一、前言
中頻電爐在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量煙塵嚴(yán)重污染了車間和周圍廠區(qū)的環(huán)境，更重要的是直接危害了操作工人的身體健康，為了改善車間的自然環(huán)境，保證操作工人身體健康就必須采取一定有效的措施,安裝中頻電爐布袋除塵器。
二、需治理范圍及設(shè)計(jì)內(nèi)容
1、治理范圍
1電爐在熔煉時(shí)產(chǎn)生的煙塵；
2在加料時(shí)產(chǎn)生的煙塵；
3出鐵水時(shí)產(chǎn)生的煙塵；
2、設(shè)計(jì)內(nèi)容
電爐煙氣捕集裝置設(shè)計(jì)
車間內(nèi)外除塵管道的布置；
煙氣凈化設(shè)備（除塵器）設(shè)計(jì)；
除塵系統(tǒng)流程布置；
輸灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)；
除塵系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定及主要設(shè)備選型；
土建給排水采暖設(shè)計(jì)；
自動(dòng)化控制及供電設(shè)計(jì)。
三、設(shè)計(jì)依據(jù)及原則
1、設(shè)計(jì)依據(jù)
1.1電爐廠提供的有關(guān)工藝資料；
1.2根據(jù)電爐廠的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的情況；
1.3我公司在冶金行業(yè)除塵治理的經(jīng)驗(yàn)；
1.4我公司所采用的*技術(shù)。
2、設(shè)計(jì)原則
本著電爐廠的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本著投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，滿足國(guó)家環(huán)保法以及操作的實(shí)際要求，以生產(chǎn)服務(wù)為宗旨。
2.1不影響冶煉操作工藝生產(chǎn)服務(wù)的宗旨。
2.2所采用技術(shù)經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)，并能保證長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。
2.3性價(jià)比優(yōu)，即第yi次投資省長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用低；
2.4能耗低，節(jié)能；
2.5滿足國(guó)家環(huán)保部門的要求，鋼鐵行業(yè)的要求并達(dá)標(biāo)
《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》
《鋼鐵工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》
《工業(yè)爐窯大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》
《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》
四、治理方案實(shí)施后達(dá)到環(huán)保指標(biāo)：
1、煙塵捕集率大于等于90%（廠房頂不冒黃煙）
2、排放濃度小于等于40%mg/Nm3
3、崗位粉塵濃度小于等于10mg/Nm3
五、電爐煙氣治理方案
電爐煙氣捕集裝置組成：
回轉(zhuǎn)式傘頂吸罩+低阻、大流量管道+調(diào)溫電動(dòng)蝶閥+離線氣管式脈沖除塵器+鍋爐引風(fēng)機(jī)+煙囪達(dá)標(biāo)排放
2、煙氣凈化
煙氣的凈化只有靠除塵器來實(shí)現(xiàn)，除塵器選擇的優(yōu)劣直接影響到除塵系統(tǒng)的捕集效果、除塵電耗以及整個(gè)系統(tǒng)能否長(zhǎng)期穩(wěn)定、可靠運(yùn)行、除塵器的形式繁多，各有利弊。關(guān)鍵在于如何揚(yáng)長(zhǎng)避短，與系統(tǒng)工藝及粉塵組成相適應(yīng)以獲得效果。對(duì)于電爐煙氣來說，采用袋式除塵器比較適合。其除掉黃褐氣飄塵，排放濃度可控制在40mg/Nm3以下。
根據(jù)鋼廠所處地區(qū)，溫度低，易結(jié)露的特點(diǎn)，我公司采用新型“抗結(jié)露”離線分室脈沖式除塵器。
國(guó)內(nèi)冶金行業(yè)諸多的袋式除塵器一開始使用情況好，系統(tǒng)正常。但在使用一段時(shí)間后，除塵器阻力的上升，系統(tǒng)風(fēng)量立即下降，捕集效果惡化，zui終導(dǎo)致除塵器系統(tǒng)實(shí)際效果與設(shè)計(jì)指標(biāo)或開始運(yùn)行階段效果大不相同而不得不進(jìn)行改造。長(zhǎng)期的冶金除塵器實(shí)踐告訴我們，“簡(jiǎn)單、實(shí)用、可靠、經(jīng)濟(jì)”的除塵器是受企業(yè)歡迎的。
2.1本方案所采用的“抗結(jié)露”除塵器的特點(diǎn)
分室離線連續(xù)脈沖清灰，解決周期長(zhǎng)，二次吸附等問題。
脈沖氣源處理，解決結(jié)露問題。
大沉降室，降低除塵器結(jié)構(gòu)阻力。
中進(jìn)風(fēng)形式，使濾袋負(fù)載均勻，延長(zhǎng)濾袋的平均使用壽命。
（1） 過濾風(fēng)速的確定
選擇合理的過濾風(fēng)速是確定除塵器結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)之一，影響至關(guān)重大。國(guó)內(nèi)同類除塵器在應(yīng)用上，片面追求投資少，占地省，而照搬國(guó)外的工藝經(jīng)驗(yàn)選擇高達(dá)2.0-2.5m/min的過濾風(fēng)速，不考濾國(guó)產(chǎn)濾料的應(yīng)用極限和工作點(diǎn)，其結(jié)果導(dǎo)致濾袋壽命急劇下降和“高阻癥”的出現(xiàn)，系統(tǒng)風(fēng)量在短期內(nèi)很快下降，運(yùn)行成本上升和達(dá)不到除塵效果。
（2） 離線清灰
離線清灰是避免粉塵二次吸附的有效手段，可大大提高清灰效率。其中，除塵器凈化倉(cāng)設(shè)計(jì)成小單室，清灰系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，僅有一室參與離線清灰，閉掉一個(gè)室的過濾面積對(duì)整個(gè)系統(tǒng)基本無影響?？墒钩龎m器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
六、系統(tǒng)工藝
系統(tǒng)工藝著重考濾以上幾個(gè)方面
（1）根據(jù)電爐煙氣捕集的條件確定工藝流程并使工藝短程化系統(tǒng)低阻化
（2）系統(tǒng)低阻化
（3）優(yōu)化系統(tǒng)風(fēng)機(jī)、電機(jī)的匹配性，提高效率。
（4）在滿足總圖布置的前提下，使設(shè)備布局更加合理。
1、系統(tǒng)工藝特征：“低阻、中溫、大流量”
其目的是：
（1）消耗能量低的前提下，獲得較大的處理風(fēng)量，不錯(cuò)的捕集效果。
（2）在同樣的處理風(fēng)量下，盡可能混入冷風(fēng)，保證煙氣溫度在50℃ -100℃之間，既不能燒毀濾袋，又不能減少運(yùn)行能耗。
（3）在同樣的處理風(fēng)量情況下，優(yōu)化管道設(shè)計(jì)，降低系統(tǒng)阻力。
2、溫度控制
布袋除塵器允許工作溫度上限為120℃（瞬）。高于120℃溫度煙氣進(jìn)入除塵器將會(huì)燒毀布袋，冶金行業(yè)的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙用野風(fēng)閥的形式來控制煙氣溫度常用而簡(jiǎn)單有效的方法。
3、處理風(fēng)量的確定
系統(tǒng)風(fēng)量的確定是除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中心的關(guān)鍵所在，如何科學(xué)合理地計(jì)算除塵系統(tǒng)所需風(fēng)量直接影響除塵效果的成敗。
（1）系統(tǒng)風(fēng)量偏低時(shí)的問題
A、根據(jù)工藝條件估算差
B、車間勞動(dòng)衛(wèi)生條件差，天車工作業(yè)環(huán)境惡劣
C、易燒濾袋尤其是管道短，流速高時(shí)。
（2）系統(tǒng)風(fēng)量的計(jì)算方法
A、根據(jù)工藝條件估算煙氣平均溫度；
B、根據(jù)煙氣成份計(jì)算成份的熱容量
C、根據(jù)鐵水況倒方式，鐵水流程遠(yuǎn)近，鐵水流的大小和鐵水的溫度等因素，估算出煙氣的上升速度和煙柱的截面積；
D、國(guó)內(nèi)外電爐的實(shí)測(cè)資料；
E、我公司在冶金煙塵治理長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)；
F、根據(jù)罩形確定罩形系數(shù)；
G、通過罩口截面積流速和換氣次數(shù)校核處理風(fēng)量；
（3）根據(jù)理論計(jì)算以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定本方案的系統(tǒng)風(fēng)量；
4、優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計(jì)，降低管網(wǎng)阻損，使系統(tǒng)阻損發(fā)揮效能
（1）合理布置管網(wǎng)、降低管網(wǎng)阻損
基本理論：
△ P：系統(tǒng)阻力
V：流速m/s
Λ：磨擦阻力系數(shù)
P：煙氣密度
L：延程長(zhǎng)度
D：管道水力半徑
（a） 合理布置管網(wǎng)，盡量減少?gòu)濐^，管道突變等阻力因素；
（b） 選擇合適管道直徑使得煙氣流速為14-16m/s；
（c） 選擇合適的管道截面積形狀。
（2）穩(wěn)定除塵器阻力在設(shè)定范圍內(nèi)（見本文）
（3）選擇合理的風(fēng)機(jī)
基本理論：N=ΔPQ（kw）
式中：N：功率（kw） Q：系統(tǒng)處理風(fēng)理m3/h
根據(jù)系統(tǒng)處理風(fēng)量及系統(tǒng)阻損乘積，選擇相匹配的風(fēng)機(jī)，使得風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在高效區(qū)（見圖三）；
（a） 管網(wǎng)A設(shè)計(jì)不合理，特性風(fēng)線高而且陡，為達(dá)到所需的處理風(fēng)量，必須選用較高壓頭的風(fēng)機(jī)1。除塵器能耗也隨之增加。
（b） 網(wǎng)B經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后，特性曲線高而且平坦部?jī)?yōu)需選用低壓頭的風(fēng)機(jī)2，就能得到所需處理風(fēng)量，除塵能耗低。
5、整體布置（見圖）
6、清灰機(jī)制自動(dòng)化
設(shè)置清灰程序確保除塵器的清灰工藝。由PLC可編程序控制器控制離線閥、脈沖閥的動(dòng)作，按時(shí)間順序不間斷清灰。
7、除塵器脈沖氣源溫度必須控制在“露點(diǎn)”以上，常溫的氣源不適合作清灰源使用，所以有效地控制脈沖氣體溫度提高濾袋使用壽命和防結(jié)露的必要措施。由于依靠人工控制脈沖氣體溫度顯得繁瑣和麻煩，故在清灰氣源加熱氣包上設(shè)有溫度傳感器并與PLC連接，隨時(shí)監(jiān)測(cè)清灰氣體溫度當(dāng)溫度低于下*，讓加熱氣包工作加熱氣源，當(dāng)溫度高于上*，讓加熱氣包停止加熱。
8、除塵器入口煙氣溫度控制自動(dòng)化
捕集罩吸入的煙氣是高溫?zé)煔?，不?jīng)過溫度處理而進(jìn)入除塵器，必將燒毀耐溫120。C的除塵濾袋。所以在主管道上高有1個(gè)電動(dòng)混風(fēng)閥和2個(gè)溫度傳感器并與PLC連接，其中一個(gè)靠近吸口，另一個(gè)靠近除塵器進(jìn)口，電動(dòng)混風(fēng)閥靠近主管道前端，當(dāng)吸口處溫度傳感器監(jiān)測(cè)到煙氣溫度值上*，由PLC控制打開電動(dòng)混風(fēng)閥，混入冷氣以降低煙氣溫度；當(dāng)吸口處溫度傳感器及除塵器進(jìn)口處溫度傳感器監(jiān)測(cè)到煙氣溫度低于設(shè)定溫度值下*，由PLC控制關(guān)閉電動(dòng)混風(fēng)閥。由PLC控制開關(guān)電動(dòng)混風(fēng)閥可確保進(jìn)入除塵器的煙氣溫度，從而保證除塵器濾袋的安全。
9、卸來操作自動(dòng)化
除塵器的卸灰及輸灰設(shè)備均由PLC控制，只需按一次按鈕，即可完成卸灰及輸灰過程。
10、無塵化卸灰、輸灰
電爐煙氣粉塵經(jīng)清灰系統(tǒng)清下后，暫儲(chǔ)于除塵器灰斗。卸灰系統(tǒng)形式為：一級(jí)螺旋輸送機(jī)、加濕機(jī)、卸灰閥、裝車、外運(yùn)。
