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1、概况舞阳钢厂（以下简称舞钢）现有90t电炉一台，90tLF炉两台，并配有除尘系统一套，现由于电炉冶炼工艺的不断改进、冶炼强度大幅度提高以及现有除尘系统的老化致使现有除尘系统不能满足除尘要求，屋顶冒黄烟，屋内烟雾弥漫，严重影响工人和周边居民的身心健康，为此，舞钢领导决定对现有除尘系统进行改造，以达到生产和环保要求。东方环境工程设计研究所有关技术人员对舞钢现场进行调研和堪察，经多次研究分析编制本改造方案。2、电炉、精炼炉工艺参数2．1、电炉工艺参数序号项目单位参数备注1电炉公称容量t902变压器容量MVA63最大出钢量T/炉1104冶炼周期min575年产量T/年9000006加料次/炉27吹氧压力Kg/cm215炉门氧枪8吹氧量M3/h8000炉门氧枪9喷油量Kg/t510炉壁氧枪根311吹氧量m3/h·根50012喷油量kg/t513偏心箱氧枪M3/h5002．2、精炼炉工艺参数序号项目单位参数备注1精炼炉公称容量t902精炼炉数量台23变压器容量KVA1500和13004冶炼周期min70~903、现有除尘系统工艺参数序号项目单位参数备注1炉顶第四孔排烟m3/h90000250℃2大密闭罩排烟m3/h380000（装料出钢）240000（冶炼）70℃3精炼炉排烟m3/h1500070℃4、现有除尘系统主要设备参数序号设备型号、规格参数备注1机力冷却器1930m2(冷却面积)2除尘器FFL-90008500m2(过滤面积)501000m3/h3主风机JY5-44No.26.56910×2764800×9602台4主电机Y500-64-6900KW，102.3A2台5液力偶合器YOTGC8751000r/min6反吹风机Y5-48No.12.5C1930×40700×10007反吹电机Y255S-437KW5、现有除尘系统工艺流程图6、现有除尘系统分析6．1、现有大密闭排烟罩结构不合理由于排烟罩容积小及设计排烟量已不能满足现在电炉发生量，因此，产生的烟尘不能及时被排走，溢出罩外则屋顶冒黄烟，室内烟雾四孔沉降室水冷密排管机力冷却器大密闭罩反吹风机精炼炉炉盖风机风机烟筒除尘器烟筒灰仓弥漫严重影响天车工的视线和炉台操作工的健康。已被拆除。6．2、系统工艺不合理6．2．1沉降室设计不合理沉降室设计的空间及进出风口布置位置都是影响沉降室效果的主要原因，舞钢沉降室空间小，进出口位置布置不合理，导致沉降效果差，大颗粒粉尘易进入管道，在管道内沉降累积，减小流通截面，使系统阻力上升。6．2．2机力冷却器结构不合理原设计机力冷却器阻损为500Pa，而现在实际运行值为2000Pa～3000Pa，远远大于设计值，其主要原因是结构设计不合理，该机力冷却器为上进风，下出风形式，出风口管道布置不尽合理，局部阻力大，另一方面，机力冷却器换热管较细易积灰堵塞，以上两个原因导致机力冷却器阻力损失增大，且积灰后热交换能力降低而不能达到降温目的，给系统带来严重影响，目前只能通过加大野风降温，损失内排风量维持正常冶炼，结果是二次烟尘大幅加。6．2．3系统管网布置不合理系统管道弯头多，管道接口处流向突变没有过渡段，ξ值很大加之管道风速在20～25m/s以上等都大大增加了管网阻力。系统总阻力高达8000Pa以上。6．2．4除尘器的结构阻力大大布袋反吹除尘器是早期较典型的烟尘净化器之一，但由于其清灰不力的本质缺陷，及其进出风口布置形式决定了结构阻力和过滤阻力较大的弊端，目前基本已被脉冲布袋除尘器所替代，脉冲布袋除尘器清灰效果好，阻力损失小,并能长期稳定运行。综上所述，现有除尘系统已在“高阻、高温、小流量”的症状中恶性循环，系统流量达不到设计要求，烟尘外溢，屋顶冒黄烟的现象也就在所难免了。据此，东方所技术人员对以上问题作出如下改造方案。7、设计原则7．1、以不影响冶炼工艺及操作、不妨碍生产设备检修为前提；7．2、根据舞钢现在电炉生产和除尘设备的实际情况，本着尽可能利旧以减少投资的原则进行改造；7．3、改造施工过程中尽量不影响生产的正常进行；7．4、设计改造时采用先进的切实可行的成熟技术，结合舞钢的具体情况进行改造设计；7．5、考虑长期运行费用，改造后的系统在保证环保达标的前提下，实现最低的除尘运行电耗；7．6、确保除尘系统长期运行可靠，操作及维护简单。8、设计依据8．1、舞钢提供的有关工艺参数、资料；8．2、东方所现场了解的实际情况；8．3、东方所在全国电炉烟气治理上的成熟的先进技术；8．4、国家有关设计标准。9、改造目标9．1、确保环保效果好，改造后系统必须全面达标，捕集率≥95%（厂房顶不见黄烟），排放浓度≤50mg/Nm310改造方案10．1捕集部分捕集罩拟采用天车通过式捕集罩。10．1．1天车通过式电炉烟气捕集罩的结构天车通过式捕集罩主要由导流罩、顶吸罩组成（见图3）。导流罩顶部距天车梁下缘100-200mm，顶吸罩口距天车上缘100mm，中部断开处留有能使天车（行车）自由通过的位置，故称为天车通过式集烟罩。导流罩包括固定导流罩和移动导流罩。加料部位可敞开，舞钢电炉天车通过式捕集罩详见附图。10．1．2天车通过式捕集罩的原理电炉冶炼时，产生的大量烟气在热射流的作用下上冲扩散，而此时导流罩却迫使烟气在其约束的范围内上升，减少烟气流与空气的混合，使热气保持一定的热荷与抬升速度，同时又抑制车间横向气流的干扰。烟气上升至顶吸罩下沿时，受引风机的负压作用，加上烟气流原有的运动惯性，烟气继续上升进入顶吸罩，然后通过排烟管道进入除尘器净化…。天车通过式集烟罩的结构图图3其主要优点是电炉冶炼全过程中，在适当的处理风量时达到较好的捕集效果。不影响冶炼工艺操作，不影响电炉检修运行可靠、简单、使用寿命长，几乎无检修工作量。可适当控制电炉噪声。有一定的安全防护作用。10．1．3主要技术措施在不影响电炉冶炼工艺操作、检修的前提下，通过设置导流罩束缚制约烟气的扩散，使得顶吸罩罩口截面可大大减小，即在同样的风量下，罩口风速可大大提高，并提高捕集率。导流罩的设置，减少了冷空气的混入，减小了烟气热抬升力的衰减，烟气上升到导流罩上口时，抬升速度仍很高，使得烟气到达顶吸罩罩口时的流速提高，从而顶吸罩罩口吸入速度不需提高很高。导流罩的设置还减少了横向气流的干扰。顶吸罩分内罩和外罩，有差速补偿作用。一般情况主流烟气基本吸入内罩，产生突发性烟气时，内罩溢出的烟气流入外罩，逐步再通过内罩进入管道，外罩有贮存和缓冲作用。10．1．4、几种捕集形式比较序号项目全密闭罩屋顶罩四孔+屋顶罩天车通过式集烟罩1捕集范围加料、出钢无法捕集全过程全过程全过程2捕集率≥90%80%80%≥95%3功流比17152215.6~13.94可能产生的问题烧布袋，罩内高温结露烧布袋，故障多无5对检修的影响有影响无无无6对生产的影响加料多次开罩无无无10．1．5天车通过式集烟罩主要工艺参数序号项目单位参数1顶罩高度m132主罩面积m2703辅罩面积m2744主罩风速m/s2.65辅罩风速m/s0.86天车通过高度mm41007混风面积m21488顶罩吸口距平台高度m~21.911方案一系统工艺改造根据改造原则及现状，系统工艺改造从投资及运行费两个方面入手设计两个方案。11．1、系统工艺特征主要特征——低阻、中温、大流量“低阻、中温、大流量”是我所吸取国内外同行经验教训，以及多年来不断实践所总结的结果。其关键在于这一工艺原则充分体现了优化设计组合的辩证思想和优越的价格性能比。其目的在于：在相同设备，较低能耗的条件下，获得尽可能多的处理风量,提高捕集率；在保证捕集效果相同的处理风量下，适当调节混风比,控制烟气温度在50℃~80℃的中温范围，使除尘器长期、稳定可靠地运行在既不烧袋，又不结露的状态。11．2系统工艺流程90t电炉四孔水冷滑套沉降室屋顶罩排气烟道水冷烟道混风室除尘器排气筒风机除尘器排气筒风机90tLF炉捕集罩90tLF炉捕集罩排气烟道排气烟道该系统采用的是内外排混合的短流程工艺，取消原机力冷却器这一不稳定和高阻环节，其内排保证正常冶炼，其外排保证二次烟尘的有效捕集和热烟气的充分降温。本方案的要点：将原系统高达8000Pa以上的阻力降至4000Pa以下，从而获得较高的风量。提高能源利用效率。降低运行费。11．3设备改造及系统工艺参数（1）系统风量：电炉外排90×104m3/h电炉内排9×104Nm3/h（500℃，水冷后）2×90tLF2×9×104m3/h系统总风量125×104m3/h（2）降温保留原水冷系统将1200～800℃的高温烟气降至500～600℃以下，而将500～600℃的热烟气降至100℃以下，须混风80～85×104m3/h，基本与二次烟气在最高时需90×104m3/h的风量相适应。（3）系统阻力内排系统约3600Pa，外排系统约3100Pa，LF炉系统阻力约3400Pa，并通过阀门进行调节控制。原沉降燃烧室作适当扩容，提高沉降效率。（4）风机、电机、液力偶合器取消除尘系统原有风机及900kw高压电机，根据新设定的系统风量本方案选用Y4-73No31.5F风机两台，1000kw高压电机与YOTGCD1150液力偶合器各两台。（5）管网本方案增设φ3600总管两条，φ1500LF炉总管两条，工艺阀门5台，野风阀2台。11．4系统工艺参数表序号项目单位90t电炉备注1设计风量m3/h125×104含LF炉2管道流速m/s15利旧3过滤风速m/min1．18液耦调速4风机型号Y4-73№31.5F5系统阻损Pa3000~36006过滤面积m2176357管道直径mmφ36008功流比1611.5方案一除尘器改造为使系统阻力降至3600Pa以下,必须使除尘器阻力降至1500Pa以下,本方案拟采用我所研制的抗结露低阻型脉冲除尘器,其优点如下:(1)清灰效果佳(2)长期稳定地运行在1500Pa以下,结构阻力低(3)清洁气源处理,专利技术抗结露(4)均温沉降段,减少滤袋负荷(5)离线清灰减少二次吸附(6)开盖小车,轻型袋笼减轻工人劳动强度11.5.1旧除尘器改造将原大布袋除尘器改为7838m2的抗结露低阻型脉冲除尘器,并加长其长度扩容至17635m2。11.5.2各类布袋除尘器的比较大布袋除尘器抗结露型脉冲除尘器扁布袋除尘器分室反吹多单元强清灰除尘器工艺性能过滤方式内滤外滤外滤外滤过滤风速(m/min)0.7-0.951.0～1.350.9～1.10.9～1.1反吹气体大气/热气流压缩空气加热气流热气流热气流除尘器阻力(Pa)铭牌1200-180015001200-18001200-1800实际》20001200〉15001800反吹效果较差好较好良布袋抗结露性一般良好一般一般长期运行适应性由于无法抗不稳定工况状态而无法常态低阻运行适应性好较好的适应性良漏风率较高小小较大设备配置常用反吹设备反吹风机三通阀PLC控制脉冲阀反吹风机脉动阀反吹风机三通阀有无滤袋骨架无有有有占地面积比10.60.50．9相同处理风量条件下设备重量10.70.61技术相同过滤面积条件下处理风量11．51.281.28经济性运行费用一般低低一般同风量下的投资比10.80.751适用范围大型过滤面积大型过滤面积,并代替常规脉冲除尘器适用小于1400m2过滤面积的除尘器适用大型过滤面积11．5．3脉冲除尘器性能参数抗结露脉冲除尘器工艺参数表序号名称单位数量备注１过滤面积m217635２过滤风速m/min1.18３离线过滤风速m/min1.23４室数室36５灰仓个18６滤料g/m2500聚酯针刺毡７滤袋尺寸φ125×6300８滤袋个数只7128９脉冲阀组套64810清灰制式离线11脉冲压气MPa0.2~0.312方案二系统工艺改造12．1、系统工艺特征主要特征——低阻、中温、大流量12．2系统工艺流程90t电炉四孔水冷滑套沉降室机力冷却器屋顶罩排气烟道水冷烟道混风室排气烟道75t除尘器混风室风机除尘器排气筒风机除尘器排气筒风机90tLF炉捕集罩90tLF炉捕集罩排气烟道排气烟道本方案利用原系统的现成工艺及布置，在原