前言XXXX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XXXX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XXXX各部门的大力支持,在此表示衷心的感谢!编制人员:xxxxx xxxxx xxxxxxxxxx xxxxx xxxxxxxxxx xxxxx xxxxx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)烟尘成份0.8%CO220.2% O279% N2烟尘化学成份SiO2TiO2Fe2O3AL2O3FeO MnO Fe5.7% 0.14% 31.64% 1.3% 29.83% 0.06% 7.96%CaO MgO Na2O P2O5灼烧合计1.0% 0.3% 0.2% 0.18% 20.87% 99.2%烟尘粒度≤5μ5~10μ10~20μ20~50μ>50μ10% 19% 33% 16% 22%烟尘比重堆积比重1.3g/cm3真比重3.76g/cm3烟气含尘浓度:0.35~5 g/cm32)1#、5#高炉主要工艺参数1#、5#高炉主要工艺参数序号项目单位数量备注1#炉5#炉1 炉容m3480 380(480)2 高炉利用系数 3.7 3.33 出铁时间min/炉40¬4530¬404 间隔时间min/炉90¬100905 平均出铁量吨/炉110 856 最大出铁量吨/炉7 炉顶煤气压力KPa 110 948 开口机形式1#炉液压,5#炉拟改液压在同一侧9 堵口机形式3)矿槽系统粉尘特性(参考6#高炉数据)烟尘化学成份Fe FeO Fe2O3MnO S P MgO39.33% 1.2% 54.9% 1.97% 2.25% 0.07% 2.49%CaO SiO210.49% 9.5%烟尘粒度≤5μ5~10μ10~30μ30~50μ>50μ1.73% 5.87% 28.4% 19.9% 44.1%烟尘比重堆积比重1.28g/cm3真比重3.46g/cm3烟气含尘浓度:2.5~6 g/cm3(标况)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。
正常生产时,1#、5#高炉均有4个仓同时下料。
5) 1#高炉槽下成品皮带宽为1000mm,5#高炉槽下成品皮带宽为800mm,速度均为1.6m/s;振动筛:均为1200×1200;1#、5#高炉槽下返矿皮带宽为500mm,速度为1.2 m/s。
6) 5#高炉槽上共有2条皮带(带卸料小车)。
设计依据1. XXXX提供的原始资料。
2.《冶金工业环境保护设计规定》(YB9066—95);3.《工业企业厂界噪声标准》(GB12348—90)4.《大气污染综合排放标准》(GB26297—1996);5.《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078—1996);6.《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ19—87);7.《工业企业设计卫生标准》(TJ36—79);8.《采暖与卫生工程施工及验收规范》(GBJ242—82);9.《通风与空调工程施工及验收规范》(GB50243—97);10.《钢结构设计规范》(GBJ17—88);11.《建筑抗震设计规范》(GBJ11—89);12.《供配电设计规范》(GB50052—95)。
主要性能指标1. 出铁场1)方案一a. 1座高炉出铁时出铁场烟尘捕集率≥95%。
b. 2座高炉同时出铁时出铁场烟尘捕集率≥90%方案二出铁场烟尘捕集率≥95%2)铁水罐烟尘捕集率≥95%。
3)岗位粉尘浓度≤10mg/Nm3。
(剔除本底值)4)烟尘排放浓度≤50mg/Nm3。
5)除尘效率≥99%。
2. 矿槽1)烟尘(烟气)捕集率≥95%;2)岗位粉尘浓度≤10mg/Nm3(扣除本底值);3)排放浓度≤50 mg/Nm3(袋式除尘器);4)烟尘(烟气)净化率≥99%。
5)1#、5#矿槽区域肉眼不见黄烟方案一1#、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一、出铁场除尘系统1#、5#高炉各有一个出铁口,不同时开堵铁口,出铁过程有重叠;1#、5#高炉各有3个铁水罐口;同一座高炉铁水罐倒换时,存在2个铁水罐口同时进铁水的实际情况。
利用5#高炉与5#高炉矿槽厂房之间的场地,拆除原5#高炉矿槽的四台回转反吹除尘器,布置一座抗结露低阻脉冲袋式除尘器、风机站、排气筒,高低压控制室放在除尘器一层平台下面。
根据场地的实际情况布置管网(原1#高炉管道尽量利用)及支架,根据出铁场的工艺布置及设备状况,设计出铁口移动式烟气捕集罩和罐口上吸式集烟罩。
1.工艺流程本方案除尘系统由1#、5#高炉出铁口及铁水罐烟气捕集罩、抗结露低阻脉冲袋式除尘器、风机站及调速装置、管网系统及排气筒、卸灰系统、脉冲气源处理系统、电气及自动控制系统、避雷及照明、支架及钢结构、土建砼基础组成的负压系统。
本方案采用主要工艺流程如下图所示。
在引风机的作用下,高炉出铁时,出铁场高温烟气在热抬升力和捕集罩口负压场的作用下,与混入的冷风一起进入捕集罩,通过管网进入除尘器净化。
经净化后的烟气通过引风机进入排气筒直接排入大气。
过滤物(粉尘)经尾灰处理系统加湿后卸至汽车后外运。
当1#高炉出铁时,切换阀1打开,而切换阀2关闭;当5#高炉出铁时,切换阀2打开,而切换阀1关闭,即实现了1#,5#高炉除尘系统的切换。
当两座高炉同时出铁时,切换阀1及切换阀2同时打开,液力偶合器全速运转,系统风量达到最大值。
系统风量,根据工况通过液力偶合器调节。
2.系统工艺 2.1.系统工艺布置由于受总图位置限制,除尘用地较紧张,除尘系统布置在5#高炉与5#高炉原料厂房之间的场地,风机站布置于除尘器砼框架底部,风机布置在外侧,电机、液力偶合器布于内侧,除尘器砼框架梁底设置一台10t 电动葫芦用于检修时吊装电机、液力偶合器,除尘器底部地平设检修车道,电机、液力偶合器检修时,汽车可直接开进电动葫脉冲除尘器风机排气筒液偶电机切换阀1切换阀21#炉出铁口捕集罩1#炉铁水罐捕集罩5#炉出铁口捕集罩5#炉铁水罐捕集罩芦底部;高低压控制室布置于除尘器底部矿槽侧;具体详见除尘系统平立面布置图。
2.2.风量及分配1#、5#高炉出铁过程有重叠;同一座高炉铁水罐倒换时,存在2个铁水罐口同时进铁水的现象,确定系统风量时,按最大风量考虑,取一座高炉正常出铁,另一座高炉处在开(或堵)铁口时的风量加每台炉2个铁水罐口所需风量,本系统处理风量为60×104m3/h。
系统风量分配如下表所示:一座高炉出铁时铁口: 28×104m3/h罐口:单罐7×104m3/h双罐(3+7=)10×104m3/h合计:(35~38)×104m3/h二座高炉同时出铁时铁口: 21×104m3/h罐口:单罐6.5×104m3/h双罐9×104m3/h二座高炉合计:(55~60)×104m3/h2.3.系统管网2.3.1.高炉3个铁水罐口风管布置于出铁场○B列线砼柱外侧,支架利用○B列线砼柱打抱箍挑钢支架支撑。
2.3.2.1#高炉3个铁水罐口风管与出铁口风管合并后主风管沿着原1#高炉出铁场除尘风管路由布置,过马路后沿着青年路布置,支架绞接单柱支架支撑。
2.3.3.除尘系统主风管为2根D3000的风管,分别接1#高炉出铁场与5#高炉出铁场。
2.4.系统工艺参数系统风量:60×104m3/h系统阻力:4.5KPa除尘器过滤面积:9262m22.5.系统主要工艺设备2.5.1主电机型号:YKK630-8额定转速:740r/min额定电压:10KV额定功率:1120KW防护等级:IP44绝缘等级:F2.5.2液力偶合器型号:YOT CS1150输入转速:750r/min传递功率:670—1650KW额定转差率:1.5%—3%2.5.3主风机型号:AL-R258DW(IDF)转速:730r/min流量:60×104m3/h风压:4.8KPa2.5.4低压脉冲除尘器型号:XXXX—9262额定风量:60×104m3/h过滤面积:9262m2过滤风速:1.08m/min脉冲压力:0.15—0.3MPa气动压力:0.35—0.4MPa清灰制式:离线清灰入口温度:90℃-120℃3.烟气捕集3.1.出铁口烟尘捕集3.1.1.出铁口工况及烟尘特点●出铁场烟气发生主要集中在开铁口、出铁和堵铁口过程之间。
其中开铁口、堵铁口及出铁后期烟气发生量较大。
●出铁口烟气在热射流及热抬升的双重作用下沿主铁沟向前、向上运动.由于热射流的卷吸作用,主铁沟周围的空气不断混入烟气中,使热抬升作用迅速衰减,在车间横向气流作用下,呈无组织排放状态向车间及周围厂区扩散,对环境造成污染。
3.1.2.高炉出铁口捕集罩设计须注意的问题●确保不影响冶炼操作、开堵口机操作室内操作工视线以及铁口设备(开口机、堵口机)的检修、●不影响检修或更换风口以及出铁口区清铁口等操作。
不影响天车工的操作视线。
实用可靠,维护工作量少。
●足够的罩面风速,使得罩口形成的负压场能有效地覆盖烟气发生范围,同时捕获外溢的烟气。
●减少横向风对铁口烟气干扰,使烟气在热抬升过程中能顺利进入罩口负压场。
●根据XXXX炼铁厂高炉的情况,采用上吸移动式捕集罩。
3.1.3.上吸移动式捕集罩结构形式如下图,罩b.轨道梁柱支撑于出铁场平台的混凝土梁上。
c.炉皮与移动间设置导流罩,主要起导流和密封的作用,确保出铁时烟气不外溢。
d.3.2.铁罐口烟气捕集铁水由铁沟流经固定铁嘴冲入铁水罐,由于落差产生的强烈冲击使高温铁水在罐内呈沸腾状态。
铁水与空气中氧气发生氧化反应生成含氧化铁颗粒的红色气体,气体呈烟柱向上扩散,气流较为集中,但铁水罐口沿烟气易受横向气流干扰,顺气流方向作无组织扩散。
3.2.1.设计铁水罐集烟罩时必须注意的问题便于观察。
操作工常需要观察罐内铁水液面高度,以确定是否装满,所以在集烟罩一侧留有观察门。