铜管厂熔炼炉除尘系统的设计方案

1、k 论文发表专家一 爾中国学木阴刊网 www.qikanwang,net铜管厂熔炼炉除尘系统的设计摘要 本文在分析了江苏仓环铜业有限公司铜管厂熔炼炉产生的 烟气特点的基础上，提出了铜熔炼炉烟气的两种治理方案：水式除尘器及脉冲袋式除尘器。并着重对脉冲袋式除尘器在熔炼炉上的设 计方案作了详细的介绍，分析了它们的技术指标及运行效果。得出 如下结论：铜熔炼炉采用脉冲袋式除尘器是可靠稳定的，只有在环 境空气质量三类区，在投资有限的前提下，才可采用水式除尘器。 关键词铜管厂；熔炼炉；旋风+脉冲布袋除尘器组合中图分类号tg23文献标识码a文章编号1674-6708(2012) 81-0184-020引言铜在

2、冶炼过程中，产生大量烟尘，含 co、氟化物、氧化锌、硅等 有害气体，对大气的污染危害较为严重，是大气环境的主要污染源 之一，同时有大量粉尘散发出来，严重污染了车间工人的操作环境, 影响工人的身心健康及车间周围的环境空气质量。为改善工人的工 作环境，保护工人的身心健康，提高厂区内外的环境空气质量，需 对铜熔炼炉进行有效治理。熔炼时，将需要添加的金属加入熔炼炉，搅拌熔化时，部分金属被 气化并迅速氧化，被烟气带走。炉料中表面带有的油脂、水等杂质 熔炼燃烧后会产生大量的烟气，这部分烟气是需处理的对象。1江苏仓环铜业有限公司铜熔炼炉烟气的现状分析IO中国学木期刊网江苏仓环铜业股份有限公司专业生产各种大卷

3、重盘管、内螺纹管、 热交换器用冷凝管等铜及铜合金管材，年产各类铜管 5万吨，成立于1994年12月，其中公司控股股东金龙精密铜管集团股份有限公 司是目前国内最大的精密铜管生产厂家。车间现有4台5t铜熔炼,由于没有安装正规的烟气处理装置，车间及周边环境的粉尘浓度严 重超标，针对上述情况，公司决定先对两台 5t铜熔炼炉的烟气进 行有效治理，以此改善作业环境。2铜熔炼炉烟气的治理方案本治理方案中主要对铜熔炼炉烟气进行治理， 根据铜熔炼炉烟气的 特点，由于烟气中可能含有高温颗粒甚至火星，因此通常熔炼炉上 均采用水式除尘器（有水膜除尘器、泡沫除尘器），水式除尘器具 有运行安全可靠，但除尘效率只能在 80

4、90%另外排出的污水处 理比较麻烦。为了从根本上解决这一难题，本厂依据在冶炼行业积 累的经验，大胆采用布袋式脉冲除尘器，考虑到烟气温度及混有的 火星，在除尘器前面布置旋风除尘器，一来可以降低烟气温度，二 来可以分离有引燃条件的大颗粒物，为了降低整个系统的阻力，选 用xdf型低阻旋风除尘器。铜熔炼炉排烟罩主要有伞形罩、 密闭罩两种形式。伞形罩一般布置 在熔炼炉上方，利用熔炼炉热烟气气流向上扩散流动时，带动周围 的空气不断渗入，混合后形成一个圆锥形上升气流群，上升气流群 顶部直径和上升气流的总量都随上升高度的增加而增加，由于混流IO中国学木期刊网作用，烟气温度随混流量的增加而降低，需处理烟气的温度

5、较低, 采用一般的布袋除尘器即可，但伞形罩的吸尘效果与车间的横向干 扰气流有很大关系，并且在同样的吸尘效果下，需要的系统功率比 较大。为了节约能源和提高吸尘效果，在本系统中选用密闭罩排烟' 密闭罩就是把整个熔炼炉罩在里面，密闭罩设置在操作平台上，密 闭罩底部离平台600mn左右，确保底部有合理的进气面积。为了便 于浇注铜水，密闭罩与吸尘管采用活动接口，熔炼炉侧倾时，接口 自动脱离。为了方便吊车对熔炼炉进行加料，密闭罩前侧及顶部开 有活动门，前侧设计成外开式结构，顶部设计成重锤翻板式。加料 结束后需及时关闭顶门，避免烟气往上窜影响吸尘效果，密闭罩尺 寸2 300 X 2 000 X 1

6、800mm为降低功耗，两台密闭罩前端装有手 动切换阀，两台吸罩相互切换，一台工作时另一台关闭。为了方便 熔炼炉的检修，密闭罩设计成可拆卸式，检修熔炼炉时，只需卸下 密闭罩的4个地脚螺栓，即可方便吊装。3烟气处理流程图4除尘器的选用1) hmc型脉冲袋式除尘器是我厂消化吸收国内外同类产品优点，经改进后设计而成的除尘器。除尘器采用脉冲喷吹的清灰方式，具有清灰效果好、净化效率高、处理风量大、滤袋寿命长、维修工作 量小、运行安全可靠等优点；2) xdf型旋风除尘器采用很小的相对断面比，使除尘器的进口面IO中国学木期刊网积尽量大，确保旋风除尘器阻力w 500pa;3）除尘系统工作原理：启动主风机，整个除

7、尘系统处于负压状态,含尘空气在吸烟罩的控制下被吸入系统风管进入一级旋风除尘器, 旋风除尘器将烟气中夹带的高温颗粒甚至火星之类的粉尘进行一 级分离（全面保护第二级布袋除尘器），然后进入布袋除尘器，因 气体突然扩张，流速骤然降低，颗粒较粗的粉尘靠其自重力向下沉 降，落入灰斗，细小粉尘通过各种效应被吸附在滤袋外壁，经滤袋 过滤后的净化空气通过文氏管进入上箱体，从出气口由主风机排入 烟囱；4）布袋除尘器运行原理：进入布袋除尘器被吸附在滤袋外壁的粉 尘，随着时间的增长，越积越厚，除尘器阻力逐渐上升，处理的气 体量不断减少，为了确保除尘器阻力稳定在合理范围内，就需要清 除吸附在滤袋外壁的积灰。清灰过程是由

8、脉冲控制仪按顺序对各个 电磁脉冲阀发出指令，依次打开阀门，顺序向各组布袋喷吹压缩空 气，气包内压缩空气经由喷吹管的孔眼穿过文氏管进入滤袋（称为 一次风），而当喷吹的高速气流通过文氏管一一引射器的一刹那， 数倍于一次的周围空气被诱导同时进入布袋内（称二次风），由于 一、二次风形成一股与过滤气流相反的强有力逆向气流射入布袋 内，使滤袋在一瞬间急剧从收缩一一膨胀一一收缩，以及气流的反 向作用，随将吸附在滤袋外壁粉尘清除下来。由于清灰时向袋内喷 吹高压空气是若干组滤袋间依次进行的，并不切断需要处理的含尘IO中国学木期刊网空气，所以在清灰过程中，除尘器的压力损失和被处理的含尘空气 量都几乎不变;5）除尘

9、系统前后风管设计风速18m/s,主风管直径600mm考虑到 系统阻力，选用4-68-8C离心风机，风机风量：21 000m3/h24 000m3/h,风机全压 3 300pa 3 200pa ;6）为了防止高温烟气进入脉冲布袋除尘器，在脉冲布袋除尘器进 口上设置一个测温点，随时监测进入脉冲布袋除尘器的温度，当烟 气温度超过设定值100C时，电控系统会自动发出声光报警并停止 风机，避免发生火灾事故。6除尘系统的技术参数脉冲布袋除尘器型号：hmc-224;处理风量：16 000m3/h 20 000m3/h;设计除尘效率：99.9%;总有效过滤面积：228m2过滤风速：1.2m/min 1.5m/

10、min ;滤袋规格：© 130X 2500;滤袋数量：224 条；滤袋的正常使用温度：100C；清灰压缩空气压力：0.5mpa0.7 mpa ;清灰压缩空气耗量：1.2m3/min ;脉冲阀数量：28只；IO中国学木期刊网脉冲阀规格：gT;旋风分离器型号：xdf-1100 ；配套风机型号：4-68-8C ;风量：21 000m3/min 24 000m3/h ;全压：3 300pa 3 200pa ;功率：30kw。7运行情况1）整个系统功率：主风机功率 30kw+螺旋机功率2.2kw;2）吸尘效果：熔炼炉的吸尘效果达到 90%以上;3）排放浓度及排放速率：根据太仓市环境监测站测定，熔炼炉排 气筒中颗粒物排放浓度及排放速率达到了工业炉窑大气污染物排 放标准gb9078-1996表2和表4中的标准。8结论1）铜熔炼炉采用旋风+脉冲布袋除尘器组合是可靠的，效率是稳定 的；2）除尘器收集下来的粉尘还有一定的商业