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AOD高溫煙氣除塵系統

AOD高溫煙氣除塵系統

  • 所屬分類:AOD爐高溫煙氣收集系統

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  • 發布日期:2016/08/17
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詳細介紹

   世界不銹鋼產量每年約以6%的速度增長,截止2009 年已達2800萬噸,預測到2010年將達到3000萬噸,其中亞洲將占主要份額。中國2009年不銹鋼表觀消費量達到540萬噸,連續4年保持世界第一。

   不銹鋼冶煉工藝主要分為二步法和三步法,AOD 爐在不銹鋼的生產領域中充當非常重要的角色。

   AOD爐冶煉煙氣具有沖擊性強、溫度高、粒徑細等特性,治理過程中存在難捕集,易燒毀濾料等難點,國內目前可參考的成功案例很少。個別大型不銹鋼AOD 爐多為引進國外技術,設計有完善的除塵系統,但對于國內設計的中小型AOD 爐。

   由于環保投資相對較少,煙氣凈化除塵系統設計不合理,造成最終運行效果很不理想。如何針對中小型AOD爐設計出投資省、凈化效率高、運行平穩可靠的干法高溫除塵系統,是不銹鋼冶煉行業亟待解決的共性問題。

   AOD 爐采用常壓操作,通過爐體一側設置的多個風口向爐內輸送氧氣、氬氣和氮氣,操作中可根據不同的操作階段,通過調節供給的氣體種類和氣量降低一氧化碳的分壓來實現降碳保鉻的目的。

   AOD爐冶煉過程中產生大量高溫煙氣,以3噸AOD精煉爐為例,初始煙氣量約為5000 m3/h,出口煙氣溫度>1200℃,煙塵濃度約為12500mg/m3,超過國家規定排放標準限值100mg/m3的100倍以上,僅一臺爐子一年的煙塵排放量就約在500噸左右。 

   鄭州金燁科技發展有限公司和鄭州海特模具有限公司聯合對海特模具公司的3噸AOD冶煉爐進行消煙除塵裝置研究。該項目得到鄭州高新區科技主管部門的高度重視,將其列為高新區重點科技攻關項目。 

除塵系統的選擇:

   AOD爐冶煉煙氣治理不適合采用濕法除塵(除塵后水中含有Cr6+,污染環境)。干法高溫除塵領域,多年來一直以布袋除塵和靜電除塵為主。脈沖式濾筒除塵器具有體積小,效率高,投資省,易維護等優點。

   近年來,隨著新技術、新材料的不斷發展,對濾筒的結構和濾料進行了改進,解決了傳統布袋除塵器對超細粉塵收集難、過濾風速高、清灰效果差、濾袋易磨損破漏、運行成本高等難題,使脈沖式濾筒除塵器成為工業除塵器發展的新方向。

AOD爐高溫除塵系統技術參數:   

  1. 降溫形式:冷風補充+旋風分離器;

  2. 降溫系統出口溫度:≤120℃;

  3. 濾筒規格:φ325mm×φ210mm×1250mm; 

  4. 濾筒數量:70個;

  5. 過濾面積:840m2;

  6. 處理風量:45000m3/h ;

  7. 濾料孔徑:≤5um;

  8. 除塵效率:≥99.6%;

  9. 粉塵排放濃度≤20mg/m3

  10.設備阻力:≤1600 pa。

冶煉爐粉塵特點:

1、煙塵粒度細,吸附力強。2、溫度高,治理難度大。3、煙氣的陣發性強,無組織排放多。

本項目的技術難點:

   節能、高效、耐用降溫裝置的研究和設計。

   高溫煙氣(黏、濕)采用濾筒大面積過濾時濾筒材質、結構的研究設計。

   成套裝置的實用性研究,本項目不是純粹的實驗室研究,它要結合實際應用,項目完成后要具有工程實用價值。這麼大的除塵系統要應用于工業生產當中,必須結合應用廠家和生產設備進行驗證,因此我們和鄭州海特模具有限公司經過友好協商,雙方合作完成本項目。合作方承擔了大量的基礎工作和試驗條件。

根據這些特點我們選擇了一下設計思路:

(1)排煙罩:

   AOD爐冶煉工藝復雜,活動部件多,排煙量大,煙氣溫度高,為不影響AOD爐冶煉生產,設計的煙氣收集罩為自動行走,并且在收集罩內部鑲嵌耐高溫硅酸鋁耐火磚有效保證收集罩外殼不受到高溫煙氣的熏烤而變形。制作考慮到粉塵發生機理、飛散方向、速度和臨界點等特點,收集罩設計為半密封罩。

(2)降溫系統:

   旋風分離器有均化煙氣溫度和捕集火花等作用。設計了移動式半密閉罩,在集塵罩口處摻入大量的冷風,使進入除塵器煙氣的溫度小于120℃,完全滿足濾筒除塵器的使用要求。

(3)風機

   大型除塵系統的風量達到每小時數十萬立方米以上,電機功率達到數百千瓦,成為煉鋼企業中的耗能大戶。合理地進行系統設計,有效降低能耗已成為除塵系統設計的一個重要方面。在節能方面,除塵系統要降低能耗,主要就是要設法降低除塵風機的運行功率,使主風機處于節能優化狀態。

   根據引風量以及除塵系統的阻力,并考慮到風機控制采用了變頻調速裝置,本系統選用y5-48系列離心風機,使本系統達到優化節能的效果。

(4)濾料的選擇:

   高溫濾筒因其過濾煙塵的一些高溫特點要求所用的濾料剛性強、抗潮性能好、強度高,清灰容易、耐壓、耐酸、耐溫等特點。既區別于袋式除塵器用的濾袋,又區別于空氣過濾器的濾紙。

最終選用了覆膜聚酯濾料,其性能如下:

  《1》選用100%合成高強度覆膜聚酯纖維材料,其纖維呈光滑的管狀,纖維相互交叉,開孔更小,分布更均勻,具有良好的過濾性能;

  《2》覆膜聚酯纖維濾料的應用,使濾筒不僅具有較好的耐酸堿性能,過濾效率更高,運行阻力小,與傳統的濾材相比,其具有不可比擬的耐磨性和高強度、耐破度,脈沖反吹及其它方式更易清灰,而且可用水反復清洗,而不損傷濾材,延長使用壽命; 

  《3》濾筒用堅韌耐用的聚酯濾材與防腐鋼板網支撐結構結合而成,新型敞開式褶皺設計,有效過濾面積大,且可以使氣流恒定,無障礙通過表面;

  《4》與傳統的濾袋相比,其過濾面積增加二至三倍,降低了壓降,提高了過濾效率,延長了使用壽命;

 《5》優質的濾材,先進的生產流水線和超群的檢測設備,保證了濾筒的品質?!?/span>

(5)結構

  本除塵器采用分室結構,設置多個以并聯方式組合的除塵室單元,每個單元各有一個出風口,出風口裝有氣動碟閥。

  此種結構綜合了分室反吹和噴吹脈沖清灰各類收塵器的優點,克服了分室反吹清砂強度不夠,噴吹脈沖清灰和過濾同時進行的缺點,不僅提高了收塵效率,延長了濾筒的使用壽命,還可實現在線檢修、更換濾筒等功能。 

(6)控制系統

   整個系統有主控制器系統,顯示器系統,溫控器系統,遠端矩陣柜等組成。整套系統檢測數據準確,操作人性化。 風量控制采用西門子變頻器,根據煙氣量大小,調節變頻器控制風機風量。

   以鄭州海特模具3噸AOD爐為例,治理前煙塵排放濃度12500mg/m3,小時散發煙塵量62.5kg/h,年運行7200工時計算,全年向大氣散發煙塵量450t/年;治理后煙塵排放濃度14mg/m3,小時排放煙塵量0.42kg/h,全年排放煙塵量3.02t/年。治理前后對比,煙塵排放小時消減量62.08kg/h,全年排放消減量447t/年。

   該設備的使用可大大改善生產車間環境,減少空氣污染,具有很高的社會價值。本除塵器性價比高,除塵效果好,清灰過程自動化,運輸、安裝、維修方便,必將具有良好的推廣前景和較好的經濟效益。 

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