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我廠6.3MVA硅鐵電爐及除塵器是包頭鋼鐵設計研究院設計的。硅鐵廠大布袋收塵器設備采用了國內先進的2FDB8-3100大型反吹袋室除塵器,消除了污染,改善了環境。經過三年來的運行,全套設備性能基本可靠,除塵效果良好。經過我市環保監測站鑒定,煙氣排放濃度符合   標準。

1、主要技術參數

額定處理煙量 81100m3/h

允許入口*高氣體溫度 ≤250℃

總過濾面積 3100m2

過濾風速 0.436m/min

允許工作負壓 3.5kPa

袋室排列 雙排八室

除塵效率 99%

清灰方式差壓自控、煙氣循環三狀態、反吹清灰

2、除塵器工藝流程

除塵器工藝流程如圖1所示。

圖1大型反吹布袋除塵器工藝流程示意圖

3、除塵器主要設備及其性能

3.1機械部分

3.1.1 煙管冷卻器(空冷器)冷卻面積為670m2,由40組U型冷卻管組成,冷卻器進煙分配管與出煙分配管上設一連通管和高溫電動調節閥門,所選用材質前半部分為20號鋼,后半部分為Q235A鋼,重量約40噸。

3.1.2 濾袋其材質為經由硅油、石墨處理的可耐高溫的(中堿)聚四氟乙烯玻纖濾袋,厚0.5mm(16×10支紗),1/4斜紋濾袋,每個袋室有54個布袋,8個袋室共有432個布袋;濾袋規格為Φ292×8000mm;處理煙氣溫度為210℃。

3.1.3 主引風機型號y5~44;風量58500~91900m3/h;風壓7090~5639Pa;工作溫度200℃;主軸轉速1450轉/分;所配電機型號y315M2-4;電機功率220kW。

3.2 電氣部分

3.2.1 煙氣溫度的控制及監視

根據工藝要求,進入除塵器的煙氣溫度應控制在200~250℃,可通過調節煙氣管冷卻面積和煙氣量來控制。當除塵器入口溫度大于230℃時,發出聲光報警信號,并使混風閥自動開啟;當溫度低于200℃時,關閉混風閥,若系統出現故障使入口煙溫達到250℃以上時,再次發出報警信號,并使主風機調節閥自動關閉,打開工藝放散閥(由電氣控制)。

3.2.2 除塵器進出口總差壓、袋室差壓指示

聯鎖除塵器差壓在1300~1800Pa范圍內,可通過煙管煙氣量來控制壓差,當布袋除塵器壓差超過1800Pa(設計值)時,則需反吹清灰,反吹操作分為Pc自動控制和手動控制。

3.2.3 Pc(可編程控制器)自控原理

除塵器設有八個袋室,每個袋室分設過濾閥、反吹閥各一個,過濾閥與反吹閥的動作受Pc控制。

根據工藝要求,Pc程序控制器進行“三狀態”反吹,即正吹、反吹、靜止,各狀態持續時間可由操作人員隨時根據運行狀態來調整。當Pc接到反吹信號時,即開啟反吹風機,逐室進行清灰,各室按規定動作循環,且循環次數由操作人員按實際情況給定。

自動程序反吹,布袋進出口差壓超過1800Pa時,數顯儀(十塊)中有一個或多個上限接點閉合,帶動有關繼電器常開觸點啟動Pc,對八個袋室依次反吹,在反吹過程中當布袋進出口差壓低于1300Pa時,清灰繼續進行,直到*后一室清灰完畢。全部清灰完畢,反吹結束的布袋立即投入正常生產(即過濾)。

3.2.4 供電

由于引風電機容量較大(220kW),為改善電機的啟動條件,從10/0.4kV變電所直接供電,并在機房內配一臺自耦起動柜就地控制。其它除塵用電設備采用動力箱單母線供電,余下的電機多數為小容量電機,而且安裝在鋼結構的懸空設備上,電氣管線的敷設采用電纜橋架,電纜橋架焊接在鋼結構柱上或固定在墻上,配管齊整可靠。

4 環境效益和經濟效益

4.1 環境效益

我廠6.3MVA電爐每天生產硅粉1.8t,即每天有1.8t的SiO2粉塵排放出來,嚴重地影響著周圍環境和人身健康。除塵器運行以后,全套設備性能可靠,煙氣排放濃度為79.32mg/m3,低于國標,改善了環境,消除了污染,環境效益顯著。

4.2 經濟效益

實際成本及效益如下:

成本 1300元/t

現行售價 1800元/t

投資效益 每年每噸硅粉利潤=1800-1300=500(元/t)

年產硅粉 600t(正常情況下)

年利潤 600×500=30(萬元)

以此計算該除塵器運行十年即可收回300萬元的全部投資。

5 除塵器的技術改進

5.1 加裝消音器

除塵器在工作中噪音較大,直接危及人身健康,為此,我們投資五百多元自行制做加裝了消音器,比市場價節約一萬多元,經運行試驗,效果良好。

5.2 加裝沉降室

硅粉質量的好壞直接關系著我們的經濟效益。除塵器投運初期,由于我們尚在探索、總結經驗階段,技術力量還很薄弱,使得硅粉質量不穩定,后經多次反復的分析、研究、討論,在6.3MVA除塵器上加裝了沉降室,使比重較大的硅粉先沉降,減少了雜質。本工程投資一萬多元,一次試驗成功,不僅贏得了   多的用戶,而且提高了硅粉售價,取得了   的經濟效益。

6 存在的問題及其分析

6.1 存在的問題

6.1.1 除塵系統漏風嚴重

該除塵系統投入運行一年后經地區環保監測站測試,除塵器入口煙氣量為29601.7m3/h。

6.1.2 漏風引起無效動力消耗

引風機的有效功率N=QP/3600(Q為風量,m3/h),假定全壓P不變,則有效功率N∝Q。

97.6%的漏風率意味著約49.4%((97.6/197.6)×100%)的機械功為無用功,這是一個驚人的浪費。

6.1.3 設備的腐蝕

由于漏風影響了電爐煙囪的抽力,惡化了電爐操作面的工作環境,同時由于漏入大量冷空氣,降低了煙氣溫度,導致水蒸汽的結露,影響硅粉的清灰和流動性,容易造成設備的腐蝕。

6.2 問題分析

6.2.1 煙氣溫度太低的原因分析

經1995年11月份測試,除塵器入口溫度為120℃,出口溫度為68℃。當時環境(外界)溫度低(0℃左右)是導致煙溫太低的一個因素,而除塵器本身漏風嚴重,也是主要原因。從除塵器的進、出口煙溫120℃、68℃及環境溫度0℃來看,只有在煙塵溫度接近100℃的情況下,漏入0℃左右的冷風才會使120℃的進口溫度降到68℃,溫度在除塵器進、出口的變化也正好驗證上述漏風率為97.6%的計算值。

其次,設計上的失誤是導致煙溫太低的又一因素。在設計中對電爐煙氣溫度估計過高。前面提到除塵器進口煙溫120℃是在除塵器本體嚴重漏風,電爐爐口抽力降低,爐口混冷風很少的情況下的煙氣溫度。假如除塵器本體不漏風或很少漏風時,爐口將大量混冷風,經過空冷器冷卻后煙溫將大大低于120℃,達不到設計的除塵器煙氣進口溫度,所以對煙氣溫度估計過高這一設計上的失誤必將導致空冷器冷卻面積的增大,浪費了基建投資,影響了除塵器的正常運行。

另外,所設計的空冷器散熱面積無法調整,在實踐中打開旁通閥后煙溫的提高也不明顯,加上電爐操作、煙罩門的開閉時間等也都影響著煙氣溫度??傊?,除塵器設計中煙氣溫度是一個復雜的多因素問題,應從實踐中總結經驗,掌握并控制影響煙溫的各種因素,才能合理的設計,從而保證除塵器即經濟又正常的運行。

6.2.2 卸灰閥漏風的危害

卸灰閥的漏風除引起動力的無效做功、影響粉塵發潮等問題外,還嚴重影響到正常的卸灰,這是因為硅粉粉塵比重很小,在袋室處于過濾時,粉塵被由卸灰閥處漏進的風吹向布袋內,其結果是灰倉不能貯灰,而布袋剛反吹清下的灰又附著在布袋上,致使自動清灰不能正常運行,只好在反吹的同時卸灰,這就破壞了原設計的“三狀態”清灰方法,反吹成了連續反吹,直至卸灰完畢,同時使過濾時布袋長期處于高阻力狀態,增大功率的損失,因此該種卸灰閥急需改進或   新氣密性好的卸灰閥。

6.2.3 硅粉的裝運問題

由于硅粉的比重?。s0.2g/cm3),粒度細,在裝運過程中既容易造成二次污染,影響運輸效率,而且由于噸位上不去不能用鐵路運輸,只能用汽車,增加了運輸成本。為此應研究硅粉的加密措施,配裝合適的加密裝置以克服上述弊病。

總之,設備狀況的好壞直接影響環境效益和經濟效益,要加強設備管理,對除塵系統要逐步建立和完善各種規章制度,建立設備檔案、建立計劃檢修制度和設備專管員制度,以充分發揮設備的效能。


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