中頻電爐熔煉煙塵治理系統工藝使用布袋除塵器

發布日期：2017-12-10 14:47

鑄造生產電爐熔化過程中高溫煙氣粉塵治理工藝設備及過程控制，目前布袋除塵器是O理想的凈化設備。

　　在鑄造生產中，隨著科技和生產的發展對鑄鐵件提出更高質量的要求，例如薄壁化、輕量化、強韌化，因此為獲得更優質的鐵水，正越來越多地采用電爐熔化作業。感應電爐熔化時所產生的高溫含塵煙氣需要通過布袋除塵器進行治理，使之凈化后有組織地排放到大氣，達到環保要求。
　　
1、電爐除塵工藝流程
　　感應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典型工藝流程見圖1。

　　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：通常工作狀態下，每套電爐2個爐體為熔化/保溫交替作業，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℃設計。煙氣管道在車間內走地溝，以減少管道占用空間，便于操作和工藝設備布置。
　　電爐除塵系統采用旋風+布袋過濾兩級干法除塵工藝，即每臺電爐煙氣經一定長度的管道順序進入一級旋風除塵器去除粗顆粒，再進入二級脈沖布袋除塵器凈化后，經排氣筒排放大氣。電爐出風口設置電動閥，采用PLC控制；根據每臺電爐的作業工況，通過電動閥控制其引風量。系統設置煙氣溫度檢測，在電爐布袋除塵器進風口管道上設置緊急電動野風閥，當檢測煙氣溫度達到并超過除塵器所設定O高工作溫度時，控制系統報警，同時快速打開電動野風閥摻入冷風以保護濾袋過濾元件。

2、電爐除塵器系統組成及過程控制

　　某企業新建鑄造車間熔化工部2套電爐，一拖二，共4個爐體除塵系統成套設備，包括旋風除塵器、脈沖布袋除塵器、旋轉卸灰閥、引風機、排氣筒，以及電動閥、脈沖清灰裝置、電控系統等。
2.1 放風除塵器
　　該設備為組合式低阻旋風除塵器，采用星型卸灰閥連續排灰。
　　除塵器主要技術參數：
　?、傩吞枺篊LT-2200
　?、谔幚盹L量：36000-50000（m3/h）
　?、圩枇Γ?00 Pa
　　除塵器工作原理：
　　氣流在做旋轉運動時，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：
　?、俪龎m器本身無運動部件，結構簡單，運行管理及維護檢修方便。
　　②對粉塵的物理性能無特殊要求，對粉塵負荷的適應性較強。
　　③可耐較高的溫度，適應高溫煙氣處理。
　?、茉O備阻力較低，除塵效率較高。
　　旋風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O終除塵設備使用。
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。除塵器設置維修平臺、護欄及爬梯，采用星型卸料器連續排灰。
　　除塵器主要技術參數：
　?、偬幚盹L量：35000-50000（m3/h）
　?、谶B續使用溫度：≤130℃
　?、圻^濾阻力：500-1000（Pa）
2.3 旋轉卸灰閥
　　該卸灰閥依靠星形回轉葉輪在殼體內的連續轉動而完成排灰作業。一般情況下，卸灰閥在除塵系統運行期間均連續運轉工作，以防止除塵器灰斗積灰。該卸灰閥結構緊湊，便于電氣控制，既能連續卸灰，又能取到閘閥的作用。為了保證其氣密性，回轉葉輪的葉片端部通常采用柔軟耐磨材料，以保持與殼體內壁的緊密接觸。

2.4 引風機
　　風機采用整體機架，帶減振裝置，可在一般基礎上直接安裝。風機進風口配置風門調節電動執行器，以便于系統工藝調整和控制；為降低風機噪聲，風機出風口配置消聲器，并將風機安裝在風機房內。

2.5 電控系統
　　除塵系統采用PLC自動控制，并設有煙氣溫度快速檢測和數顯裝置。電控柜包括PLC控制柜和風機啟動柜。
　　風機采用Y-△降壓啟動，風機風門采用電動執行器-智能操作器調節。
　　除塵器旋轉卸灰閥采用自動控制和現場手動控制。
　　脈沖布袋除塵器設置壓差表，可現場顯示過濾元件的內外壓差；同時還可將該壓差值換算成電信號遠程傳輸給中控室。

3、脈沖布袋除塵器結構及技術特點
3.1 除塵器結構及工作原理
　　除塵器主要由灰斗、除塵室、凈氣室、脈沖噴吹清灰系統、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，四周裝有護欄?；叶穬蓚攘粲袡z修門，用于檢查濾袋、清理灰斗內積灰。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風口進入除塵室，較粗顆粒直接落入灰斗，含塵氣體經除塵布袋過濾，粉塵阻留于除塵布袋表面，干凈氣體經袋口至凈氣室，由出風品、風管、引風機、排氣筒排入大氣。當濾袋表面的粉塵不斷增加，導致設備阻力上升至設定值時，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，粉塵由卸灰閥排出。脈沖清灰結構示意見圖3。

布袋除塵器脈沖清灰結構示意圖
　　脈沖控制儀輸出一個信號持續時間，稱脈沖寬度，在35ms-350ms范圍內可調（每次可調1ms）。輸出兩個電信號之間的間隔時間，稱脈沖間隔。在5s-180s范圍內可調（每次可調1s）。輸出電信號完成一個循環所需要的時間，稱脈沖周期。在1min-30min范圍內可調。控制儀可以根據清灰要求，調整脈沖間隔和脈沖寬度，對除塵器實施定時清灰。
4 結論
　　1）電爐除塵系統采用旋風+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理，運行阻力低，達到節能減排目的。
　　3)可改進之處：球鐵生產時，當鐵水采用爐前沖入法進行球化處理，瞬間產生大量白煙，小范圍內環境粉塵濃度突然增高，且粉塵分散度很高，對環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。