1、中频炉除尘器中频炉除尘系统及方案中频炉除尘器-中频炉除尘系统方案*市海韵环境工程技术*2021年1月一、方案设计及设计范围1.1方案设计本方案拟对3台20+20+70吨中频感应炉电解铜的熔化共用一台负压脉冲除尘系统。在引风机的作用下，倾倒炉工作时，高温烟气在热抬升力和捕集罩口负压场的作用下，与混入的冷风一起进入捕集罩，通过管网进入脉冲除尘器净化。经净化后的烟气通过引风机进入排气筒直接排入大气。除尘系统设置事故放散阀,在特殊情况下与进气阀配合使用。除尘器进风管道设置温控装置,在紧急情况下与气动野风阀(混风阀掺入冷风)配合使用。如遇通风管道里的温度过高(180时)，翻开放散阀，关闭进风阀以免发生滤
2、袋烧毁事故。当烟气温度到达160时，翻开野风阀以确保温度的降低。从而保证除尘系统的正常运行。1.2设计范围本方案对3台20+20+70吨中频感应炉电解铜的熔化烟气污染进展集中治理。包括、集尘罩、中频炉脉冲袋式除尘器、风机、管网系统及排气筒、卸灰系统、电气及自动控制系统组成的负压系统。1.2.1 设计内容 3台20+20+70吨中频感应炉电解铜的熔化捕集罩的构造设计 除尘系统吸风管管路设计 除尘设备设计 除尘系统相关的土建立计 除尘系统相关的电气设计1.2.2 设计原则和指标 满足国家和行业对环保的要求，各项指标优于标准。 除尘系统参数合理，布置得当，不影响中频炉正常工艺生产，操作及设备检修。
3、性能价格比优，既一次投资者，长期运行费用低效果好。 烟气捕集率：85% 排放浓度：30mg/m3GB9078-19961.3关键采用技术中频炼钢炉的加料方式是加料为行车从炉体上部投料，冶炼后的钢水从炉体前部倾斜出料，为了不影响正常的工序及操作要求，我们认为较为理想的收尘方式，是采用热过程伞形罩作为捕尘用。为了不影响人工操作及加料，该伞形罩根据现场位置定型设计。吸尘罩内附硅酸铝耐温材料，防止温度过高使固定罩变形。固定罩上盖根据需要可设置成移动式，以预备行车起吊位置。(待定) 该捕集罩用于多台中频炼钢炉的烟气收尘，捕集效率高，烟气温度低。1.4 米中频感应炼钢炉主要参数及烟气特性：1中频炉是20吨
4、电解铜的熔化铁基炉，坩埚上口直径约*-1370mm，投料量大约*小时*吨料，工作频率：6004000Hz2熔化温度：125014503烟气成分：CO、氧化铁、锰、硅粉尘;*-*4烟气浓度：815g/m35烟气林格曼黑度：34级6粉尘比分布状态：小于10m，占7080%二、烟气收尘工艺线路2.1工艺流程中频感应电炉-烟气捕集罩-阀门 -支管道-主管道-沉降室-除尘器-风机-烟囱-排空2.2工艺说明本方案为一组3台20T+70T中频炼钢炉的烟气治理工艺。根据工作需要1用1备使用。1烟气捕集罩中频感应电炉在熔炼过程中为典型热源，故除尘器系统采用热过程伞形罩，作为烟气捕集罩的悬挂高度距炉子平台*-1.
5、5米，为了不影响工人操作及上料，罩子密封及外形设计与现场操作空间相容，具体形状现场设计时确定。2管道采用钢板制作三、除尘系统的选用3.1吸尘罩的计算根据厂方提供的电炉冶炼工艺参数：1.中频的直径为*-1.2米；2.罩口距离为：*-H=1.5米即：吸尘罩：a*b=*m(待定)3.2烟气处理风量的计算3.2.1、系统的排风量根据厂家要求，罩内形成一定负压就可以到达收尘的效果，罩口风速 V1一般为0.30.5 m/s ,这里按0.5 m/s计。由于*米中频炉工况处理风量Q=36001.5GV1=36001.5250.5=67500m3/h.2套炉的总风量为267500m3/h130000m3/h.考
6、虑系统漏风等因素，设计风量按130000 m3/h计。70T中频炼钢炉设计风量(待定)130000 m3/h合计 设计风量按260000 m3/h计3.2.2、选型除尘器S=Q/60V260000/601.0=4346,据此可选用一台LDMC4346长袋低压脉冲大型袋式除尘器。3.3管道系统设计3.3.1确定系统工艺参数：a.中频炉系统管网阻损1800- 220OPa ：b.根据实际除尘工程经历，烟尘在管道内不积灰而所需管道内烟气最小速为16m/s 18 m/s ；3.3.2选型确认计算公式：管道面积=风量流速，求得：中频炉总管道直径：2000mm 烟气管道厚度： 4mm四、除尘器主要技术参数
7、1、中频炉3台工况的除尘设备技术性能参数LDMC4346型低压脉冲袋式除尘器主要技术性能参数序号名称单位数值1过滤面积m243462过滤风速m/min1.03净过滤风速m/min1.104处理风量m3/h2600005烟气温度1306滤袋材质500g/ m2涤纶针刺毡7滤袋尺寸mm1500008滤袋数量条15369入口含尘浓度g/m31010除尘效率%9911喷吹压力MPa0.150.2512脉冲阀规格与数量套39613压气耗量m3/阀次0.130.1714脉冲宽度S0.10.215脉冲周期S54016设备阻力Pa120017漏风率%318设备耐压Pa-500019设备重量T180外形尺寸LW
8、Hmm2、引风机及风机选型系统名称技术参数单台单套除尘系统电动执行器Zkj-510风机型号G4-7313.5D数 量1风 量 260000m3/h (120)全 压4302Pa转 速1450rpm电机型号Y315L2-4电机功率400-450KW五、投资摡算表一:摡算汇总表序号工程名称数量价格(万元)备注1除尘设备1台2082风机、电机G4-7313.5D, Y315L2-4/200KW1套20含电动执行器3非标制作1套504火星阻火装置1套205安装调试费256运 费5总 价328中频炉低压脉冲袋式除尘器技术说明1综述我公司综合PPC气箱脉冲袋式除尘器、LDMC长袋低压脉冲袋式除尘器及离线清
9、灰脉冲袋式除尘器等长袋脉冲除尘器的有关技术并借鉴以美国EEC技术为主的国外先进技术推出的CLDM系列低压脉冲袋式除尘器是一种处理风量大、过滤风速低、清灰效果好、除尘效率高、运行可靠、维护方便、占地面积小的单元组合式除尘设备。模块式生产，质量稳定。广泛应用于电力、冶金、建材、化工等行业的锅炉、烟气除尘及物料回收、粉尘治理。经过广泛分析国内外针对电炉烟气的除尘技术和除尘器配套设备质量，在CLDM型低压脉冲除尘器成熟技术根底上，我们增加了一系列的保护和检测系统，完整地设计出电炉用布袋除尘器，并且已经在众多工程上得到了运用和检验：我公司推出的电炉用CLDM型低压脉冲袋式除尘器运用了许多专有技术，这些专
10、有技术得到了各*、专家的认同并获得了实践的考证：11、除尘器保护技术：旁路系统和滤袋捡漏装置等在线检测设备的运用，解决了电炉投油助燃及故障时对除尘器的保护问题。12、耐高温滤料运用技术：解决了烟气温度高，普通滤料不能承受及普通滤料使用寿命短的问题，同时兼顾了滤料的性能价格比。13、离线检修技术的运用：实现了除尘器的不停机检修功能。保证了不会由于除尘器的原因影响电炉等设备的运行。14、低压喷吹技术：低压、高效、长寿命膜片电磁脉冲阀的运用，加上喷吹管的独到设计和加工手段，使布袋除尘器的清灰方式得到了彻底的改变。15、检测、监控技术的运用：针对除尘器使用特点，设置了烟气温度、除尘器运行压力检测、料位
11、检测、运行设备故障检测以及烟尘排放浓度等先进的在线检测、监控设备。16、PLC可编程控制器的运用，保证了除尘器作为厂主要运行设备的操控自动化。17、设备的阻力控制：通过在设备设计上的一系列独到考虑，从设备构造和滤料两方面保证设备整体阻力的平安和可靠。一系列先进技术的运用，保证了我公司生产的除尘器拥有一流的技术、绝佳的价格性能比。2系统设备布袋除尘器由运行平稳、低阻、低能耗、清灰效果好、占地面积小的CLDM型低压脉冲袋式除尘器本体、保护系统、压缩空气系统包括储气罐、油水别离器、管路、控制系统包括仪器仪表、PLC柜、MCC柜、现场操作柜等组成。系统设备示意图：系统主要设备：21 LDMC型低压脉冲
12、袋式除尘器本体构造框架及箱体-构造框架用于支撑除尘器本体、灰斗及输灰设备等；箱体包括上箱体、中箱体及灰斗等滤袋、笼骨和花板-滤袋和笼骨组成了除尘器的滤灰系统；花板用于支撑滤袋组件和分隔过滤室含尘段及净气室，并作为除尘器滤袋组件的检修平台；滤袋组件从花板装入进气系统-包括进风导流总管、导流板、进风口电动调节阀排气系统-包括由排气管道等组成的除尘器净化气体排放系统卸灰系统-装置于除尘器灰斗上的清堵空气炮、手动插板阀等组成了除尘器的卸灰系统，下部可配接仓泵等输灰设备平台、栏杆、爬梯及手气动阀门的检修平台除尘器顶部防雨棚-用于保护电磁脉冲阀等除尘器顶部装置除尘器照明系统22、保护系统：包括在线检测装置
13、、旁路系统、滤袋捡漏装置等。23、压缩空气系统：包括储气罐、压缩空气管道、减压阀、压力表、气源处理三联件等。23、控制系统：包括仪器仪表、以PLC可编程控制器为主体的除尘器主控柜、MCC柜、现场操作柜、检修电源箱、照明电源箱等。3工作原理CLDM型低压脉冲袋式除尘器的气体净化方式为外滤式，含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够、合理的净空,气流通过适当导流和自然流向分布,到达整个过滤室内气流分布均匀；含尘气体中的颗粒粉尘通过自然沉降别离后直接落入灰斗、其余粉尘在导流系统的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附在滤袋外外表。过滤后的干净气体透过滤袋经上箱体、排风
14、管排出。滤袋采用压缩空气进展喷吹清灰，清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲控制阀等组成。过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管上均设有一个脉冲阀并与压缩空气气包相通。清灰时，电磁阀翻开脉冲阀，压缩空气经喷口喷向滤袋，与其引射的周围气体一起射入滤袋内部，引发滤袋全面抖动并形成由里向外的反吹气流作用，去除附着在滤袋外外表的粉尘，到达清灰的目的。随着过滤工况的进展，当滤袋外表积尘到达一定量时，由清灰控制装置差压或定时、手动控制按设定程序翻开电磁脉冲阀喷吹，压缩气体以极短促的时间顺序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷咀诱导数倍于喷射气量的空气进入滤袋，形成空气波，
15、使滤袋由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动，造成很强的清灰作用，抖落滤袋上的粉尘。落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，利用输灰设施集中送出。除尘器具有离线检修功能。除尘器设置有滤袋捡漏装置浊度仪用于检测滤袋状况、在线监测烟尘排放浓度，并设置温度、差压等在线监测装置。 除尘器的控制包括清灰控制等采用PLC控制。整套除尘系统的控制实行自动化无人值守控制，并可向工厂大系统反应信息、承受工厂大系统远程控制。所有的检修维护工作在除尘器净气室及机外执行，无须进入除尘器内部。4性能指标4.1我公司所提供的设备为当代成熟技术制造，并具有良好的启动灵活性和可靠性，能满足变负荷的需要及技术参数的要求，并能在贵方所提
16、供的烟气含尘条件和自然条件下长期、平安地无人值守运行并到达排尘要求。4.2除尘器设备构造紧凑，技术合理，密封性强，动作灵活，便于检修，外形美观，除尘器的设计、制造符合“脉冲喷吹类袋式除尘器技术条件ZB88011-89的规定要求。4.3除尘器在40%110%负荷时能正常运行。4.4除尘器在以下条件下能到达保证效率：1在贵方提供的气象、地理条件下2除尘器效率不因入口浓度的变化而降低3我方不以烟气调质剂作为性能的保证条件4我方不以进口灰粒度作为性能的保证条件4.5除尘器按以下荷载的最不利组合进展强度设计：工作压力：按负压设计，按最大正压校核；除尘器重量：自重、附属设备重量、灰重等取最大值。地震载荷；
17、 风载和雪载； 检修载荷。 除尘器耐压等级：设计负压-7kPa设计正压7kPa 除尘器露天布置，按7度地震烈度设防，并考虑防风、防雨、防冻等措施。4.6性能保证值：除尘器粉尘排放浓度保证值为30mg/Nm3以下。除尘器系统的最大运行阻力1200Pa；除尘器本体漏风率2%；除尘设备的使用寿命为30年其中滤料30000小时；电磁脉冲阀100万次；电机等运转设备按国家规定5保护技术布袋除尘器的保护涉及了除尘器本体阻力的控制和除尘器核心部件滤袋的保护。我公司设计的布袋除尘器围绕上述目的采用了一系列的保护技术：51除尘器的阻力控制除尘器的阻力分为两局部。本设备的设计阻力为120kPa。a)一局部是设备的
18、固有阻力即原始阻力，这是由设备的各个烟气流通途径造成的。除尘器进出风方式、进风管道各部位的烟气流速选择是否妥当；除尘器各仓室进风的均匀度；导流系统设计是否合理；进风口距离滤袋底部的水平高度导致的含尘气体稳流空间是否足够；滤袋直径和滤袋间距决定的滤袋间烟气抬升速度的合理性；出口管道风速的合理选定等都将影响除尘器的固有阻力值。为此，我公司设计的布袋除尘器采用平进平出的进出风方式，各进风口风速选定为8m/min左右；进风总管和导流系统的设计保证各仓室进风不均匀度在5%以下；进风口距离滤袋底部的水平高度选定在2.5m左右，足够保证含尘气体获得稳流空间；滤袋直径采用160mm且滤袋间距选定在90-100
19、mm，保证过滤区内滤袋内的净气空间和滤袋外的含尘气体空间比在1：3左右，以保证滤袋间的烟气抬升。从以往我公司设计生产的除尘器来看，设备的原始阻力都在350Pa左右。b)第二局部是设备的运行阻力。设备的运行阻力是由除尘器在运行过程中滤袋外表形成的挂灰层的厚度导致的一个循环值。一般我们对这个值的上限设定在10001200Pa，在设备到达这个阻力值时，系统启动清灰，将设备阻力回复到原始阻力，进入下一个循环。这个循环时间的长短，取决于烟气含尘浓度、滤料的品种规格等。从我公司设计生产的已经投运的布袋除尘器的运行记录显示，该循环时间均在60120min之间。52 滤袋保护 电炉低负荷运行时可能要投油助燃。
20、此时投油量较小但投油时间较长，如果不经处理直接进入除尘器又将引起滤袋的堵塞。为了保护滤袋并且保证排放要求，除尘器PLC在得到投油信号后自动翻开旁路系统装置，旁路系统旁路系统这个布袋除尘器保护系统是保证除尘器平安的重要设施。它保证了在点火喷油和异常以及其他故障状况下除尘器的自我保护，并能通过控制系统及时报警。烟气温度异常：在除尘器的进风总管上安装了温度检测装置，借助它检测到的低于或高于设定值的烟气温度，通过PLC自动翻开旁路，防止低温状况下的结露堵塞滤袋或高温烟气烧毁滤袋。53 滤袋捡漏装置作为布袋除尘器保护系统的一个重要组成，滤袋捡漏装置在除尘器的运行过程中不可或缺，我们为除尘器配置了浊度仪以
21、在监测除尘器粉尘排放浓度的同时监视滤袋的完好情况。借助浊度仪，除尘器能随时监视除尘器粉尘排放浓度、检查滤袋受损情况，一旦有滤袋破损，即时报警通知检修。我们可以通过设置在上箱体上的观察窗检查滤袋破损位置或通过荧光剂来检测具体破损位置，以及时抢修，保证除尘器正常运行。为适合国情、降低造价，同时保证除尘器的使用效果，我们对除尘器检漏装置作了专门的设计并在以往的工程中运用，取得了较为满意的结果。本案除尘器滤袋捡漏装置主要由浊度仪每列一个构成。通常，除尘器滤料完好程度的最正确显示就是除尘器出口排放浓度。浊度仪连续动态的对除尘器的烟尘浓度进展监测，并将监测数据传送至PLC中。当粉尘浓度超过出口浓度设定值如
22、50mg/m3时，PLC将发出声光报警，此时有关人员可立即进展原因分析，并采取相应措施。54在线检测监测设备为了更好地保护除尘器并实现除尘器的在线检测和监控，我们为除尘系统配置了一系列的在线检测设备：温度检测仪：用于烟气温度的在线监测，在指标超出设定值时报警并通过PLC控制启动除尘器保护装置；浊度仪：不连续监测系统粉尘排放浓度，在指标超过设定值时报警通知检修；差压计及变送器：通过PLC控制除尘器的清灰系统工作并通过设备工作阻力的循环时间和每次清灰后除尘器整体差压情况分析清灰效果和滤料寿命状况；料位计：通过设置在除尘器灰斗上的高、低料位计显示灰斗中的存灰情况并通过PLC指挥卸灰系统和输灰系统的工
23、作。一系列保护技术的使用保证了除尘器在贵方提供的环境条件下稳定、连续、平安的自动运转并以此保证正常运行。6导流系统我们对除尘器各烟气流经途径中的管道风速进展了分段化设计，除尘器的进风采用了气体导流系统并充分利用了气体的自然分配原理，保证了单元进风的均匀、和顺，以提高过滤面积利用率。含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够合理的净空，滤袋间距亦进展了专门设计，气流通过前部导流后，依靠阻力分配原理自然分布,到达整个过滤室内气流以及各空间阻力的分布均匀，保证合理的烟气抬升速度，最大限度地减少紊流、防止二次扬尘。设计合理的进风导流系统将箱体、过滤室和系统的阻力降至最小
24、并尽可能地减少进风系统中的灰尘沉降现象，防止了滤袋的晃动、碰撞、磨擦，延长了系统及滤袋的使用寿命。本公司借助于计算机模型数据对该型除尘器的进风分配系统进展了改良，波浪形的进风分配系统最大限度地减少了紊流、防止二次扬尘同时保证了含尘气体能在通过进风分配系统的导流后均匀地分布到仓室截面的每一个地方。在除尘器进风分配系统前，我们还设置了电动风量调节阀，进风管、出风管，气流分配系统的设计保证各单元室入口流量不均匀度5%。7滤袋布置和花板除尘器滤袋采用纵横直列的矩阵布置方式，滤袋中心距加大到260mm。这种排列方式合理地利用了方形的箱体空间。加大的滤袋中心距保证了含尘气体在滤袋间的抬升空间，同时防止了滤
25、袋晃动可能产生的碰撞。除尘器的花板作为除尘器净气室和过滤室的分隔，用于悬挂滤袋组件，同时将作为除尘器滤袋组件的检修平台。除尘器花板采用数控冲压方法加工花板孔，保证了花板及花板孔的形位公差要求。采用数控冲压加工的花板半成品安装完成后的上箱体及其中的部件设计合理的除尘器上箱体内部构造为工人以花板作为操作平台进展除尘器检修、维护创造了条件 。花板孔冲压位置准确，与理论位置的偏差小于0.05mm，确保两孔洞的中心距误差在1.0mm。花板孔洞制成后清理各孔的锋利边角和毛刺，焊接加强筋板时，筋板布置合理。焊接后通过整形确保花板平整，无挠曲、凹凸不平等缺陷，花板平面度1/1000，对角线长度误差3mm，内孔
26、加工外表粗糙度为Ra=2。滤袋与花板的配合合理，滤袋安装后严密、结实不掉袋、装拆方便。采用精细工艺加工的花板和高精度定位的喷吹管保证了喷吹短管轴线和滤袋组件轴线的重合，从而保证了整套喷吹清灰系统的可靠、有效。8滤袋和笼骨81滤袋对于整台布袋除尘器而言，滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。因而，本案滤料我们根据除尘器运行环境和介质情况选用进口德国BWF优质玻纤针刺毡：防水防油处理，耐温180瞬间280，单位重量550g/m2。此滤料为外表过滤型滤料，清灰彻底，减少了粉尘在滤袋外表形成布粉层后板结的可能；滤料寿命长，加上我们在除尘器构造方面的
27、改良，保证了滤料30000小时的正常使用寿命。布袋在寿命期内破损率1%。附：国内外常用滤料性能表名称聚脂丙烯酸玻纤Nome*RytonP84Superfe*Teflon最高运行温度134140259190190259259259耐磨性ABCABBBB过滤性能ABCABAAB耐温性能DAABABAA耐碱性BCCBACAA耐无机酸CBDDABAA耐氧化15%AAAAD*AAA相对造价廉价廉价较贵贵贵很贵很贵很贵布袋底部采用三层包边缝制，无毛边裸露，底部采用加强环布，滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝。拼接处，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力。同时滤袋底部距离进风口的水平距离、设备进风导
28、流系统的设计与滤料的使用寿命有着极大的关系。我公司设计生产的设备充分考虑了这些内容，保证除尘器正常运行。滤袋上端采用了弹簧涨圈形式，密封性能好、安装可靠性高，换袋快捷。仅需1-2人就能通过机顶便掀式顶盖进展换袋操作。滤袋的装入和取出均在净气室进展，无须进入除尘器过滤室。滤袋组装示意图82笼骨袋笼采用圆型构造，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形纵筋直径4、12条，加强反撑环5、间距200，1587500，顶部加装“形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的平安。笼骨材料采用20#碳钢，笼骨生产线一次成型，保证笼骨的直线度和扭曲度，滤袋框架碰焊后光滑、无毛
29、刺，并且有足够的强度不脱焊，无脱焊、虚焊和漏焊现象。笼骨生产线袋笼采用有机硅喷涂技术，镀层结实、耐磨、耐腐，防止了除尘器工作一段时间后笼骨外表锈蚀与滤袋黏结，保证了换袋顺利，同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。滤袋和笼骨9清灰系统除尘器的清灰采用压缩空气低压脉冲清灰。除尘器采用离线清灰方式，清灰功能的实现是通过PLC利用差压定阻、定时或手动功能启动脉冲喷吹阀喷吹，使滤袋径向变形，抖落灰尘。清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠；在设备出厂前，对清灰系统等主要部件进展了预组装，以保证质量。预组装中的上箱体及清灰系统部件清灰系统示意图电磁脉冲阀气包 上箱体 喷吹管 花板滤袋组件中箱体清灰用的喷吹管采用无缝管，借助校直机进展直线度校正。喷吹短管又称喷嘴与喷吹管的焊接采用了工装模具，二氧化碳保护焊接，减少变形，保证喷吹短管间的形位公差。喷吹管借助支架固定在上箱体中，并设置了定位销，方便每次拆装后的准确复位。采用文氏管或类似构造的零件对压缩
