煉鋼廠轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
一、除塵器方案的確定
該鋼鐵廠轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵器的吸塵罩zui 佳方案是將轉(zhuǎn)爐操作層以上部分的轉(zhuǎn)爐四周全封閉起來，設(shè)爐前吸塵罩。吸塵罩為兩側(cè)吸風(fēng)式，由吸塵罩主體及活動(dòng)垂簾構(gòu)成，由于吸塵罩口煙氣溫度較高，為防止吸塵罩長期受強(qiáng)熱輻射熱影響而燒壞、變形，在煙罩內(nèi)側(cè)受強(qiáng)熱輻射熱部位加襯耐火材料。爐前吸塵罩的二次煙氣，經(jīng)管道進(jìn)入布袋除塵器，凈化后的煙氣通過風(fēng)機(jī)、煙囪排放。
二、布袋除塵系統(tǒng)風(fēng)量的確定
1、轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)風(fēng)量以兌鐵水時(shí)為zui 大，轉(zhuǎn)爐二次煙氣量統(tǒng)計(jì)如下：
（1）兌鐵水煙氣量為270000m3/h;工作溫度：220℃；
（2）吹煉煙氣量為210000m3/h;工作溫度：80℃；
（3）拆修爐煙氣量為120000m3/h;工作溫度：80℃；
（4）氧槍維修煙氣量為30000m3/h;工作溫度：80℃；
2、為避免因煙氣溫度過高而造成布袋除塵器的除塵布袋造價(jià)高，將煙氣溫度冷卻至120℃以下。設(shè)計(jì)將轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵風(fēng)量加入轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)，一方面直接降低了系統(tǒng)的煙氣溫度，另一方面也解決了轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵問題。
將轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵風(fēng)量作為冷空氣,直接風(fēng)冷即是在高溫?zé)煔庵兄苯舆M(jìn)入冷空氣進(jìn)行冷卻進(jìn)入布袋除塵器,按熱平衡式進(jìn)行計(jì)算,將轉(zhuǎn)爐二次煙氣溫度220℃降到120℃,需滲入227803m3/h的冷空氣,即轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)的除塵風(fēng)量。系統(tǒng)總風(fēng)量包括原始風(fēng)量、直接滲入冷空氣量(轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)除塵風(fēng)量),總計(jì)為497803m3/h,換算成煙氣溫度為120℃時(shí)的煙氣量為7·17×105m3/h。
三、轉(zhuǎn)爐布袋除塵系統(tǒng)的阻力
轉(zhuǎn)爐布袋除塵系統(tǒng)阻力包括設(shè)備阻力、風(fēng)管總壓損。設(shè)備阻力包括布袋除塵器、消聲器的阻力，風(fēng)管總壓損包括局部壓損和沿程壓損，確定管內(nèi)風(fēng)速在兌鐵水時(shí)為30m/s，吹煉時(shí)為25m/s，其余工作狀態(tài)為17m/s，計(jì)算得出，風(fēng)管的總壓損為3210Pa。
四、風(fēng)機(jī)的選擇
根據(jù)在其它鋼鐵廠布袋除塵器方面的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)在系統(tǒng)風(fēng)量上加20%，全壓為系統(tǒng)總壓力損失：風(fēng)管的總壓損3010Pa、除塵器阻力1500Pa、消聲器阻力150Pa、風(fēng)機(jī)動(dòng)壓損失50Pa，4項(xiàng)的和為5110Pa，取儲備系數(shù)1·15，則風(fēng)機(jī)的全壓取5877Pa，配電機(jī)軸功率2032kW。選擇風(fēng)機(jī)時(shí)宜采用風(fēng)機(jī)中間支承(F式)的傳動(dòng)方式以保 證運(yùn)行平衡性。尤其是風(fēng)機(jī)，因?yàn)槿~輪磨損和積灰后會(huì)影響轉(zhuǎn)子的平衡，容易引起風(fēng)機(jī)振動(dòng)。由于轉(zhuǎn)爐工況是變化的，如果對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不進(jìn)行必 要的調(diào)節(jié)，將造成大量電能浪費(fèi)，所以應(yīng)根據(jù)轉(zhuǎn)爐工況所需風(fēng)量對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。本設(shè)計(jì)采用變頻電機(jī)。
五、除塵器的選擇
為使設(shè)備阻力變 低，轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵應(yīng)用了適合轉(zhuǎn)爐二次煙氣治理的長袋低壓大型脈沖袋式除塵器，其主要特點(diǎn)是:
1、轉(zhuǎn)爐低壓脈沖除塵器主要由箱體、灰斗、進(jìn)風(fēng)均流管、出口風(fēng)管、支架、濾袋及噴吹裝置、卸灰裝置等組成。它采用薄板型提升閥實(shí)現(xiàn)離線三狀態(tài)，清灰技術(shù)先 進(jìn)、工作可 靠。
2、轉(zhuǎn)爐布袋除塵器設(shè)計(jì)合 理的進(jìn)風(fēng)均流管和灰斗導(dǎo)流技術(shù)解決了一般布袋除塵器常產(chǎn)生的各分室氣流不均勻的現(xiàn)象。
3、轉(zhuǎn)爐低壓脈沖除塵器袋結(jié)構(gòu)按不同工況有多種結(jié)構(gòu)形式（八角形、圓形等）。換濾袋快 捷簡單。
4、轉(zhuǎn)爐布袋除塵器濾袋上端采用彈簧脹圈形式，密封好；維修換布袋籠標(biāo)準(zhǔn)長度為6m，還可根據(jù)需要增長1-2m。
5、轉(zhuǎn)爐布袋除塵器電磁脈沖閥易損件膜片的使用壽命大于100萬次。除塵器控制可采用先 進(jìn)的程控器，具有差壓、定時(shí)、手動(dòng)三種控制方式，對除塵器離線網(wǎng)、脈沖閥、卸灰間等實(shí)現(xiàn)全 面系統(tǒng)控制。
6、清灰能力 強(qiáng)。清灰時(shí)濾袋壁得 到的加速度為重力加速度g的60~200倍(反吹風(fēng)袋式除塵器只能達(dá)到3~5g[3]),所以設(shè)備阻力低。即使對于各種爐窯(如煉鋼電弧爐)煙塵,仍能保持正常的設(shè)備阻力(低于1600Pa)。
7、噴吹壓力低，達(dá)到上述清灰強(qiáng)度所需的壓力為0·15~0·2MPa。這是由于采用了壓力損失小而啟閉迅 速的直通式快 速脈沖閥以及設(shè)計(jì)合 理的噴吹管，可在zui 短的時(shí)間內(nèi)向?yàn)V袋內(nèi)輸送充分的清灰氣流，因而能以低壓力和相同的壓氣耗量獲得較 好的清灰效果。由于噴吹壓力低,可采用管網(wǎng)壓力，不需專設(shè)空壓機(jī)。
8、除塵器控制可采用先 進(jìn)的程控器，具有壓差、定時(shí)、手動(dòng)三種控制方式，對除塵器離線閥、脈沖閥、卸灰閥等實(shí)現(xiàn)全 面系統(tǒng)控制，現(xiàn)場無需設(shè)操作人員，實(shí)現(xiàn)了除塵系統(tǒng)無人職守。
鋼鐵廠轉(zhuǎn)爐二次除塵選用長袋低壓脈沖除塵器，風(fēng)機(jī)采用電頻電機(jī)，設(shè)計(jì)將轉(zhuǎn)爐加料除塵系統(tǒng)風(fēng)量直接與轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)合并為一臺布袋除塵器。布袋除塵系統(tǒng)投產(chǎn)后煙氣排放濃度小于10mg/m3，煙氣溫度在110°C以下。該脈沖布袋除塵系統(tǒng)具有節(jié)能、捕集率高、排放濃度低、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。
