天铁5号高炉出铁场电除尘系统的设计与生产实践
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出铁场除尘技术方案铁场除尘是指针对铁场生产中产生的粉尘进行有效处理,以达到环保排放标准的技术。
随着环保意识的提高和法律要求的逐步加强,铁场除尘技术方案的重要性也日益彰显。
本文将对针对铁场除尘的技术方案进行详细介绍。
一、铁场粉尘来源铁场是生产钢铁的地方,由于钢铁生产工艺中需要用到大量的原材料和能源,故而会产生大量的尘埃,影响环境和人体健康。
具体的粉尘来源包括以下几个方面:1、原料处理:铁矿石、焦炭、石灰石等原料处理过程中产生的粉尘。
2、高炉操作过程中产生的炉尘。
3、烧结、球团和炼钢生产过程中产生的粉尘。
4、物料传输过程中因物料的撒落、泄漏而产生的粉尘。
二、铁场除尘技术方案针对铁场生产中产生的粉尘,现有的除尘技术主要包括机械除尘、静电除尘、袋式除尘和湿式除尘技术。
1、机械除尘技术机械除尘技术是目前应用最广泛的一种除尘技术,主要通过旋风和重力分离两种机制进行除尘。
旋风器是机械除尘中最常用的设备,其原理是利用离心力将捕集的尘粒与气体分离。
重力除尘器则是采用重力作用力将尘埃从气流中除去的一种设备,这种设备多用于气流速度较慢的情况下。
2、静电除尘技术静电除尘技术是利用高压电场作用于尘粒,在电场力的作用下将尘粒从气流中分离的一种技术。
静电除尘设备主要有板式和管式两种,其中管式静电除尘器应用广泛。
3、袋式除尘技术袋式除尘技术是利用过滤袋对气体进行过滤,将尘埃从气流中除去的一种技术。
袋式除尘器构造简单,操作稳定,处理量大,洁净度高,从而被广泛应用于钢铁行业的除尘处理中。
4、湿式除尘技术湿式除尘技术是将气体通过水雾形成的湿润状态,利用冲击、分散、惯性等原理将尘粒从气流中分离的一种技术。
湿式除尘设备主要包括湿式旋风除尘器、湿式静电除尘器、湿式电除尘器、湿式脉冲喷雾除尘器等。
三、铁场除尘技术方案的选择针对铁场的实际操作和处理要求,应根据生产工艺、粉尘特性、处理量和处理效果、机械设备投资成本以及维护费用等因素,选择最佳的铁场除尘技术方案。
前言炼铁厂对1#、5#高炉出铁场及矿槽除尘系统改造,使出铁场及矿槽系统生产过程中产生的粉尘得到有效控制,做到达标排放,我所受炼铁厂委托进行方案设计,结合1#、5#高炉炉前工况、作业制度、现场布置情况特编制两套方案供公司领导参考。
方案一、1#、5#高炉出铁场共用一套除尘系统,1#、5#高炉矿槽共用一套除尘系统;方案二、1#高炉出铁场及1#高炉矿槽共用一套除尘系统,5#高炉出铁场及5#高炉矿槽共用一套除尘系统。
本方案在编制过程中受到各部门的大力支持,在此表示衷心的感谢!编制人员:目录原始资料 (5)设计依据 (6)主要性能指标 (7)方案一 (8)一、出铁场除尘系统 (8)1.工艺流程 (8)2.系统工艺 (9)2.1.系统工艺布置 (9)2.2.风量及分配 (10)2.3.系统管网 (10)2.4.系统工艺参数 (11)2.5.系统主要工艺设备 (11)3.烟气捕集 (12)3.1.出铁口烟尘捕集 (12)3.2.铁罐口烟气捕集 (14)4.抗结露低阻脉冲除尘器 (15)4.1.除尘器特点 (16)4.2.除尘器卸灰 (16)4.3.除尘器滤料 (17)4.4.除尘器工艺参数 (17)5.电气与控制 (18)5.1.出铁口上吸移动式捕集罩控制 (20)5.2.铁水罐集烟罩控制 (20)5.3.清灰控制 (20)5.4.风机电机调速、风量切换控制;风机噪声处理 (22)5.5.高压、低压控制,电缆敷设 (24)5.6.接地系统及照明 (24)6.土建 (26)7.能介参数及接口 (26)二、矿槽除尘系统 (27)1.扬尘点主要分布 (27)2.污染源特点 (28)3.改造方案 (28)3.1尘源点的捕集形式: (28)3.2.系统工艺 (30)3.3.管网设计 (33)3.4.除尘器改造 (34)3.5.自动化控制及检测 (36)3.6.自动化系统 (37)3.7.土建与给排水 (39)3.8.能源介质参数 (39)方案二 (41)一、1#高炉除尘系统 (41)1.扬尘点主要分布 (41)2.扬尘点的捕集形式 (42)3.系统工艺 (42)3.1.工艺流程 (42)3.2.工艺布置 (43)3.3.各扬尘点风量分配表 (43)3.4.系统管网 (44)3.5.系统工艺参数 (44)3.6.系统主要工艺设备 (44)3.7.除尘器改造 (46)4.电气与控制 (47)5.土建与给排水 (48)6.能介参数及接口 (48)二、5#高炉除尘系统 (49)1.扬尘点主要分布 (49)2.扬尘点的捕集形式 (50)3.系统工艺 (50)3.1.工艺流程 (50)3.2.工艺布置 (51)3.3.各扬尘点风量分配表 (51)3.4.系统管网 (52)3.5.系统工艺参数 (52)3.6.系统主要工艺设备 (52)3.7.除尘器 (53)4.电气与控制 (54)5.土建与给排水 (54)6.能介参数及接口 (54)附录 (55)一、附图 (55)1. 方案一出铁场工艺原理图05LYG.FS1.00 (55)2. 方案一出铁场系统平立面布置图05LYG.FS1.01 (55)3. 高炉出铁口捕集罩05LYG.FS1.02 (55)4. 高炉铁罐口捕集罩05LYG.FS1.03 (55)5. 出铁场除尘器总图05LYG.FS1.04 (55)6. 方案一矿槽系统平面布置图05LYG.FS1.05 (55)7. 方案一槽下平面布置图05LYG.FS1.06 (55)8. 方案一矿槽工艺原理图05LYG.FS1.07 (55)9. 方案一矿槽除尘器总图05LYG.FS1.08 (55)10. 振筛局部密封罩05LYG.FS1.09 (55)11. 上料小车捕集罩05LYG.FS1.10 (55)12. 地坑捕集罩05LYG.FS1.11 (55)13. 皮带机捕集罩05LYG.FS1.12 (55)14. 方案二1#高炉系统平立面布置图05LYG.FS2.00 (55)15. 方案二5#高炉系统平立面布置图05LYG.FS2.01 (55)16. 方案二1#高炉除尘器总图05LYG.FS2.02 (55)二、附表 (55)1.方案一1#、5#高炉出铁场除尘系统投资估算表 (55)2.方案一1#、5#高炉矿槽除尘系统投资估算表 (55)3.方案二1#高炉出铁场、矿槽除尘系统投资估算表 (55)4.方案二5#高炉出铁场、矿槽除尘系统投资估算表 (55)原始资料1.电源:电源频率:50Hz;2.风象资料环境温度:最低 -12℃,最高40.1℃;相对湿度:≤70%;大气压:冬季764 mmHg,夏季747 mmHg;风:冬季主导风向西南,平均风速 2m/s;夏季主导风向西北,平均风速 3m/s;3.高炉资料1)出铁场烟尘(气)气特性(参考6#高炉数据)2)1#、5#高炉主要工艺参数1#、5#高炉主要工艺参数3)矿槽系统粉尘特性(参考6#高炉数据)4) 1#、5#高炉槽下矿仓分配情况:1#高炉共11个仓,其中4个烧结矿仓,4个球团矿仓,2个焦丁仓,1个块矿仓;5#高炉共11个仓,其中4个烧结矿仓,4个球团矿仓,2个焦丁仓。
第35卷 第8期 福 建 电 脑 Vol. 35 No.82019年8月Journal of Fujian ComputerAug. 2019———————————————本文得到福建三钢闽光股份有限公司基金项目资助。
林建新,男,1990年生,主要研究领域为电气工程与自动化。
E-mail:279854682@ 。
炼铁厂高炉出铁场除尘自动控制系统研究林建新(福建三钢闽光股份有限公司 福建 三明 365000)摘 要 高炉出铁场作为炼铁厂主要污染源,其除尘节能工作非常重要。
本文主要介绍了福建三钢炼铁厂5号高炉出铁场除尘自动控制系统。
关键词 出铁场除尘;自动控制;PLC中图法分类号 TP29 DOI:10.16707/ki.fjpc.2019.08.025Research on Automatic Control System for Dust Removal Ironmaking PlantLIN Jianxin(Fujian Sansteel Minguang Co.,Ltd., Sanming, China, 365000)1引言高炉作为钢铁联合企业的能耗大户,同时也是污染大户。
在福建三钢炼铁厂5号高炉规划之际就把环保作为一项重要工作来抓,列为高炉设计重点工程之一。
炉前出铁场历来是高炉工作条件最差,自动化程度最低,同时也是环境污染最重的地方。
由于烟尘颗粒小,散发到大气中会严重影响空气质量。
因此,出铁场除尘历来是高炉环保的重中之重。
除尘系统主要是捕除高炉铁口出铁过程中产生的烟气尘。
高压电机带动风机产生负压,把高炉铁口出铁过程中产生的烟气尘吸入布袋除尘器中,过滤烟尘,过滤后的洁净烟气经烟囱排出,而滤袋表层的灰通过反吹掉落到仓室下端,并由刮板机把灰送到集灰斗,最后通过气力输送把灰输送走。
2硬件系统福建三钢炼铁厂5号高炉除尘自动控制系统自动化设备主要有:(1)位于主控室内的西门子主站,包含:PLC 为CPU317-2PN/DP 、网卡CP343-1、模拟量模块AI8×16、数字量输入输出模块DIO16。
天铁炼铁厂静电除尘器改造王幸【摘要】为满足环保要求,天铁炼铁厂将静电除尘器改造为布袋除尘器,对除尘器箱体内部结构,气流分布装置、风机、喷吹室、除尘器本体等进行了设计.改造后除尘器的除尘能力达到了设计要求,排放浓度优于国家标准,设备运行平稳,故障率较低,取得了较高的经济效益.【期刊名称】《天津冶金》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】3页(P40-42)【关键词】除尘器;气流;滤袋;花板孔;风机【作者】王幸【作者单位】天津天铁冶金集团第一炼铁厂,河北涉县056404【正文语种】中文静电除尘器是冶金企业应用较为普遍的一种除尘器,随着环保要求越来越严,静电除尘器已经无法满足要求,特别是在排放浓度上,新环保法要求除尘器排放浓度不能超过25 mg/m3,而静电除尘器排放浓度普遍高于30 mg/m3,早期投运的除尘器排放浓度甚至超过80 mg/m3。
利用原电除尘器壳体将电除尘改造为布袋除尘器,不仅可以节省大量投资,而且可以节省除尘器建造时间。
本文结合天铁第一炼铁厂静电除尘器改造布袋除尘器的实践,对除尘器改造的设计进行探讨。
除尘器的选型是除尘器改造首先应解决的问题。
很多企业认为电袋形式的除尘器除尘效果较好,电袋除尘器采用前电场后布袋的处理方式,电场对烟气进行预处理,布袋对烟气进行二次处理。
然而对老旧除尘器的改造往往受空间限制,一般仅可安装一个电场,实际应用中低于两个电场的电袋除尘器其电场对烟气的处理能力是很低的,大部分灰尘还是要依靠后面的布袋收集。
布袋除尘器因其特殊的结构在冶金企业粉尘处理方面具有明显优势。
在改造成本方面,电袋除尘器比布袋除尘器改造成本要高出很多,综合考虑性能和改造成本,布袋除尘器是改造的首选。
长袋低压脉冲袋式除尘器是目前比较成熟的布袋除尘器,具有除尘效果好、喷吹时间短、喷吹压力低、清灰能力强、运行阻力低等优点。
按照清灰方式,该除尘器又分为离线清灰和在线清灰两种类型,其中离线清灰方式除尘效果更好,滤袋寿命更长。
浅谈高炉出铁场除尘创新与改造作者:白玮来源:《中国新技术新产品》2012年第07期摘要:针对高炉出铁场除尘存在的除尘效果差,出铁场难封闭的现状,通过将出铁口顶吸罩进行改造,增加侧吸罩,及对出铁场进行平坦化改造,设计密封盖板进行封闭除尘等创新与改造,达到良好的除尘效果。
关键词:出铁场除尘;改造;创新;除尘效果中图分类号:TF38 文献标识码:A随着高炉高风温、高煤比、高富氧、高顶压等操作手段的应用,冶炼强度的不断提高,生产工艺和操作水平的不断提升,高炉产量不断提高,烟尘的排放量也随之加大,员工对现场环境和清洁生产的要求也越来越强烈。
原有的出铁场除尘能力突显不足,必须进行改造创新,提高除尘效果。
1现状莱钢股份炼铁厂现有六座高炉,高炉出铁场最初设计为斜坡式出铁场。
出铁场平台高低错台多、放坡多。
高炉在出铁过程中产生大量的烟尘。
高炉出铁场除尘原设计只有铁口顶吸罩和罐位罩进行除尘,铁口和罐位产生的烟尘大部分被收集,仍有部分烟尘得不到很好的收集,影响除尘效果。
撇渣器和流铁沟处有大量烟尘外溢,但是撇渣器和流铁沟因标高相差大,无法实现封闭,无法进行除尘,给高炉现场环境造成严重污染。
同时带有腐蚀性的酸性烟尘加剧了厂房钢结构的锈蚀。
2 原因分析出铁场除尘效果差的原因主要有:(以莱钢股份炼铁厂2#高炉为例)2.1 出铁场除尘器入口管道曲折,阻损大2#高炉出铁场除尘原设计为1#、2#高炉共同使用,因现场空间的限制,除尘器本体入口部位设计成方管,弯头多,管网走线曲折,阻损大。
随着两座高炉大修扩容以及1#高炉新上出铁场除尘,只在方管的中部进行隔断,仅供2#高炉出铁场除尘使用。
随着2#高炉扩容及冶炼强度的提高,出铁量大大提高,加之原除尘的设计缺陷,系统阻力大,系统各处风量分配不合理,除尘效果差。
2.2出铁口顶吸罩为固定式,容积小原出铁口顶吸罩为固定式,受现场开口机、泥炮的影响,容积小,除尘能力差。
影响炉前作业。
为方便检修在顶吸罩上开孔,因此外面的风混入严重。
出铁厂除尘成套设备技术规格书1、高炉有关参数:高炉有效容积: 450m3利用系数: 3.5t/ m3.d产量: 1575t/d平均每次冶炼时间:90分钟出铁时间: 40min左右;间隙性出铁2、高炉出铁场的烟尘特性如下:1)烟尘浓度: 0.35---8g/标m2)烟尘化学成分3)烟气成分3、除尘器性能指标在生产满负荷情况下,设计性能指标:4、出铁场除尘系统捕集罩形式出铁口捕集罩形式为上侧吸+上部接受罩铁水罐口捕集罩----半密闭罩铁水罐口捕集罩----半密闭罩5、出铁口烟气温度 135-- 200 ℃出铁沟烟气温度 120-- 200 ℃铁水罐烟气温度 80-- 120 ℃6 系统工艺参数7、其它:1)、风机调速高炉出铁场为间歇工作机制,除尘系统应采用调速装置,一般有变频器或液力偶合器两种方法。
2)、野风阀本系统管路中捕集罩与除尘器之间设置一只野风阀,使突发性高温烟气超越报警极限时,自动打开混风,防止突发性高温烟气烧毁滤袋。
3)、切换阀三个铁水罐和出铁口的管路上各设置一个切换阀,4)、离线清灰矿槽除尘成套设备技术规格书1 高炉矿槽概况供料系统以矿槽为主体,矿槽布置在高炉的前部,以高炉上料斜桥为中心左右对称布置,两侧各设有1个焦炭槽、4个烧结矿槽、1个球团矿槽、1个块矿槽。
右边增设1个杂矿槽,左边增设1个小块焦槽。
2 高炉矿槽粉尘组成及化学成分①粉尘颗粒分散度(%)颗粒粒径(μm) <5 10-5 20-10 30-20 40-30 50-40 >50 % 1.73 5.87 15.2 13.2 10.7 9.2 44.1②粉尘成分(%)粉尘成分: Fe Fe2O3 FeO P MnO S MgO CaO SiO2% 39.33 54.9 1.2 0.07 1.97 2.25 2.49 10.49 9.5③粉尘比电阻温度(℃) 50 100 150 200 250 比电阻(欧.厘米) 3.4×107 5.6×107 2.0×107 8.0×107 1.6×107④粉尘其他性质粉尘静止安息角 40-50°粉尘密度 3.46g/cm3粉尘的堆密度 1.28g/cm33除尘器性能指标在生产满负荷情况下,设计性能指标:4、槽上槽下捕集形式的确定槽上除尘系统采用移动式通风槽装置,它与产尘工艺设备的吸尘罩与其连接的钢性除尘管道和除尘器组成一套除尘系统,以克服上述除尘装置的不足,本通风槽系统特点是不需要设阀门就可以控制一个矿槽的扬尘,维护量小,故障率低,并且抽风点设在小车的顶部和卸料裤衩两侧,离扬尘点很近,捕集率高。
高炉出铁场环保除尘设计摘要:高炉出铁场是钢铁企业生产中的主要污染源之一,且控制和收集难度相当大,是冶金企业环保工作的重点和难点。
随着国家对保护工作的日益加强,对高炉出铁场通风除尘的设计也提出更高的要求。
高炉出铁场通风除尘设计是整个出铁场设计中的重要环节。
经分析认为,高炉出铁口、撇渣器、渣铁沟、摆动流嘴、铁水罐位处采用全封闭和负压抽风设计,将铁口区域封闭在小房子里,可以有效控制和收集出铁场各类烟尘,强化烟尘捕集效果。
关键词:高炉出铁场;环保除尘设计;一般来说,钢铁企业的能源除了购买煤炭和电力外,还包括焦化或冶炼过程中的可燃气体。
对于后者,高炉煤气占很大比例。
它能否科学合理地应用,对钢铁企业的能源平衡和能源设施配置有很大的影响。
特别是近年来,随着我国经济的快速发展和对钢铁产品需求的不断增加,钢铁工业和高炉炼铁工业也得到了迅速发展。
一、出铁场烟尘特性1. 出铁场烟尘主要点位和特性铁口烟尘特性。
在开铁口、堵铁口及出铁后期烟气发生量较大,烟尘对出铁场工作环境造成很大的污染,同时对人体健康也存在很大的隐患。
开铁口后,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。
该烟尘呈现出温度高、流速快、射程远、喷射瞬时量大、扩散面积大、烟尘颗粒小等特点,且捕集难度大,一旦失去控制就会迅速扩散至整个出铁场内,并会长时间在空气中飘散无法沉降。
铁出尽后,需要用泥炮进行堵口操作,结束出铁过程,堵口虽然过程持续时间短,但在堵口瞬间会产生一股烟气,捕集难度也很大。
撇渣器处烟尘特性。
高温铁水和熔渣经主铁沟流至撇渣器处进行渣铁分离,撇渣后的铁水表面与空气发生强烈氧化作用,产生大量烟尘。
摆动流嘴、铁水罐处烟尘特性。
铁水经支铁沟流落至摆动流嘴,再从摆动流嘴流落至铁水罐内。
首先高温铁水流入铁水灌发生撞击,产生大量烟尘;另外高温铁水在罐内呈沸腾状态,铁水与氧气发生反应也生成含氧化铁颗粒的红色烟尘,随着热气流集中向上扩散。
500m33高炉出铁场除尘系统工程设计方案目录一、概述……………………………………………………………………二、设计依据………………………………………………………………三、设计原则………………………………………………………………四、设计指标………………………………………………………………五、工程设计施工范围……………………………………………………六、高炉除尘系统主要设计参数…………………………………………七、除尘系统工艺布置……………………………………………………八、主要设备选型及技术参数……………………………………………九、电气设施………………………………………………………………十、自动化仪表及控制系统………………………………………………十一、给排水及压缩空气…………………………………………………十二、安全消防及劳动保护………………………………………………一、概述:二、设计依据2.1《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)2001年版;2.2《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996);2.3《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85);三、设计原则1)坚持先进、适用、可靠、经济的原则,使之达到国内目前先进水平。
2)环保标准严于国家规定的标准。
3)所有设备均立足于国内加工制作。
4)整个除尘系统的安装、运行不影响生产设施结构和工艺操作。
5)除尘系统运行时其主要噪声符合国家标准。
6)对捕集到的烟尘具有比较合理的处置或运输的工艺措施。
7)所采用的除尘技术先进(系统控制能满足电控和手动操作),系统工艺配置完整合理,符合国家有关安全规范,运行安全可靠,维护简便,运行费用低。
8)除尘系统(含管道)的使用寿命为15年。
四、设计指标4.1烟气捕集率:≥92%(厂房顶不见黄烟)4.2排放浓度:≤50mg/Nm34.4岗位粉尘浓度:≤10mg/Nm3(扣除本底浓度)五、工程设计施工范围除尘系统从烟气捕集罩开始,至除尘器下卸灰口止的整个系统制作安装工程。