發布日期:2017-12-10 14:47
鑄造生產電爐熔化過程中(zhōng)高溫煙氣粉塵治理工藝設備及過程控製,目前布袋除塵器是O理想的淨化設備。
在鑄造生產中,隨著科技和生產的發展對鑄鐵件提(tí)出(chū)更高(gāo)質量的要求,例如薄壁化、輕(qīng)量化、強韌化,因此為獲(huò)得更優(yōu)質的鐵水,正越來越多(duō)地采用電爐熔化作業。感應電爐熔化時所產(chǎn)生的高溫含塵煙氣需要通過布袋(dài)除塵器進行(háng)治理,使之淨化後(hòu)有組織地排放到大氣,達到環保要求。
1、電爐除塵工藝流程
感應電爐熔煉的煙氣(qì)溫度和粉塵初(chū)始濃度與衝天爐熔煉相比,雖(suī)然相對要低,但粉塵粒徑小,大多屬於顯微粉塵或超顯微粉塵,難以捕集;另外,在不(bú)同的電爐作業工況下,所需處理的煙氣量相差較大。
本文介紹的電爐除塵係統典(diǎn)型工藝流程見圖1。
如(rú)圖(tú)1所示,以熔化(huà)工(gōng)部配備2套電爐,一拖二,共4個(gè)爐體為例:通常工作狀態下,每(měi)套電爐2個爐體為熔化/保溫(wēn)交替作業,所需處理煙氣量一般可分(fèn)別按100%和30%考慮,混(hún)合煙(yān)氣溫度可(kě)按<130℃設(shè)計。煙氣(qì)管(guǎn)道在車間內走地溝,以減少管道占用空間,便(biàn)於操作(zuò)和工藝設備布(bù)置。
電爐(lú)除塵係(xì)統采用旋風+布袋過濾兩級幹法除(chú)塵(chén)工藝,即每台電(diàn)爐煙氣經一定長度的管道順序進入一級旋風除塵器去除粗顆粒(lì),再(zài)進入二級脈衝布袋除塵器淨化(huà)後,經排氣筒排放大氣。電爐出風(fēng)口設置電動閥,采(cǎi)用PLC控製;根據每台(tái)電爐的作(zuò)業工況,通過電動閥控製其(qí)引風(fēng)量。係統設置煙氣溫度檢測,在電爐布袋除塵器(qì)進風口(kǒu)管道上設(shè)置緊急電動野風閥,當檢(jiǎn)測煙氣溫度達到並超過除塵器所設定O高工作溫度時,控製(zhì)係統報警,同時快速打開電動野風閥摻入冷風以保護濾袋過濾(lǜ)元件。
2、電爐除塵器係統組成及(jí)過程(chéng)控製
某企業新建鑄造車間熔化工部2套電爐(lú),一拖二,共4個爐體除塵係統(tǒng)成套設備,包括旋風除塵器、脈衝布袋(dài)除塵(chén)器、旋轉卸灰閥、引風機、排氣筒,以及電動閥、脈衝清灰裝置(zhì)、電控(kòng)係統等。
2.1 放風除塵(chén)器
該設備為組合式低阻旋風除塵器,采用星型卸灰閥連續排(pái)灰。
除塵器主要技術參數(shù):
①型號:CLT-2200
②處理風量:36000-50000(m3/h)
③阻力:500 Pa
除塵器工(gōng)作原理(lǐ):
氣流在做(zuò)旋轉運動時(shí),氣流中的粉塵(chén)顆料會(huì)因受離(lí)心力的(de)作用(yòng)從氣流中分離出來。
除塵(chén)器特點:
①除塵器本(běn)身無運動部件,結構簡單,運行(háng)管理及維(wéi)護檢修方(fāng)便。
②對粉塵的物理性能無特殊要求,對(duì)粉塵負荷的適應性較強。
③可耐較高的溫度,適應(yīng)高(gāo)溫煙氣(qì)處理。
④設備阻力(lì)較低,除塵效率較高(gāo)。
旋風除(chú)塵器一般隻能捕集分離10um以上的塵粒,例如用作一級(jí)除塵,不能作為O終除塵設備使用。
2.2 脈衝布袋除塵(chén)器
該除塵器采用壓縮空氣脈衝(chōng)噴吹清灰方式,采用圓筒布袋作為過(guò)濾元件,除塵布(bù)袋材質采用覆膜高密度(dù)滌綸針(zhēn)刺氈濾料,其配套件(jiàn)包括電磁脈衝閥(fá)、脈衝控製儀、壓差表等。除塵器設置(zhì)維(wéi)修平台、護欄及爬梯,采用星型卸料器連續排灰(huī)。
除塵器主要技術參數:
①處理風量:35000-50000(m3/h)
②連續(xù)使用溫度:≤130℃
③過濾(lǜ)阻力:500-1000(Pa)
2.3 旋轉卸灰閥
該(gāi)卸灰閥(fá)依靠星形回(huí)轉葉(yè)輪在殼體內的連續轉動而完成排(pái)灰作業(yè)。一般情(qíng)況下,卸(xiè)灰閥在除塵係統運行期間均連續運轉工作,以防止除塵器灰鬥積灰。該卸灰閥(fá)結構緊湊,便於電氣控製,既能連續卸灰,又能取到閘閥(fá)的作用。為了保證其氣密性,回轉葉輪的(de)葉片端部通常采用柔軟耐磨材料,以保持(chí)與殼體內壁的(de)緊密接(jiē)觸(chù)。
2.4 引風機
風機采用整體機架,帶減振裝置,可(kě)在一般(bān)基(jī)礎上直接安裝(zhuāng)。風機進風口配置風門調節電動執行器,以便於係統工藝(yì)調(diào)整和控製(zhì);為降低風機噪(zào)聲(shēng),風機出(chū)風口配置消聲器,並將風機安裝在風機房內。
2.5 電控係統
除塵係統采用(yòng)PLC自動控製,並設有煙氣(qì)溫度快速檢測和數顯(xiǎn)裝置。電控櫃包括PLC控製櫃和風機(jī)啟動櫃。
風機采用Y-△降壓啟動,風機風門采用電動執行器-智能操作器調節(jiē)。
除塵器旋轉卸灰閥(fá)采用自動控製和現場(chǎng)手動控製。
脈(mò)衝布袋(dài)除塵器設置壓差表,可現場顯示(shì)過濾元件(jiàn)的內外壓差;同時還(hái)可(kě)將該壓差值(zhí)換算成電信(xìn)號遠(yuǎn)程傳輸給中控室。
3、脈衝布袋除塵(chén)器結構及技(jì)術特點
3.1 除(chú)塵器(qì)結構及工(gōng)作原理
除塵器主要由灰鬥、除塵室、淨氣(qì)室、脈衝噴吹清灰係統(tǒng)、支架、爬梯、卸灰閥等部分組成。淨氣室(shì)頂部為可拆式密封蓋板,用於安裝、檢查和更換濾袋,四周裝有護欄。灰鬥兩側留有(yǒu)檢修(xiū)門,用於(yú)檢(jiǎn)查濾(lǜ)袋、清理灰鬥內(nèi)積灰(huī)。除塵室與淨氣室之間有花板分隔,濾(lǜ)袋安裝於花板(bǎn)上。除塵室與淨氣室之間接有壓差表。
除(chú)塵器工作時,含塵(chén)氣體由灰鬥的進風口進入除塵室(shì),較粗顆粒直接落入灰鬥,含塵氣體經除塵布袋過濾,粉塵阻留於除(chú)塵布袋表麵,幹淨氣體經袋口至淨氣(qì)室,由出風品、風管、引風機、排氣筒(tǒng)排(pái)入大氣。當濾袋表麵的粉塵不斷增加,導致設備阻力上升至設定值時,脈衝控製儀(yí)控製各個脈衝閥順序工作,使壓縮(suō)空氣通過噴吹孔對濾袋進(jìn)憲噴吹(chuī)清灰,使濾(lǜ)袋突然(rán)膨脹,在反向氣流的作用下,附於濾袋表麵的粉塵迅速脫離濾袋落入灰鬥內,粉塵(chén)由(yóu)卸灰閥(fá)排出。脈衝清灰結(jié)構示意見圖3。
布袋除塵器脈衝清灰結構示(shì)意圖
脈衝(chōng)控製儀輸出一個信號持續時間,稱脈衝寬度,在35ms-350ms範圍內可調(每次可調1ms)。輸(shū)出兩個電信號之間的(de)間隔時間,稱脈衝間隔。在5s-180s範圍內可調(每次可調(diào)1s)。輸出電信號完成一個循環所需要(yào)的時間,稱脈衝周(zhōu)期。在1min-30min範圍內可調。控(kòng)製儀可以(yǐ)根據清灰要求,調整脈衝間(jiān)隔和脈(mò)衝寬度,對除塵器實施定時清灰。
4 結論
1)電爐(lú)除塵係統采用旋風+濾(lǜ)袋過濾兩級幹(gàn)法除塵工藝,除塵效率高,可大大降低粉塵排放濃度和排(pái)放速率,並有(yǒu)效提高除塵係統使用壽命。
2)采用PLC程序控製,處理(lǐ)煙氣(qì)量可隨電爐工(gōng)況自動變化(huà);利用除塵布袋表麵過濾(lǜ)機理,運行阻力低,達到節能減排目的。
3)可改進之處:球鐵生產(chǎn)時,當(dāng)鐵水采用爐前(qián)衝入法(fǎ)進行球化處(chù)理(lǐ),瞬間產生大量白煙,小範圍(wéi)內環境粉塵濃度突然增高,且粉塵分散度很高,對環境汙染和對人體危害都比較大,因(yīn)此需要同時考慮除塵淨化。