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中頻電爐熔煉煙塵治理系統(tǒng)
添加時間:2020-08-01
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鑄造生產(chǎn)電爐熔化過程中高溫?zé)煔夥蹓m治理工藝設(shè)備及過程控制,目前布袋除塵器是理想的凈化設(shè)備。

  在鑄造生產(chǎn)中,隨著科技和生產(chǎn)的發(fā)展對鑄鐵件提出更高質(zhì)量的要求,例如薄壁化、輕量化、強(qiáng)韌化,因此為獲得更優(yōu)質(zhì)的鐵水,正越來越多地采用電爐熔化作業(yè)。感應(yīng)電爐熔化時所產(chǎn)生的高溫含塵煙氣需要通過布袋除塵器進(jìn)行治理,使之凈化后有組織地排放到大氣,達(dá)到環(huán)保要求。
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1、電爐除塵工藝流程
  感應(yīng)電爐熔煉的煙氣溫度和粉塵初始濃度與沖天爐熔煉相比,雖然相對要低,但粉塵粒徑小,大多屬于顯微粉塵或超顯微粉塵,難以捕集;另外,在不同的電爐作業(yè)工況下,所需處理的煙氣量相差較大。
  本文介紹的電爐除塵系統(tǒng)典型工藝流程見圖1。
電爐除塵系統(tǒng)工藝流程圖
  如圖1所示,以熔化工部配備2套電爐,一拖二,共4個爐體為例:通常工作狀態(tài)下,每套電爐2個爐體為熔化/保溫交替作業(yè),所需處理煙氣量一般可分別按100%和30%考慮,混合煙氣溫度可按<130℃設(shè)計(jì)。煙氣管道在車間內(nèi)走地溝,以減少管道占用空間,便于操作和工藝設(shè)備布置。
  電爐除塵系統(tǒng)采用旋風(fēng)+布袋過濾兩級干法除塵工藝,即每臺電爐煙氣經(jīng)一定長度的管道順序進(jìn)入一級旋風(fēng)除塵器去除粗顆粒,再進(jìn)入二級脈沖布袋除塵器凈化后,經(jīng)排氣筒排放大氣。電爐出風(fēng)口設(shè)置電動閥,采用PLC控制;根據(jù)每臺電爐的作業(yè)工況,通過電動閥控制其引風(fēng)量。系統(tǒng)設(shè)置煙氣溫度檢測,在電爐布袋除塵器進(jìn)風(fēng)口管道上設(shè)置緊急電動野風(fēng)閥,當(dāng)檢測煙氣溫度達(dá)到并超過除塵器所設(shè)定高工作溫度時,控制系統(tǒng)報(bào)警,同時快速打開電動野風(fēng)閥摻入冷風(fēng)以保護(hù)濾袋過濾元件。

2、電爐除塵器系統(tǒng)組成及過程控制

  某企業(yè)新建鑄造車間熔化工部2套電爐,一拖二,共4個爐體除塵系統(tǒng)成套設(shè)備,包括旋風(fēng)除塵器、脈沖布袋除塵器、旋轉(zhuǎn)卸灰閥、引風(fēng)機(jī)、排氣筒,以及電動閥、脈沖清灰裝置、電控系統(tǒng)等。
2.1 放風(fēng)除塵器
  該設(shè)備為組合式低阻旋風(fēng)除塵器,采用星型卸灰閥連續(xù)排灰。?
  除塵器主要技術(shù)參數(shù):?
  ①型號:CLT-2200?
 ?、谔幚盹L(fēng)量:36000-50000(m3/h)?
  ③阻力:500 Pa?
  除塵器工作原理:?
  氣流在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時,氣流中的粉塵顆料會因受離心力的作用從氣流中分離出來。?
  除塵器特點(diǎn):?
 ?、俪龎m器本身無運(yùn)動部件,結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)行管理及維護(hù)檢修方便。?
  ②對粉塵的物理性能無特殊要求,對粉塵負(fù)荷的適應(yīng)性較強(qiáng)。?
 ?、劭赡洼^高的溫度,適應(yīng)高溫?zé)煔馓幚怼?
 ?、茉O(shè)備阻力較低,除塵效率較高。?
  旋風(fēng)除塵器一般只能捕集分離10um以上的塵粒,例如用作一級除塵,不能作為終除塵設(shè)備使用。?
2.2 脈沖布袋除塵器
  該除塵器采用壓縮空氣脈沖噴吹清灰方式,采用圓筒布袋作為過濾元件,除塵布袋材質(zhì)采用覆膜高密度滌綸針刺氈濾料,其配套件包括電磁脈沖閥、脈沖控制儀、壓差表等。除塵器設(shè)置維修平臺、護(hù)欄及爬梯,采用星型卸料器連續(xù)排灰。
  除塵器主要技術(shù)參數(shù):
 ?、偬幚盹L(fēng)量:35000-50000(m3/h)?
 ?、谶B續(xù)使用溫度:≤130℃?
  ③過濾阻力:500-1000(Pa)?
2.3 旋轉(zhuǎn)卸灰閥
  該卸灰閥依靠星形回轉(zhuǎn)葉輪在殼體內(nèi)的連續(xù)轉(zhuǎn)動而完成排灰作業(yè)。一般情況下,卸灰閥在除塵系統(tǒng)運(yùn)行期間均連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)工作,以防止除塵器灰斗積灰。該卸灰閥結(jié)構(gòu)緊湊,便于電氣控制,既能連續(xù)卸灰,又能取到閘閥的作用。為了保證其氣密性,回轉(zhuǎn)葉輪的葉片端部通常采用柔軟耐磨材料,以保持與殼體內(nèi)壁的緊密接觸。

2.4 引風(fēng)機(jī)
  風(fēng)機(jī)采用整體機(jī)架,帶減振裝置,可在一般基礎(chǔ)上直接安裝。風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口配置風(fēng)門調(diào)節(jié)電動執(zhí)行器,以便于系統(tǒng)工藝調(diào)整和控制;為降低風(fēng)機(jī)噪聲,風(fēng)機(jī)出風(fēng)口配置消聲器,并將風(fēng)機(jī)安裝在風(fēng)機(jī)房內(nèi)。

2.5 電控系統(tǒng)
  除塵系統(tǒng)采用PLC自動控制,并設(shè)有煙氣溫度快速檢測和數(shù)顯裝置。電控柜包括PLC控制柜和風(fēng)機(jī)啟動柜。
  風(fēng)機(jī)采用Y-△降壓啟動,風(fēng)機(jī)風(fēng)門采用電動執(zhí)行器-智能操作器調(diào)節(jié)。?
  除塵器旋轉(zhuǎn)卸灰閥采用自動控制和現(xiàn)場手動控制。?
  脈沖布袋除塵器設(shè)置壓差表,可現(xiàn)場顯示過濾元件的內(nèi)外壓差;同時還可將該壓差值換算成電信號遠(yuǎn)程傳輸給中控室。

3、脈沖布袋除塵器結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)
3.1 除塵器結(jié)構(gòu)及工作原理
  除塵器主要由灰斗、除塵室、凈氣室、脈沖噴吹清灰系統(tǒng)、支架、爬梯、卸灰閥等部分組成。凈氣室頂部為可拆式密封蓋板,用于安裝、檢查和更換濾袋,四周裝有護(hù)欄。灰斗兩側(cè)留有檢修門,用于檢查濾袋、清理灰斗內(nèi)積灰。除塵室與凈氣室之間有花板分隔,濾袋安裝于花板上。除塵室與凈氣室之間接有壓差表。
  除塵器工作時,含塵氣體由灰斗的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵室,較粗顆粒直接落入灰斗,含塵氣體經(jīng)除塵布袋過濾,粉塵阻留于除塵布袋表面,干凈氣體經(jīng)袋口至凈氣室,由出風(fēng)品、風(fēng)管、引風(fēng)機(jī)、排氣筒排入大氣。當(dāng)濾袋表面的粉塵不斷增加,導(dǎo)致設(shè)備阻力上升至設(shè)定值時,脈沖控制儀控制各個脈沖閥順序工作,使壓縮空氣通過噴吹孔對濾袋進(jìn)憲噴吹清灰,使濾袋突然膨脹,在反向氣流的作用下,附于濾袋表面的粉塵迅速脫離濾袋落入灰斗內(nèi),粉塵由卸灰閥排出。脈沖清灰結(jié)構(gòu)示意見圖3。
電爐脈沖布袋除塵器
布袋除塵器脈沖清灰結(jié)構(gòu)示意圖
  脈沖控制儀輸出一個信號持續(xù)時間,稱脈沖寬度,在35ms-350ms范圍內(nèi)可調(diào)(每次可調(diào)1ms)。輸出兩個電信號之間的間隔時間,稱脈沖間隔。在5s-180s范圍內(nèi)可調(diào)(每次可調(diào)1s)。輸出電信號完成一個循環(huán)所需要的時間,稱脈沖周期。在1min-30min范圍內(nèi)可調(diào)??刂苾x可以根據(jù)清灰要求,調(diào)整脈沖間隔和脈沖寬度,對除塵器實(shí)施定時清灰。
4 結(jié)論
  1)電爐除塵系統(tǒng)采用旋風(fēng)+濾袋過濾兩級干法除塵工藝,除塵效率高,可大大降低粉塵排放濃度和排放速率,并有效提高除塵系統(tǒng)使用壽命。
  2)采用PLC程序控制,處理煙氣量可隨電爐工況自動變化;利用除塵布袋表面過濾機(jī)理,運(yùn)行阻力低,達(dá)到節(jié)能減排目的。
  3)可改進(jìn)之處:球鐵生產(chǎn)時,當(dāng)鐵水采用爐前沖入法進(jìn)行球化處理,瞬間產(chǎn)生大量白煙,小范圍內(nèi)環(huán)境粉塵濃度突然增高,且粉塵分散度很高,對環(huán)境污染和對人體危害都比較大,因此需要同時考慮除塵凈化。

布袋除塵器


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