16500KVA硅铁炉除尘设计方案

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16500KVA硅铁炉除尘设计方案

一、概述:
公司新建一台16500KVA硅铁炉,根据现在国家环保要求需配套环保设施同时上马,同时投产。设备投产后可实现尾气排放及岗位环境达标,极大改善现场环境及周边环境,产生明显的社会效益,而且硅粉回收可以利用,产生较大的经济效益。
二、主要设计依据、设计原则、总体目标
1、设计依据
1)与该除尘工程相关工艺流程及设备技术资料
2)《工业窑炉大气污染物排放标准》GB9078-1996
5)结合我公司多年来对矿热炉除尘的理论与实践经验
2、设计原则
1)采用先进、可靠、经济、节能且经工业使用证明的技术和设备,改造、配置除尘系统。
2)除尘系统采用长袋低压脉冲除尘器(大布袋除尘器),运行安全可靠、故障率低、易于操作及检测。
4)确保消防安全,力求综合效益的先进性,在确保排放浓度达标的前提下充分提高烟尘捕集率。
3、总体目标
1)各除尘系统的粉尘捕集率≥95%
2)各除尘系统排放浓度,确保岗位粉尘浓度<10mg/Nm3
3)各系统、设备运行性能达到设计参数
4)风机、电机等躁声<85Db(A) (一米处)
三、系统工艺流程介绍及设备选型
1、半封闭式矿热电炉除尘系统介绍
半封闭式矿热电炉主要生产原料为硅石,焦炭和钢屑。冶炼工艺炉料批量入炉。从半封闭罩加料门入口投料。连续送电冶炼,电冶还原气氛反应,当料面板结或刺火时,须作料石整料操作。冶炼过程中在热效应的作用下顺电炉烟囱排出,严重污染大气,为此,须增设除尘系统。结合以往除尘的设计经验,并采用先进、可靠且已被其他矿热电炉厂使用证明确保能达到环保要求的除尘器及其他设备,以控制生产过程中烟尘对出铁场岗位及环境的污染。
2、硅铁炉烟尘性质
(1)烟尘性质:
形状:呈灰白色球状体  
密度:2.63 g / cm3
(3)烟气成份:
成分 CO2 N2 O2 H2O
含量 15 - 18 75 – 78 5 2
 
4、除尘方案   
  高温烟气从矿热电炉两烟囱引出至冷却器,考虑除尘器检修,在两烟囱的烟气引出管道从上设蝶阀;并在引出管道上设蝶阀,以便除尘器停用切换,使电炉正常运行。烟气经冷却器降温至180℃以下,进入旋风分离器大颗粒杂质分离,然后经风机诱导进入除尘器,为防止刺火时瞬间超温,在除尘器前设自动控制冷风阀,确保进入除尘器的烟气温度不超过界定温度。经除尘器净化的烟气直接排放到大气中。
5、系统风量的确定
矿热电炉两烟囱处的风量设计为180000 m3/h
6、设备选型及技术参数
考虑矿热炉除尘系统总风量为180000 m3/h,同时考虑除尘系统各点3%漏风率,总风量为185000m3/h
根据公式M=Q/60V=185000÷60÷0.55=5600
因此本系统选用5600m2大布袋反吹除尘器(见附图)进行烟尘治理工作,大布袋反吹除尘器是一种处理风量大,过滤风速相对较低,占地面积较大,净化效果好,维护简单的除尘设备,除尘效率≥99.9%以上,排放浓度符合国家排放标准≤50mg/Nm3。其被广泛应用于冶金行业除尘系统、建材行业、锅炉烟气除尘等行业的粉尘治理和物料回收。
除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、支架、滤袋及反吹清灰装置、卸灰装置等组成。
其主要结构、特点:
1)设计合理的烟气进口预沉降设计,避免高温烟气对滤袋直接冲刷,利用预沉降减少大颗烟尘对滤袋的负荷,延长滤袋使用寿命,合理烟尘气流组织、除尘室截面尺寸设计及布袋排列,控制除尘室内烟尘抬升速度及过滤速度,设备过滤阻力低,除尘效率高,有效降低了设备的运行费用;
4)    优化气源管网设计,降低压缩空气损耗量,确保各用气点的充分供给,执行气缸气源管路设置有油水分离器、减压阀及油雾器(即气源三联体)等设备,确保工作件的正常运行。
其主要技术参数如下:
设备型号:               FD-5400
处理风量:               185000m3/h
过滤面积:               5420m2
反吹风机:                       1台
设备阻力:               1200~1500Pa 
入口含尘浓度:           10g/Nm3
出口含尘浓度:           ≤30mg/Nm3
设备外形:               16m×15m×18m(长×宽×高)
7、管路系统设计
采用中速、低阻管道系统设计;管道烟尘流速设计采用14~18m/s,合理管道系统布置,减少管程、弯头及突变,合理选择管道截面、弯头弯曲半径、渐变管渐变长度及风量调节阀,处理好管道系统的动态平衡,减少不必要的阻力损失,同时控制管道烟尘流速,以降低管道系统运行成本,且设置必要的人孔、清扫孔、监测口和平台,以满足检测需要和检修需求。
8、动力系统选型
主风机是除尘系统的核心部件,直接影响到除尘系统的正常运行及能耗,因此合理选择风机型号及电机匹配功率,确保风机在正常工作时高效运行,同时为降低运行能耗,对大型的主风机应软启动方式缩短了电机起动时间,隔离扭振,减缓冲击,阻止动力过载,保护电机、主风机,不会因过载而损坏,结构简单,可靠,无机械磨损,能在坏境恶劣条件下工作,无需特殊维护,使用寿命长。
因此动力系统选型为:
主风机:Y6-51-18D
流量:190000m3/h
全压:4500Pa
电压:380V
反吸风机:9-26-9D
流量:20000m3/h
电动机功率:37Kw
电压:380V
10、控制系统设计
除尘系统运行控制采用PLC自动控制和手动控制两种方式,当除尘器处于运行工况,控制系统处于自动时,其清灰控制可选择按时间、压差工作方式。除尘器的清灰一般按经验由时间来确定,如间隔二小时清灰一次,但压差具有优先权,在除尘器前后各设一个测压点实现对除尘器压差的监控。如压差大于设定值,即对除尘器各室按顺序进行反吹清灰,除尘器具有记忆功能,每次重新启动清灰,均从上次清灰结束的那仓后一个开始,以保证各仓清灰的均匀性;
11、安装及调试
1)为了便于运输,设备均按火车发运条件解体发运交货(其结构只刷防锈漆,面漆由用户负责委托安装单位涂刷)。需方收到设备后,先按设备清单,检查是否缺件,然后检查在运输过程中是否损坏,对运输过程造成的损坏应及时修复,同时对到货设备做好防损防窃等保管工作;
4)安装压缩空气管路时,管道内要除去污物以防止堵塞,安装后要先清洗管路再进行试压,将减压阀调至规定压力;
5)按清灰控制器或控制柜的接线要求安装电源及控制线路,然后进行整机试车;
12、维护和检修
1)除尘器要设专人操作和检修,全面掌握除尘器的性能和构造,发现问题及时处理,确保除尘系统正常运转;
2)运转部位定期注油;
3)发现排风口含尘浓度增大,表明已有滤袋破损,检修时,应先关闭风机或关闭单室的进风阀门,进行更换或修补;
6)控制阀要由专业人员检修,定期对电磁阀进行检查;
7)操作人员应仔细作好设备运行记录
六、质量保证、培训及售后服务
1 质量保证
我公司于2001年取得ISO9001质量管理体系认证,工程严格执行质保体系。工程设计遵照1.1设计法规、标准、规范要求。制作遵照1.2制造标准、规范要求。保证提供出一套合理、先进、安全、环保的除尘系统。
系统质量保证期为1年。
5 服务项目
对系统工程的设计、配套设备、工程安装管理、运行调试、用户管理和操作人员培训等全过程的交钥匙工程及相关的服务。
参加12小时的无负荷运行和不少于24小时的负荷运行。
七、工期
我公司承诺工程施工期限,从合同签定后,90天完成全部工程内容。
八、系统设备明细及工程报价