1、前 言
某鋼廠轉(zhuǎn)爐在兌鐵水、加廢鋼、傾動出鋼、出渣時均產(chǎn)生大量煙氣,轉(zhuǎn)爐吹煉時從罩裙與爐口之間也有部分煙氣逸出,這些煙氣統(tǒng)稱轉(zhuǎn)爐的二次煙氣。為防止二次煙氣對環(huán)境的污染,設(shè)置二次煙氣除塵系統(tǒng)。根據(jù)同行業(yè)轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)存在轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)除塵器采用大氣反吹清灰袋式除塵器,由于反吹式清灰方式的清灰能力較差,使除塵器運行一段時間以后,阻力增加,除塵效率下降；轉(zhuǎn)爐二次煙氣溫度較高,有時會造成除塵布袋損壞,導(dǎo)致排放濃度_過_標(biāo)準(zhǔn)；布袋除塵系統(tǒng)風(fēng)機轉(zhuǎn)速恒定，當(dāng)轉(zhuǎn)爐在非兌鐵水狀態(tài),風(fēng)機全速運轉(zhuǎn),造成電能浪費；這些缺陷,直接影響除塵效果,運行成本也較高。
針對這些問題,公司在為該鋼鐵廠設(shè)計轉(zhuǎn)爐二次煙氣布袋除塵系統(tǒng)時采取以下措施:
（1）轉(zhuǎn)爐二次煙氣布袋除塵器采用長袋低壓脈沖除塵器。
（2）將轉(zhuǎn)爐加料除塵系統(tǒng)的風(fēng)量直接加入轉(zhuǎn)爐二次煙氣布袋除塵系統(tǒng),達到冷卻效果,使布袋除塵器入口的煙氣溫度_低于120℃。
（3）為節(jié)能降耗,風(fēng)機設(shè)計采用變頻電機,根據(jù)冶煉工況的變化對風(fēng)機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。
2、系統(tǒng)的設(shè)計
2.1、除塵器方案的確定
該鋼鐵廠轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵器的吸塵罩_方案是將轉(zhuǎn)爐操作層以上部分的轉(zhuǎn)爐四周全封閉起來,設(shè)爐前吸塵罩。吸塵罩為兩側(cè)吸風(fēng)式,由吸塵罩主體及活動垂簾構(gòu)成,由于吸塵罩口煙氣溫度較高,為防止吸塵罩長期受強熱輻射熱影響而燒壞、變形,在煙罩內(nèi)側(cè)受強熱輻射熱部位加襯耐火材料。爐前吸塵罩的二次煙氣,經(jīng)管道進入布袋除塵器,凈化后的煙氣通過風(fēng)機、煙囪排放,排放濃度控制在50mg/m3。
2.2、布袋除塵系統(tǒng)風(fēng)量的確定
2.2.1、轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)風(fēng)量以兌鐵水時為_,轉(zhuǎn)爐二次煙氣量統(tǒng)計如下：
1）、兌鐵水煙氣量為270000m3/h;工作溫度：220℃ ；
2）、吹煉煙氣量為210000m3/h;工作溫度：80℃ ；
3）、拆修爐煙氣量為120000m3/h;工作溫度：80℃ ；
4）、氧槍維修煙氣量為30000m3/h;工作溫度：80℃ ；
2.2.2、為避免因煙氣溫度過高而造成布袋除塵器的除塵布袋造價高,將煙氣溫度冷卻至120℃以下。設(shè)計將轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵風(fēng)量加入轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng),一方面直接降低了系統(tǒng)的煙氣溫度,另一方面也解決了轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵問題。
將轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵風(fēng)量作為冷空氣,直接風(fēng)冷即是在高溫?zé)煔庵兄苯舆M入冷空氣進行冷卻進入布袋除塵器,按熱平衡式進行計算,將轉(zhuǎn)爐二次煙氣溫度220℃降到120℃,需滲入227803m3/h的冷空氣,即轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵風(fēng)量。系統(tǒng)總風(fēng)量包括原始風(fēng)量、直接滲入冷空氣量（轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)除塵風(fēng)量）,總計為497803m3/h,換算成煙氣溫度為120℃時的煙氣量為7·17×105m3/h。
2.3、轉(zhuǎn)爐布袋除塵系統(tǒng)的阻力
轉(zhuǎn)爐布袋除塵系統(tǒng)阻力包括設(shè)備阻力、風(fēng)管總壓損。設(shè)備阻力包括布袋除塵器、消聲器的阻力,風(fēng)管總壓損包括局部壓損和沿程壓損,確定管內(nèi)風(fēng)速在兌鐵水時為30m/s,吹煉時為25m/s,其余工作狀態(tài)為17m/s,計算得出,風(fēng)管的總壓損為3210Pa。
2.4、風(fēng)機的選擇
根據(jù)在其它鋼鐵廠在布袋除塵器方面的運行經(jīng)驗,風(fēng)機的風(fēng)量應(yīng)在系統(tǒng)風(fēng)量上加20%,全壓為系統(tǒng)總壓力損失:風(fēng)管的總壓損3010Pa、除塵器阻力1500Pa、消聲器阻力150Pa、風(fēng)機動壓損失50Pa,4項的和為5110Pa,取儲備系數(shù)1·15,則風(fēng)機的全壓取5877Pa,配電機軸功率2032kW。選擇風(fēng)機時宜采用風(fēng)機中間支承（F式）的傳動方式以_運行平衡性。尤其是風(fēng)機,因為葉輪磨損和積灰后會影響轉(zhuǎn)子的平衡,容易引起風(fēng)機振動。由于轉(zhuǎn)爐工況是變化的,如果對風(fēng)機轉(zhuǎn)速不進行必要的調(diào)節(jié),將造成大量電能浪費,所以應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)爐工況所需風(fēng)量對風(fēng)機轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。本設(shè)計采用變頻電機。
2.5、除塵器的選擇
為使設(shè)備阻力變得更低,轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵應(yīng)用了適合轉(zhuǎn)爐二次煙氣治理的長袋低壓大型脈沖袋式除塵器,其主要特點是:
1）、轉(zhuǎn)爐低壓脈沖除塵器主要由箱體、灰斗、進風(fēng)均流管、出口風(fēng)管、支架、濾袋及噴吹裝置、卸灰裝置等組成。它采用薄板型提升閥實現(xiàn)離線三狀態(tài)，清灰技術(shù)_、工作可靠。
2）、轉(zhuǎn)爐布袋除塵器設(shè)計合理的進風(fēng)均流管和灰斗導(dǎo)流技術(shù)解決了一般布袋除塵器常產(chǎn)生的各分室氣流不均勻的現(xiàn)象。
3）、轉(zhuǎn)爐低壓脈沖除塵器袋袋結(jié)構(gòu)按不同工況有多種結(jié)構(gòu)形式（八角形、圓形等）。更換濾袋快捷簡單。
4）、轉(zhuǎn)爐布袋除塵器濾袋上端采用彈簧脹圈形式，密封好；維修更換布袋籠標(biāo)準(zhǔn)長度為6m，還可根據(jù)需要增長1-2m。
5）、轉(zhuǎn)爐布袋除塵器電磁脈沖閥易損件膜片的使用壽命大于100萬次。除塵器控制可采用_的程控器，具有差壓、定時、手動三種控制方式，對除塵器離線網(wǎng)、脈沖閥、卸灰間等實現(xiàn)全面系統(tǒng)控制。
6）、清灰能力強。清灰時濾袋壁得到的加速度為重力加速度g的60~200倍（反吹風(fēng)袋式除塵器只能達到3~5g[3]）,所以設(shè)備阻力低。即使對于各種爐窯（如煉鋼電弧爐）煙塵,仍能保持正常的設(shè)備阻力（低于1600Pa）。
7）、噴吹壓力低,達到上述清灰強度所需的壓力為0·15~0·2MPa。這是由于采用了壓力損失小而啟閉迅速的直通式快速脈沖閥以及設(shè)計合理的噴吹管,可在_短的時間內(nèi)向濾袋內(nèi)輸送充分的清灰氣流,因而能以低壓力和相同的壓氣耗量獲得_的清灰效果。由于噴吹壓力低,可采用管網(wǎng)壓力,不需專設(shè)空壓機。
8）、除塵器控制可采用_的程控器,具有壓差、定時、手動三種控制方式,對除塵器離線閥、脈沖閥、卸灰閥等實現(xiàn)全面系統(tǒng)控制,現(xiàn)場無需設(shè)操作人員,實現(xiàn)了除塵系統(tǒng)無人職守。
長袋低壓大型脈沖袋式除塵器技術(shù)參數(shù)：
除塵器過濾面積：15000m2；
除塵器過濾風(fēng)速：0.7-0.8m/min
除塵濾袋數(shù)量：50400條
脈沖閥數(shù)量：3600套
離線閥數(shù)量：360個
結(jié)論
該鋼廠轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵器選用長袋低壓脈沖除塵器,風(fēng)機采用電頻電機,公司設(shè)計將轉(zhuǎn)爐加料除塵系統(tǒng)風(fēng)量直接與轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)合并為一臺布袋除塵器。布袋除塵系統(tǒng)投產(chǎn)后,煙氣排放濃度為32mg/m3,煙氣溫度在110℃以下。實踐證明,該脈沖布袋除塵系統(tǒng)具有節(jié)能、捕集率高、排放濃度低、自動化程度高等特點。
