云南2萬風量高爐爐頂上料除塵器廠家排放高標10mg設(shè)計本文以某鋼鐵廠兩座高爐配套的礦槽及出鐵場設(shè)計為例,介紹一種以排放達到10毫克為原則,通過優(yōu)化除塵點、除塵管道結(jié)合設(shè)備改造完成除塵系統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)計、達標實例。
1工程概述
某鋼鐵廠有2座660m3的高爐,每座高爐出鐵場設(shè)置有1個出鐵口及3個鐵水罐位,對應配備1套布袋除塵系統(tǒng);出鐵場廠房為半封閉,出鐵場平臺四周敞開,屋頂設(shè)天窗自然排風,由于現(xiàn)有出鐵場除塵系統(tǒng)能力不足,高爐出鐵時煙氣不能有效控制,特別是外界氣流擾亂的時候,煙氣污染更加嚴重。2座高爐共用1個汽車上料口,運送各種塊礦和雜礦,同時通過皮帶運送燒結(jié)礦和焦炭,皮帶輸送及轉(zhuǎn)運站各點粉塵污染嚴重;每座高爐礦槽對應配備1套電除塵系
統(tǒng)。原有的除塵系統(tǒng)覆蓋面有限,設(shè)備能力不足,有組織排放和無組織排放均超標。該鋼廠處于執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的地域,自2015年起高爐出鐵場除塵系統(tǒng)有組織粉塵排放要達到≤15mg/m3,高爐礦槽、原料除塵系統(tǒng)有組織粉塵排放要達到≤10mg/m3[2],依靠原有除塵系統(tǒng)無法滿足。
2思路及方法
高爐出鐵場為高發(fā)熱、高煙氣污染廠房,將高爐出鐵場、礦槽等廠房進行全封閉措施,以滿足對無組織排放的要求。封閉后,強化煙氣捕集措施,使高爐出鐵時產(chǎn)生的煙氣得到有效控制。設(shè)置屋頂除塵系統(tǒng),用于捕集逃逸的煙氣。
充分發(fā)揮現(xiàn)有4套除塵設(shè)備能力,通過布袋除塵器升級及電除塵器改布袋除塵器,使系統(tǒng)排放滿足新標準要求;通過綜合措施使總煙氣處理能力由9.2×105m3/h提高到12.4×105m3/h。
增設(shè)出鐵場屋頂、爐頂除塵系統(tǒng);槽上卸料車、返焦返礦除塵系統(tǒng);限于場地狹小,選用體積小、重量輕、過濾效率高的濾筒除塵器,引風機加設(shè)減震機座。濾筒除塵器、引風機安裝在礦槽屋頂上。
增設(shè)礦槽上料除塵系統(tǒng),選用布袋除塵器。除塵器及風機就近地面布置。
為減少生產(chǎn)工期,降低成本,原有風機利舊,在保留現(xiàn)有除塵器框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對除塵器治理。
云南2萬風量高爐爐頂上料除塵器廠家排放高標10mg設(shè)計方案
3.1出鐵場除塵系統(tǒng)
重新設(shè)計高爐出鐵鐵口除塵罩和罐位集塵罩,增設(shè)鐵溝蓋板及鐵溝除塵管道以達到強化對煙塵點的捕集,核算各煙塵點風量,重新設(shè)計除塵管道及煙囪,支路設(shè)置調(diào)節(jié)閥門。
現(xiàn)有布袋除塵器上箱體,重新設(shè)計花板孔分布,改濾袋160mm×6000mm為130mm×6500mm,使過濾面積由現(xiàn)有的4200m2增加到6300m2;為保證出鐵場15mg/m3的排放濃度,采用PE/PE55Scs16濾料,MPS超細滌綸針刺氈濾料經(jīng)過抗結(jié)露處理;更換噴吹系統(tǒng)及花板,灰斗中加裝導流板以使氣流分布更均勻[5]。由于風機電機參數(shù)滿足改造后的系統(tǒng)風量和阻力要求,予以保留利用。
3.2礦槽槽下除塵系統(tǒng)
重新設(shè)計除塵管道和除塵罩,采用耐磨彎頭,各除塵點接管拔起自同樣高度后接入樹狀分布接主管道;增加燒結(jié)礦振動篩密閉罩和皮帶導料槽,強化對粉塵的密閉,通過各種措施解決管道積灰和磨損的問題。
拆除現(xiàn)有的54m2電除塵器原電氣元件和上部箱體,利用部分箱體和下框架,在同樣軸線下排布花板孔;為保證礦槽10mg/m3的排放濃度,采用PE/PE554Cs16濾料,MPS超細PE針刺占經(jīng)過易清灰耐磨處理。與其他“電改袋”工程不同的是,本次改造對進風方式進行改造,拆除原有的進氣箱和出氣箱,重新加裝外壁板、隔板、進風道和進氣口閥,使含塵氣更均勻進入各濾室,平衡各濾室的風速和阻力,并能減少直接進入的含塵氣對前排濾袋的沖刷。原風機及電機能夠滿足優(yōu)化后的系統(tǒng)風量及阻力。
3.3出鐵場屋頂除塵系統(tǒng)
高爐爐頂箕斗車翻料區(qū)域采用鋼板封閉,僅留箕斗車翻料通道,接除塵管道,該點設(shè)計風量為5.0×104m3/h。
出鐵場四面封閉,僅留近地面區(qū)域作為進風面,原屋頂天窗封閉,利用封閉后的結(jié)構(gòu)形成屋頂罩,捕集特殊工況下產(chǎn)生的煙氣,該點設(shè)計風量為105m3/h。
考慮到場地及煙塵性質(zhì),采用過濾面積為2208m2濾筒除塵器,風機電機設(shè)置減震機座,安裝于槽上鋼結(jié)構(gòu)平臺。
3.4槽上返礦除塵系統(tǒng)和礦槽上料系統(tǒng)
槽上卸料小車下料口采用重力擋板,通過移動通風槽連接卸料小車除塵管道控制卸料時的揚塵,風量5.0×104m3/h;槽下返礦大傾角皮帶及返礦倉除塵5.0×104m3/h風量并入該系統(tǒng)。
同樣受限于場地,采用過濾面積為2904m2濾筒除塵器,就近設(shè)置在槽上鋼結(jié)構(gòu)平臺。
對從汽車卸料口至礦槽槽上之間的揚塵點設(shè)置單獨的除塵系統(tǒng),包括汽車翻料口,各皮帶機頭機尾以及各個落料點,新建1臺3450m2的布袋除塵器,采用PE/PE554Cs16濾料,MPS超細PE針刺占經(jīng)過易清灰耐磨處理,所有管道彎頭均采用耐磨彎頭。
3.5除塵灰處理
共有9套除塵系統(tǒng),為減少多點卸灰?guī)淼亩螕P塵,每套系統(tǒng)不再設(shè)置獨立的儲灰倉或者中間倉,而是通過AV泵氣力輸送將9套除塵器的灰輸送至一大型灰倉內(nèi),灰倉容積設(shè)計為3d的存灰量。為減少卸灰時的揚塵,星型卸灰閥采用變頻控制下灰量,自動控制加濕機的進水量,使水和灰以合適的比率混合后卸入卡車。
云南2萬風量高爐爐頂上料除塵器廠家排放高標10mg設(shè)計
通過該次環(huán)保設(shè)計,由于廠房進行了全封閉措施,煙氣及粉塵得到有效控制,消除了無組織排放,出鐵場及礦槽周邊環(huán)境得到極大改善,高爐區(qū)域上方明顯要比其他未改造高爐區(qū)域可視度高。原本為嚴重揚塵區(qū)域,如高爐爐頂上料口、箕斗車地坑卸料口、汽車卸料區(qū)等明顯改觀;礦槽上料各轉(zhuǎn)運落料點揚塵均被有效控制;槽下振動篩罩與導料槽形成的微負壓遏制了粉塵的外溢,使礦槽廠房內(nèi)不再是灰塵滾滾,工人作業(yè)崗位環(huán)境得到極大改善。運行3個月后,對布袋除塵器有組織排放進行了測量,系統(tǒng)總風量均達到設(shè)計風量,煙囪排放濃度均滿足執(zhí)行標準要求,達到了除塵改造的目的。
由于除塵點風量和除塵管道合理優(yōu)化后,原本抽取較大顆粒的除塵點變成抽取灰塵為主,管道風速更為均勻,管道積灰和磨損的問題有效改善,除塵灰集中輸送量由原來的每天40~50t下降到每天30~40t,實現(xiàn)了本次以“排放高標10mg設(shè)計”的目標。
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ZL47F-16自力式流量控制閥是一種自動恒定流量的水力工況平衡閥?砂葱枨笤O(shè)定流量,并將通過閥門的流量保持恒定。應用于集中供熱、中央空調(diào)等水系統(tǒng)中,使管網(wǎng)的流量調(diào)節(jié)一次完成,把調(diào)網(wǎng)工作變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙洹C獬藷嵩辞袚Q時的流量重新分配工作,可地解決管網(wǎng)的水力失調(diào)。結(jié)構(gòu)及特點: ZL47F 16系列自力式流量控制閥是按被控管線需要設(shè)定流量,并可鎖定設(shè)定狀態(tài)?勺詣酉芫的富余壓力。能使分支管線間流量調(diào)節(jié)互不干擾,直接流量數(shù)字顯示,公稱壓力為1.6Mpa,介質(zhì)溫度為O-120℃,閥體材質(zhì)采用灰鑄鐵、碳素鋼、鍛壓銅合金,內(nèi)件材質(zhì)采用銅合金、不銹鋼。安裝說明: 應按閥體箭頭所示的水流方向安裝,切勿裝反,在管道上可垂直安裝亦可水平安裝。流量設(shè)定方法:用專用扳手,打開保護蓋,旋轉(zhuǎn)閥桿,使刻度線調(diào)速到設(shè)定流量的對應值。應另設(shè)關(guān)斷閥門。平衡閥正確地理解應為水力工況平衡用閥。從這一觀念出發(fā)一切用于水力工況平衡的閥門如調(diào)節(jié)閥、減壓閥、自力式流量控制閥、自力式壓差控制閥都應看成水力工況平衡用閥——平衡閥。而市場上稱為平衡閥的產(chǎn)品,僅是附加了流量測試功能的一種手動調(diào)節(jié)閥。 靜態(tài)平衡閥是指手動調(diào)節(jié)閥或手動平衡閥。動態(tài)平衡閥是指自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥。自力式流量控制閥也曾稱作自力式流量控制器、自力式平衡閥。自力式壓差控制閥在北歐也稱為Automotic Balamce Valve即自動平衡閥。 一、水力工況和水力工況平衡 一般地說供熱、空調(diào)的管網(wǎng)都是閉路循環(huán)的管網(wǎng),其水力工況是指系統(tǒng)各點的壓力,各管段的流量、壓差。由公式△P=SG2 △P——壓差或稱阻力損失 S——管段或系統(tǒng)的阻力系數(shù) G——管段或系統(tǒng)的流量 可知,流量和壓力是相關(guān)參數(shù),流量和壓力的調(diào)控互為手段和目的。減壓手段是減少上游管路的流量;減少流量也必湎是減少管路前點的壓力或增加管路后點的壓力。流量變化必然導致壓力的變化;S值不變的系統(tǒng),壓差的變化必然起因于流量的改變。因此說沒有一咱不影響壓力的流量控制閥,也沒有一種不影響流量的壓力控制閥。