裕
3.6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：
（1）占地面積：以過濾面積10000?O為例：
4.工程實例
江蘇某集團(tuán)5#6#高爐出鐵場除塵改造，原除塵器除塵風(fēng)量42×104 m3/h，過濾面積7000m2，風(fēng)機(jī)功率1000KW占地面積520m2。難以滿足現(xiàn)在排放要求，在滿足目前環(huán)保要求的情況下需新上一套除塵器除塵風(fēng)量65×104 m3/h，過濾面積12930m2除塵器。選用傳統(tǒng)除塵器風(fēng)機(jī)功率為1600KW，占地面積約800m2，廠區(qū)無空閑位置。選用兩臺集成化除塵機(jī)組成功的在原除塵風(fēng)機(jī)房區(qū)域完成了除塵系統(tǒng)改造，同時降低運(yùn)行成本。
4.1設(shè)備選型
5.結(jié)束語
鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是我國能源資源消耗和污染排放的重點行業(yè)。在國內(nèi)環(huán)境問題越來越突出的前提下鋼鐵的企業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)在不斷的提高，鋼鐵企業(yè)的環(huán)保的投資越來越大，在目前鋼鐵群行業(yè)不景氣的情況下如何在滿足目前苛刻的排放標(biāo)準(zhǔn)下降低能耗，減少成本是一個企業(yè)能否繼續(xù)生存的關(guān)鍵。集成化除塵機(jī)組給我們在場地緊張的情況下進(jìn)行除塵系統(tǒng)改造提供了一個新的選擇。
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