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3 300t 转炉二次除尘系统改造工程 吴青贤叶华明 宝山钢铁股份有限公司,上海 201900 摘要 宝钢股份公司第一炼钢厂除尘系统扩容改造项目中, 风量为 300 万 m3/h 的转炉二次脉冲布袋除尘器是目前国 内冶金行业最大的布袋除尘器改造工程。针对除尘工艺流程、 主要设备参数、 系统技术优势以及实际运行效果进行了 叙述, 项目投产后运行良好, 车间环境得到有效的改善, 烟气排放达标。 关键词 转炉二次除尘;脉冲布袋除尘器;运行效果 SECOND DUST- REMOVAL SYSTEM REBUILDING PROJECT FOR THREE 300 TON CONVERTERS Wu QingxianYe Huaming Baoshan Iron and Steel Co. ,Ltd,Shanghai 201900,China AbstractFor the project of expansion re of the dedusting system for the first steelmaking plant of Baoshan Iron and Steel Co. , Ltd in Shanghai,the converters pulse bag collector with a capacty of 3 106m3/h is the largest project of reing bag collector in China,It was described the dedusting prucess flow,parameters of the main equipment,technical superiority of the system and the actual running effect. The system runs well after putting it into operation,the environment of workshop has been improved effectively,whose emissions can be up to the standard. Keywordssecond dust - removal of converter;pulse bag collecter;running effect 宝钢分公司第一炼钢厂 以下简称一炼钢 共设 有 3 座300 t转炉及其配套设施, 之前与之相匹配的 除尘系统共有 4 套。随着一炼钢转炉生产效率和产 品质量的持续提高, 炼钢厂各除尘系统处理能力明显 不足。为此, 对一炼钢区域的现有除尘系统进行扩容 改造已经迫在眉睫。 一炼钢区域除尘系统扩容改造项目包括转炉二 次除尘系统、 转炉气楼除尘系统、 铁水扒渣除尘系统 和铁水倒罐站除尘系统四部分。转炉二次除尘系统 改造工程作为该项目第一标段, 风量为 300 万 m3/h 的脉冲布袋除尘器是目前国内冶金行业最大的布袋 除尘器改造工程。该项目自 2009 年 6 月 29 日成功 试运行至今, 运行良好, 车间环境得到改善, 烟囱排放 达标。 1转炉二次除尘工艺 1. 1设计工艺参数 设计工艺参数见表 1。 表 1设计工艺参数 转炉数 / 座 公称容 量 /t 平均出钢 量 /t 最大出钢 量 /t 冶炼周 期 /min 吹氧时 间 /min 炉气含尘 量 / g m - 3 除尘器烟气 量 / m3h - 1 除尘器过滤 面积 /m2 烟气温 度 /℃ 330030035038162 ~ 33 000 00040 700< 120 1. 2除尘工艺流程 转炉二次除尘系统由炉前及炉后烟罩、 除尘管 路、 气动阀门、 脉冲除尘器、 输灰系统、 风机、 变频器、 消声器和排气筒组成。袋式除尘器收集的粉尘由刮 板输送机和斗式提升机送到储灰仓中。12 个除尘灰 斗上设置了高料位计, 贮灰仓顶部设有 2 支料位计, 到达高料位后, 由 真空吸尘车将粉尘回收处理。该系统主要负责处理 3 座转炉兑铁、 吹炼及出钢时、 氧枪切割、 高位料仓上 料系统产生的烟尘及 1 号 RH 精炼炉的烟尘收集。 48 环境工程 2011 年 6 月第 29 卷第 3 期 其工艺流程见图 1。 11 号炉后布料器; 22 号炉后布料器; 33 号炉后布料 器; 41 号 RH; 51 号转炉门形罩; 62 号转炉门形罩; 7 3 号转炉门形罩; 8除尘器; 9混合室; 10切出刮板机; 11集合刮板机; 12贮灰仓; 13除尘风机; 14排气筒 图 1转炉二次除尘改造系统流程 1. 3主要除尘设备参数 1. 3. 1布袋除尘器 脉冲袋式除尘器主要组成如下 1 除尘器本体钢结构框架、 箱体及灰斗。 2 滤袋、 笼骨和花板。 3 进出口风管、 导流板及灰斗均流分布板。 4 附属设备 包括除尘器提升阀、 灰斗上空气炮 防棚灰装置、 星型卸灰阀、 手动丝杠插板阀及 U 型差 压计等组成。采用全密封轴承, 设手动给脂系统。 5 压缩空气及清灰设施 包括贮气罐、 分气包、 截止阀、 压力表、 气源三联件及脉冲阀等组成。 6 平台、 栏杆、 梯子、 安全检修平台和配对连接 法兰等。 7 刮板输送机、 斗式提升机、 贮灰仓 含阻旋式料 位计、 仓壁振动器、 手动丝杠插板阀、 星型卸灰阀 等。 8 粉尘排出装置 从真空罐车吸引灰尘用 , 平 台支架。 9 料位计。 转炉二次脉冲除尘器本体主要技术参数和规格 见表 2 所示。转炉二次除尘系统图见图 2。 1. 3. 2风机及其配套设备 风机及配套设备见表 3。 1. 3. 3转炉二次脉冲除尘器的输灰系统 水平刮板输送机 2 条, 型号 YD310; 装机容量为 7. 5 kW。集合刮板输送机 1 条, 型号 YD430; 装机容 量为7. 5 kW。斗式提升机 1 台, 型号 GDT30; 装机容 量为4 kW。 贮灰仓 1 个, 有效容积为60 m3。除尘系统 输灰系统见图 3。 表 2转炉二次除尘器主要技术参数和规格 项目性 能 除尘器型式脉冲、 负压、 LFDMⅡ型 烟尘介质氧化铁粉尘 处理烟气 / m3h - 1 3 000 000 处理烟气温度 /℃ ≤120 烟气入口含尘浓度 / g m - 3 < 5 烟气出口含尘浓度 / g m - 3 ≤0. 02 除尘器运行阻力 /Pa ≤1 500 本体耐压 /Pa- 8 000 滤袋室数 /室12 过滤面积 /m240 700 滤袋材质涤纶针刺毡 过滤风速 / m min - 1 ≤1. 23 静态泄漏率 / ≤2 清灰方式及清灰介质压缩空气在线清灰 图 2一炼钢转炉二次除尘系统 表 3风机及配套设备 风机电机 台数 流量 / m3h - 1 全压 / Pa 型号 功率 / kW 电压 / V 变频器 型号 31 000 0006 500 YKS800 - 6 280010 000 FSDrive- MV1S 图 3转炉二次除尘系统输灰系统 58 环境工程 2011 年 6 月第 29 卷第 3 期 2脉冲袋式除尘器的技术优势 2. 1采用大室大灰斗脉冲除尘器 在除尘器设计中采用大室大灰斗脉冲除尘器, 所 谓大室大灰斗脉冲除尘器是指每个灰斗上部所对应 的滤袋过滤面积不小于1 000 m2的脉冲除尘器。在 相同过滤面积下, 大灰斗脉冲袋式除尘器与常规脉冲 袋式除尘器相比有五点优势 1 在除尘器设计中对除尘器做计算机数值模拟 使气流均匀合理, 从而降低阻力节约能耗。同时采用 强力喷吹装置和优质脉冲阀, 清灰效果好, 运行阻力 低, 配套件少, 输灰系统能耗降低。 2 由于进出风管阀门减少, 而且采用了在线脉 冲清灰使得阀门寿命延长节省了备品备件; 其次由于 输灰系统的简化节省了能耗; 再则滤袋寿命的延长节 约了运行费用。 3 大灰斗除尘器比传统除尘器可节省占地为 30 ~ 50 。 4 年运行作业率接近 100 。主要配套件的使 用寿命都在 2 年以上, 提升阀、 进出口阀门常开, 星型 卸灰阀的动作频率较低, 单独检修的概率很小。 5 可降低成本, 节省投资。 大室大灰斗脉冲除尘器与传统脉冲除尘器主要 技术参数和灰斗数量对比见表 4 ~ 表 6。 表 4主要技术参数和灰斗数量对比 技术参数 常规脉冲 除尘器 大灰斗脉冲 除尘器 处理风量 / m3h - 1 3 000 0003 000 000 过滤面积 /m240 70040 700 过滤风速 / m s - 1 1. 231. 23 设备设计阻力 /Pa15001500 滤袋长度 /m6 7. 5 灰斗个数 /个4812 表 5占地对比 对比 项目 常规脉冲 除尘器 大灰斗脉冲 除尘器 外形尺寸 长 宽 高 96 m 25. 2 m 19. 9 m 40. 95 m 26. 1 m 19 m 本体占地 /m22 419. 21 068. 795 输灰占地 /m2500 80 总占地 /m22 919 1 149 2. 2采用在线脉冲喷吹清灰技术 脉冲喷吹清灰技术分在线和离线脉冲喷吹技术 两种。在线喷吹清灰技术是把脉冲袋式除尘器的出 表 6主要配套件数量对比 对比 项目 常规脉冲 除尘器 大灰斗脉冲 除尘器 差异值 分气包 /套481236 脉冲阀 /套900720180 脉冲喷吹管 /套900720180 提升阀 /套482424 进风调节阀 /套481236 空气炮 /套481236 灰斗插板阀 /套481236 灰斗星型卸灰阀 /套481236 切出输灰机 /m19688 108 集合输灰机 /m2626 0 口阀门处于常开状态时进行带负荷喷吹清灰, 而离线 喷吹清灰技术是把脉冲袋式除尘器的出口阀门关闭 进行不带负荷喷吹清灰。 在线脉冲喷吹清灰技术是以每排为脉冲喷吹清 灰单元, 在进行在线脉冲喷吹清灰时, 其他排的滤袋 不会受到短时间的强烈烟尘气流的冲击; 而离线脉冲 喷吹清灰技术通常风速略高, 并且以整个滤袋室为脉 冲喷吹清灰单元, 在刚清灰完毕的滤袋室由于阻力突 然降低, 造成大量的风量涌向该室, 导致各分室气流 分布不均匀, 容易使得该分室的滤袋受到短时间的高 速气流冲击缩短滤袋使用寿命。 与离线喷吹清灰技术相比, 在线脉冲喷吹清灰技 术不仅可以缩短清灰的周期, 还可以节省压缩空气的 消耗量。因此脉冲袋式除尘器全部采用在线脉冲喷 吹清灰技术。 2. 3采用新型喷吹清灰装置 脉冲喷吹清灰装置主要由脉冲阀、 分气包及脉冲 喷吹清灰管组成。它是脉冲袋式除尘器的核心部分, 决定除尘器的除尘效率以及运行阻力, 直接关系到 除尘器的正常运行。脉冲袋式除尘器的滤袋长短、 过滤风速、 运行阻力、 脉冲喷吹清灰方式、 喷吹压力 等都与脉冲喷吹清灰装置的性能密切相关。所以 国内外都在研制开发此装置, 图 4 ~ 图 6 为中冶集 团建筑研究总院专利技术的喷吹清灰装置在该项 目中的应用实例。 2. 4采用提升阀实现在线检修 在某个分室需要单独检修时, 可以采用提升阀关 闭出风口, 从而实现单室在线检修而不影响整个除尘 器的正常运行。图 7 为提升阀的结构图。 68 环境工程 2011 年 6 月第 29 卷第 3 期 图 4新型脉冲喷吹导流管 图 5新型脉冲喷吹装置布置 图 6新型脉冲喷吹装置仰视 图 7提升阀结构 3运行效果 3. 1科学管理的重要性 科学合理的管理模式是除尘系统能正常运行的 保障。在平时工作中, 应指定机械、 电气、 仪表专业人 员进行维护管理, 对关键设备的日常运行参数进行记 录, 如有前兆应及时处理。而缺少管理将可能对设备 造成严重的损害。 3. 2实际运行参数 转炉二次除尘系统于 2009 年 6 月 29 日成功试 运行至今, 一直运行良好。 设备运行阻力≤1 000 Pa 设备运行 12 个月。 出口排放浓度≤ 20 mg/m3。 4结论 宝钢一炼钢二次除尘系统扩容改造完成后, 除尘 系统运行良好, 既适应了一炼钢的生产发展需要, 也 改善了车间内、 外的环境质量, 每年可减排粉尘约 1. 26 万 t。 参考文献 [1]王纯,张殿印. 除尘设备手册[M]. 北京 化学工业出版社, 2009. 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