300高炉出铁场矿槽及配料除尘方案.doc

300m3高炉出铁场、矿槽及烧结配料除尘系统设计方案一、 主要设计依据、设计原则、总体目标1、设计依据1）与该除尘工程相关工艺流程及设备技术资料2）工业窑炉大气污染物排放标准GB9078-19963）大气污染物综合排放标准GB16297-19964）工业企业设计卫生标准TJ36-795）结合我公司多年来对高炉除尘的理论与实践经验2、设计原则1）采用先进、可靠、经济、节能且经工业使用证明的技术和设备，改造、配置除尘系统。2）除尘系统采用长袋低压脉冲除尘器，该设备可不停机运行检修，其运行安全可靠、故障率低、易于操作及检测。3）除尘管网风速合理、不积灰、磨损少、阻力低、连接合理，设有清灰装置和清灰门、检测口，易于管网清灰调整及检测。各系统所有产尘设备全部密封且不影响生产、检修。3、总体目标1）各除尘系统的粉尘捕集率95%2）各除尘系统排放浓度，确保岗位粉尘浓度10mg/Nm33）各系统、设备运行性能达到设计参数二、300m3高炉出铁场除尘系统1、出铁场除尘系统介绍高炉出铁场除尘主要是解决高炉出铁过程中及高炉开、堵铁口时产生的烟尘。高炉在开、堵铁口时，在高炉内压的作用下，瞬间有一股又黑又浓的烟气溢出；铁水（渣）在流经铁（渣）沟流入铁水罐以及出铁场在进行工艺修补等作业时，也有大量烟气冒出，这些烟气一般情况下在热效应的作用下顺高炉壁向上，从通风天窗和罩棚排出，严重污染大气，损坏炼铁厂的形象，为此，须增设高炉出铁场除尘系统。结合以往高炉出铁场除尘的设计经验，在高炉设一套炉前除尘设施，并采用先进、可靠且已被炼铁厂使用证明确保能达到环保要求的除尘器及其他设备，以控制生产过程中烟尘对出铁场岗位及环境的污染。2、出铁场烟尘性质含尘烟气浓度：1.53g/Nm3烟气化学成份：成份TFeFeOFe2O3P2O3SiO2Al2O3MgOCS%68.132.5661.40.191.381.160.0832.50.235烟尘分散度当量直径m20百分数%17.3944.5816.3821.65烟尘堆比重：1.3t/Nm33、出铁场除尘系统工艺流程图出铁口除尘点 除尘主管道 除尘器 风机 电机 卸灰装置 烟囱铁罐（渣）除尘点 汽车运走 大气4、出铁场除尘系统方案及风量确定 由于出铁口和铁水罐部位产生的烟尘占烟尘总量的绝大部分，是主要产尘点，我们重点对这两个部位的烟尘进行收集；因此铁水沟、铁渣沟等处产生的烟尘暂不采取收集措施，但在除尘器选型时须充分考虑到这一点，预留出了一定的除尘能力，以备以后有必要时将其一并收集净化。4.1集烟罩设计4.1.1出铁口除尘方案4.1.1.1出铁口烟尘特性在开铁口、堵铁口及出铁后期烟气发生量较大。工人操作开口机开铁口，经常不能开彻底，需要配合人工开口。此时以小股炮泥同铁水产生的黑色烟气为主。开口后，铁水在炉内压力的作用下从铁口喷出，同空气发生反应，产生大量三氧化二铁、一氧化碳烟尘。由于铁水沿铁沟方向喷出，产生的烟尘在水平方向流速较高，无法组织起有效的热抬升运动，烟气很快同冷空气混合，在铁沟附近呈无组织扩散。而出铁场厂房为敞开式结构，横向风干扰严重，烟气是四处飘散。出铁后期，由于炉压增大，铁水喷溅较为剧烈，烟气发生量及范围都大大增加。出铁后，用泥炮进行堵口操作，利用炮泥封住铁口，整个过程结束。该过程持续时间短，但在堵口瞬间会产生一股烟气。出铁口烟尘特点：烟气主要沿铁沟方向扩散，扩散范围大；烟气热抬升力低，易受横向风干扰；烟气发生量随工况变化，间隔性发生；4.1.1.2出铁口烟气捕集需要解决的问题：A不影响炼铁操作工艺和高炉等有关这边的检修，主要是：开口机工作及检修；堵口机（液压泥炮）工作及检修；检修及更换风口；出铁口区域清渣及检修等操作；B实现出铁口烟气全过程捕集；C以尽可能小的功流比提高系统性价比，降低系统运行能耗；D捕集罩实用可靠，使用寿命长，维护简单、方便、工作量少。4.1.1.3出铁口集烟罩根据出铁场生产操作工艺、设备安装位置、高炉及各相关设备检修、大修的要求，本方案采用固定上吸罩及侧吸罩作为高炉出铁口的烟气捕集装置，在开口机开始工作时进行除尘。根据已成功的范例，参照其它相同类型高炉出铁集烟罩的形式，采用顶吸排烟罩及侧吸罩相结合的方式。烟罩设置以不影响开口机、泥炮机、上部天车作业、风口检修作业为原则。4.2.2铁罐口除尘方案4.2.2.1铁罐口烟气特性铁水由支铁沟经流嘴冲入铁水罐，铁水温度高，落差大、冲击力强，高温铁水在罐内呈沸腾状态，铁水与氧气发生反应生成含氧化铁颗粒的红色气体，伴随高温产生的石墨碳，烟尘呈烟柱向上扩散，气流较为集中，烟气易受横向气流干扰，顺气流方向作无组织扩散。4.2.2.2铁水罐烟气捕集需要解决的问题开始出铁时，开始时铁水冲入罐内产生的大量烟气，在出铁的中间产生的烟尘量减少，由于铁水流量不是恒定的烟尘量有波动，要求烟气捕集罩有一定的蓄烟能力。铁水罐受铁水烟尘是出铁场一个主要污染源，采用上吸式容积罩4.2.2.3容积式上吸罩的捕集原理由于铁罐口罩罩口下沿非常接近铁罐口上沿，并且铁水罐上方及四周设密闭档板，隔离其它横向气流的干扰，烟气由于热力产生平稳热抬升，诱捕到捕集罩内。当铁水流初冲入铁水罐时，瞬时产生大量烟气，此时容积式上吸罩为负压，可容纳瞬时产生的大量烟尘，并且不会溢出。4.2.2.4铁水罐捕集罩的设计要点捕集罩一侧留观察门，便于观察内铁水液面的高度；设罩投料操作门。铁水注入完毕，需从投料门下投铁水捕盖保温材料；在铁水罐外侧设置挡火板，防止铁水喷溅后伤及行人及设施；密封铁水罐铁道两侧。4.2.2.5捕集罩风量一个铁水罐烟尘风量大约为70000m3/h4.2.3铁水沟、铁渣沟等处的除尘由于铁水沟、铁渣沟等处的产尘量相对很少，虽应该密封并除尘，但考虑生产需要应在出铁口、铁水罐产生的烟尘处理好后视情况再处理。4.3除尘器的设计4.3.1高炉出铁场各除尘点的风量各捕集点的最大风量和系统风量序号扬尘点单位数据备注1.出铁口万m3/h102.铁水罐万m3/h7单个3.系统总风量万m3/h17考虑系统漏风率10%总风量为：187000m3/h4.3.2除尘系统设施的布置除尘器应尽可能选用结构紧凑，过滤风速相对较高，占地面积较小，净化效果好的除尘器。且必须先进、可靠并已被炼铁厂使用证明确保能达到环保要求的除尘设备。我们认为低压脉冲布袋除尘器较为合适。该类型除尘器具有工作稳定，故障少、投资略低、等优点。同时为节约占地，出铁场除尘设施除尘器采用高架布置，汽车运灰。4.3.3除尘设备选型及技术参数根据系统总风量及出铁场粉尘特性以及以往成功的治理经验，特选用长袋低压离线脉冲除尘器，由于全部尘点均采用敞口罩，吸入的冷风较多，烟气温度不超过120，除尘滤料可选用常温针刺毡，同时为防止烟气温度超高烧坏滤袋，除尘器进口管道设置冷风阀。根据公式M=Q/60V=187000601.1=2800因此本系统选用2800m2长袋低压离线脉冲除尘器进行烟尘治理工作，其主要技术参数如下：设备型号： XLCM-2800处理风量： 187000m3/h过滤面积： 2800m2过滤风速： 1.10m/min滤袋数量： 936条滤袋规格： 1606000mm滤袋材质： 500g/m2常温涤纶针刺毡脉冲阀数量： 72套脉冲阀规格： 3寸淹没式分室数： 32单元（6灰斗）离线阀： 12套设备阻力： 12001500Pa 入口含尘浓度： 10g/Nm3出口含尘浓度： 50mg/Nm3主风机型号： 流量： m3/h全压： Pa电机功率： Kw4.3.3除尘设备外形图见附图一5出铁场设备报价表序号名称规格型号数量单价(元)总价(万元)备注设备本体部分1设备本体(钢结构)XLCM-280090t600054.0包括检修平台及爬梯等2滤袋1606000mm936条706.552涤纶针刺毡3骨架1556000mm936个605.616冷拔钢丝、镀锌4脉冲阀372个8005.76带电磁阀5离线阀12个20002.4配带气缸6气源三连体1套10000.17喷吹气包4162800mm6个25001.5含配套阀门8喷吹管路DN8972位2101.512包括喷吹短管、弯头等9减压阀DN801套8000.0810储气罐 2m31套100001.011星形卸料器YJD-16A 300mm6个45002.7配带减速机12仓壁振动器0.25KW 380V6台5000.313电控PLC1套500005.0只控制设备本体喷吹清灰部分14顶部防雨棚1套80000.815设备本体气路管路1套110001.1含阀门16设备本体照明设施1套30000.317线缆、桥架1套220002.2设备本体部分小计90.92序号名称规格型号数量单价(元)总价(万元)备注主风机部分1主风机1台2电机1台3出口消音器1套小计系统管路部分1电动蝶阀DN12002套2冷风阀DN5001套3主管路及吸尘罩按实际用量核算小计合计：三、300m3高炉矿槽除尘系统1、矿槽除尘系统介绍高炉矿槽除尘系统主要包括槽上、槽下以及转运站除尘系统，槽上一般有烧结矿槽、焦炭槽、杂矿槽等，用胶带机进料，进料方式有胶带移动卸料车条缝形料槽口卸料和移动卸料车定点卸料；槽下一般有振动给料器、振动筛、称量漏斗、胶带受料点、胶带转运点以及料坑高炉上料车等，根据各除尘点的工艺设备同时工作因素，在除尘系统各支管上设电动阀门切换，以减少总抽风量，从而降低设备投资与运行费用；料坑除尘一般在不防碍高炉上料车运动的条件下，在料车口上部设敞口吸尘罩；转运站除尘主要在胶带受料点设吸尘罩吸尘；以上各点设集中除尘系统，占地面积小，操作管理方便，并可减少操作管理人员，但尘点较多，系统庞大。2、矿槽烟尘性质含尘烟气浓度：36g/Nm3烟气化学成份：成份FeFeOFe2O3PSiO2MnOMgOCaOS%39.331.254.90.079.51.972.4910.492.25烟尘分散度当量直径m50百分数%1.735.8728.419.944.1烟尘堆比重：1.28g/cm33、矿槽除尘系统工艺流程图槽下称量斗 除尘管道 除尘器 风机 电机槽下皮带受料点 卸灰装置 烟囱 汽车运走 大气4、矿槽除尘系统风量确定槽下振动筛及称量斗 3点20000m3/h 成品上料皮带 3点8000m3/h返矿皮带 3点10000m3/h合计风量为：114000m3/h，漏风率按10%考虑，则总风量为：1140001.1=125400 m3/h5、设备选型及技术参数根据公式M=Q/60V=125400601.2=1900因此本系统选用1850m2长袋低压离线脉冲除尘器进行烟尘治理工作，其主要技术参数如下：设备型号： XLCM-1850处理风量： 125400m3/h过滤面积： 1850m2过滤风速： 1.1m/min滤袋数量： 756条滤袋规格： 1306000mm滤袋材质： 500g/m2常温涤纶针刺毡脉冲阀数量： 54套脉冲阀规格： 3寸淹没式分室数： 6单元（3灰斗）离线阀： 12套设备阻力： 12001500Pa 入口含尘浓度： 10g/Nm3出口含尘浓度： 50mg/Nm3主风机型号： 流量： m3/h全压： Pa电机功率： Kw6、设备外形图见附图二7、矿槽设备报价表序号名称规格型号数量单价(元)总价(万元)备注设备本体部分1设备本体(钢结构)XLCM-185055t600033.0包括检修平台及爬梯等2滤袋1306000mm756条554.158涤纶针刺毡3骨架1206000mm756个453.402冷拔钢丝、镀锌4脉冲阀354个8004.32带电磁阀5离线阀6个20001.2配带气缸6气源三连体1套10000.17喷吹气包4162800mm3个30000.9含配套阀门8喷吹管路DN8954位2101.134包括喷吹短管、弯头等9减压阀DN801套8000.0810储气罐2m31套100001.011星形卸料器YJD-16A 300mm3个45001.35配带减速机12仓壁振动器0.25KW 380V3台5000.1513电控PLC1套400004.0只控制设备本体喷吹清灰部分14顶部防雨棚1套50000.515设备本体气路管路1套80000.8含阀门16设备本体照明设施1套30000.317线缆、桥架1套160001.6设备本体部分小计57.994序号名称规格型号数量单价(元)总价(万元)备注主风机部分1主风机1台2电机1台3出口消音器1套小计系统管路部分1手动调风阀6303套2手动调风阀4503套3手动调风阀4003套4主管路及吸尘罩按实际用量核算小计合计：四、高炉配料及筛分除尘系统1、除尘系统介绍高炉配料系统一般由配料仓，仓下输送皮带，皮带转运站以及振动筛等组成。当配料仓向输送皮带卸料时以及振动筛在筛分时都会有大量粉尘飞扬，严重影响工作环境，因此需进行粉尘治理。输送皮带除尘主要在胶带受料点设吸尘罩吸尘，并设置手动调风阀进行风量调节；振筛在工作时由于振动作用，会产生更多扬尘，振筛收尘一般均将振筛受料点及筛面部分进行密封，在振筛落料点处设置密闭罩进行收尘，并与管道之间设置软连接。本系统将配料仓皮带受料点与振筛合并一个系统治理，因此需在振筛吸尘罩设置手动调风阀进行风量调节。2、除尘系统风量确定配料仓下皮带受料点 7点5000m3/h 振筛吸尘点 1点20000m3/h合计风量为：55000m3/h，漏风率按10%考虑，则总风量为：550001.1=60500 m3/h3、设备选型及技术参数根据公式M=Q/60V=60500601.2=840因此本系统选用PPCS系列箱喷脉冲除尘器进行烟尘治理工作，其主要技术参数如下：设备型号： PPC96-9处理风量： 60500m3/h过滤面积： 864m2过滤风速： 1.17m/min滤袋数量： 864条滤袋规格： 1302450mm滤袋材质： 500g/m2常温涤纶针刺毡脉冲阀数量： 9套脉冲阀规格： 2.5寸淹没式分室数： 9室离线阀： 9套设备阻力： 12001500Pa 入口含尘浓度： 10g/Nm3出口含尘浓度： 50mg/Nm3主风机型号： 流量： m3/h全压： Pa电机功率： Kw4、设备外形图见附图三5、矿槽设备报价表序号名称规格型号数量单价(元)总价(万元)备注设备本体部分1设备本体(钢结构)PPC96-920t600012.0包括检修平台及爬梯等2滤袋1302450mm864条302.592涤纶针刺毡3骨架1202450mm864个353.024冷拔钢丝、镀锌4脉冲阀2.59个10000.9带电磁阀5离线阀9个20001.8配带气缸6气源三连体1套10000.17喷吹气包4161500mm1个30000.3含配套阀门8喷吹管路DN651套60000.6包括喷吹短管、弯头等9减压阀DN651套8000.0810储气罐1m31套60000.611星形卸料器YJD-16A 300mm1个45000.45配带减速机12仓壁振动器0.25KW 380V2台5000.113螺旋输送机LS3151台220002.214电控PLC1套200002.0只控制设备本体喷吹清灰部分15设备本体照明设施1套30000.316线缆、桥架1套120001.2设备本体部分小计28.246序号名称规格型号数量单价(元)总价(万元)备注主风机部分1主风机1台2电机1台3出口消音器1套小计系统管路部分1手动调风阀3007套2手动调风阀6301套3主管路及吸尘罩按实际用量核算小计合计：五、除尘系统输灰设计除尘设备可根据现场实际情况落地或高架布置，除尘器内被布袋阻留的灰尘经喷吹后落入灰斗储存，灰斗设有高、低料位计各一套，当储灰量达到高料位时，卸灰阀开始起动进行卸灰，同时仓壁振动器开始工作，灰尘经卸灰阀卸至刮板输送机，后经刮板机送至横向集合刮板机送至斗式提升机提至高位料仓储存，后经加湿机加湿后由灰车运走进行集中处理。（本方案不含输灰系统）六、长袋低压离线脉冲除尘器技术说明1、概述长袋低压脉冲除尘器是一种处理风量大，结构紧凑，过滤风速相对较高，占地面积小，净化效果好，维护简单的新型离线脉冲除尘器，除尘效率99.8%以上，排放浓度符合国家排放标准50mg/Nm3。其被广泛应用于冶金行业炼铁高炉除尘系统、炼钢除尘系统、建材行业、电力、化工行业、碳黑、沥青混凝土搅拌、锅炉烟气除尘等行业的粉尘治理和物料回收。2、工作原理除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、支架、滤袋及喷吹装置、卸灰装置、输灰装置等组成。含尘空气从除尘器的进风口进入中箱体的尘气风道，再经过分风管道进入各室下部灰斗，大颗粒的粉尘被分离，直接落入灰斗，而较细粉尘均匀的进入中箱体而吸附在滤袋的表面上，透过滤袋进入上箱体的洁净气体经离线阀进入净气风道，经风机排入大气。随着过滤工况的进行，滤袋上的粉尘越积越多，当设备阻力达到限定的阻力值时（一般设定为1500Pa），由清灰控制系统按压差设定值或清灰时间设定值，按设定程序依次关闭各室离线阀，由电磁脉冲阀按顺序依次对滤袋进行喷吹清灰工作，利用压缩空气在瞬间内使袋内压力骤增，将滤袋上的粉尘进行抖落（即使粘细粉尘亦能彻底的清灰）至灰斗中，由排灰机构排出。3、除尘器主要结构、特点：1） 设计合理的灰斗导流技术解决了一般布袋除尘器常产生的各室分风不均匀现象；2） 离线清灰技术的应用，解决了在线清灰不彻底及灰尘形成二次吸附的现象；3） 灰斗进风及导流板的设置，避免了大颗粒粉尘直接对布袋的冲刷，延长了滤袋的使用寿命，降低了运行成本；4） 单室分风管道设有手动蝶阀，若同时将一室的离线阀与分风管道手动蝶阀关闭，即可对此室实现不停机换袋与在线检修，减少了停机的次数，降低了因停机换袋或检修为生产带来的损失；5） 设计了特殊大储量的脉冲阀贮气包，既可满足用户提供的高压气源时使用，亦可满足低压气源时使用；6） 滤袋上端采用弹簧涨圈型式，不但密封性能好，而且在维修更换布袋时快捷简单，实现机外换袋；7） 在袋笼上端的结构设计上可按不同工况有多种结构型式（八角形、圆形等）的选择，对袋笼的制造有严格的要求，本公司的袋笼是在引进国外技术合作生产的自动化生产线上加工的，其各项指标较行业标准提高50%左右；4、