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提供12500kVA矿热炉烟气净化系统
设计方案 及技术
一、设计依据
1．本设计依据冶金工业部《钢铁工业烟气净化技术政策规定》第七章“铁合金电炉烟烟气净化”中有关规定。
2．废气排放执行GB9078-1996《工业炉窑大气污染物排放标准》中一级排放标准。
二、设计目标：
1．烟气排放浓度<50mg/Nm3.系统除尘效率>99.8%。
2. 回收的硅粉其含SiO2量≥92%。
3．投资省、结构合理、维护简便，运行费用低。
三、设计参数（由厂家提供或设计手册）
12500KVA矿热炉矮烟罩，半封闭式，一般情况下的烟气排放工艺参数：
1、炉罩烟气量：70000Nm3/h( 标态)
2、烟气温度：450 ℃
3、烟气含尘浓度：3.6-5g/Nm3
（一）、正压反吹风除尘系统
一、概述：由于采用矮烟罩硅铁电炉烟气出口温度较高，因此需采用U型空冷器对烟气进行降温。电炉排放的烟气通过风管、U型空冷器降温，同时，U型空冷器对粉尘起二沉降分级作用。此时温度从450℃降至250℃左右，再进入予处理器，进一步对烟气中所含粉尘进行沉降分级及降低烟气温度。进入布袋除尘器的烟气最佳温度为180-230℃（稳定的工作环境是滤袋使用寿命的重要因素），烟气通过引风机进入正压过滤反吸清灰布袋除尘器，粉尘被滤袋内表面捕集下来，净化后的烟气从滤袋除尘器箱体上部的出风口排入大气。 当设备运行阻力或时间到达设定值时，清灰过程开始，反吸清灰下来的粉尘落到单元滤室的下部灰斗，由卸灰阀排出，通过螺旋输灰机至下灰口装袋。
该工艺系统采用正压过滤反吸清灰方式，其运行及控制方式具有以下特点：
1．设备重量轻。如选用相同材质的滤料，与负压过滤反吹清灰方式相比，其设备重量相对轻20%，一次性投资相应减少20%。
2．系统阻力小，引风机电机的实际内耗功率相对减小。节省运行费用，仅此项比选用相同材质滤料的负压式节约运行费用可达10%。
3．除尘器电气控制采用除尘器专用控制仪，具备自动、手动两种控制功能。控制仪采用新技术、新型控制芯片（美国WSI公司的PSD芯片）并采用PVC抗干扰二级管，系统稳定性好，准确度高。控制仪在除尘器运行过程中始终显示目前控制仪的控制状态，对其控制程序内容，通过模拟盘上模拟显示，液晶屏上汉字显示，一目了然，非常直观。如需修改除尘器运行参数，只要按键输入，液晶屏即汉字显示。与传统的PLC可编程控制仪的控制功能完全一样，但弥补了其用于除尘器控制的一些不足。电控柜外形美观，运行可靠，操作维护简便。
4．在除尘器本体上设置了总压差及分室压差装置，自动检测除尘器运行阻力，并在电控柜（清灰柜）的模拟盘上直观显示。当阻力达到设定值：（1500-2000 pa）时，反吸清灰机构将自动（或手动）启动工作，对相应的滤室反吸清灰，反吸清灰压差值可随时调整。也可以采取设定时间值的办法，此举一般在设备运行比较稳定，有相对经验后采用。
5．除尘器的每个室对应一个灰斗，灰斗下口装有双级锁气阀，与电控柜（卸灰柜）连锁，设定一个时间值（如2小时或4小时，根据收尘情况确定），电控柜自动控制（或手动）开启双级锁气阀卸灰，对应的螺旋输灰机同时工作，将粉尘输送到卸料口，装袋。
6．电控柜上同时设有温度显示及控制功能。在除尘器的进风管前端设有测温仪，当进入除尘器的烟气温度小于150℃时，应考虑关闭部分空冷器，减少散热面积。保证滤袋的工作温度在180℃-230℃，是延长滤袋使用寿命的重要措施。
7．除尘器的过滤与反吸清灰控制方式。除尘器的进风管上设有盘式三通切换阀，其密封性能优良，切换准确，此是正压式布袋除尘器的关键部件。灰斗进风口处设有风量调节阀及进风短管。反吸风管设在三通切换阀上，即三通切换阀的三个口对应着：进风主管、灰斗进风短管，反吸风管。电控柜通过控制三通切换阀及反吸风阀上的电磁阀控制气缸动作，开启或关闭阀门，达到过滤或反吸清灰的工作状态。
含尘烟气进入灰斗后，通过气流分布板均匀地进入花板及短管，尘气进入滤袋前的独特设计充分考虑减少尘气对滤袋的磨损，有效保护滤袋，延长其使用寿命。尘气进入到滤袋内筒，过滤后的净气通过滤袋外表进入除尘器箱体，再由上部排入大气。粉尘通过反吸清灰落入灰斗再输送装袋。进入除尘器各滤室的风量的大小，靠进风口处的风量调节阀调节，以保证滤袋的过滤风速相对平均。
8．本除尘系统所采用的硅粉予处理器为蜗壳式双级逆向旋风除尘器。尘气在双级逆向旋转气流的作用下，所含大颗粒粉尘被有效地捕集，并被分级成粒径不同的二种粉尘，沉降后排出。尘气中所含杂质及碳粒被有效处理，确保所回收的硅粉其SiO2含量>92%。
二、主要设备选型
1．除尘器
根据我厂历年来在铁合金行业对矿热电炉实施烟气净化治理的成功经验，对正压过滤反吸清灰除尘系统所选用的除尘器为LFSF系列布袋除尘器。除尘器所取的过滤风速、过滤面积、设备大小，按滤料材质不同而异。下面列举有代表性的两种滤料材质，即：（1）经硅油、石墨处理的玻璃纤维滤料。(2)薄膜滤料（在玻璃纤维基布上复合一层膨体聚四氟乙烯的美国戈尔滤料）。
除尘器技术参数：
2.U型空冷器
一台12500KVA矮烟罩半封闭式矿热炉除尘系统配散热面积为1200m2的U型空冷器一台。
3．硅粉予处理器
Ø3.5m、Ø2.3m蜗壳式双级逆向旋风除尘器一台。
4．主风管直径取D=1520mm,反吸风管直径取D=700mm。
5．主风机 一台
型 号：JY5-44 NO21.2D
流 量：154000 m3/h
全 压：3824pa
配电机：Y400-43-6 280KW 10KV 960r.p.m
6.反吸风机 一台
型 号：Y8-39 NO 9D
流 量：18466m3/h
全 压：2668pa
配电机：Y225s-4 37kw 380V 1450r.p.m
（二）、低压脉冲除尘系统
一、概述：负压过滤式除尘系统在硅粉予处理器前端与正压过滤式没有区别。区别在于除尘器设在主引风机前端（入口前），净化后的烟气是通过烟囱排放的。与传统的负压过滤反吹清灰所不同的是此方案采用的是负压过滤脉冲清灰方式，所选除尘设备是：JDDM系列长袋低压脉冲布袋除尘器。
此项技术的成功应用改变了传统的负压过滤式除尘器投资大，设备体积大，清灰效果不够，设备运行阻力偏高等缺陷，脉冲清灰方式布袋除尘器应用在铁合金矿热炉上，确实是国内最新的除尘技术。它的特点是：
（1）投资省，占地面积小。该设备选用的新型复合滤料与玻纤滤料相比其耐磨性、抗折性及剥离强度有明显提高，即能耐高温，又能提高过滤风速，是玻纤滤料的一倍，相应地减少了除尘器过滤面积，是玻纤滤袋除尘器过滤面积的一半，设备重量比较轻50%。达到了降低投资成本，减少占地面积的目的。
（2）清灰效果好。清灰效果是除尘器使用的关键因素，该设备采用大口径淹没式直通脉冲阀，喷吹阻力小，气压低，清灰瞬间喷吹压力达到2000pa，强力清灰彻底、效果好。所用脉冲阀膜片系中美合资技术，使用寿命为100万次。
（3）维护方便。该设备采用上揭盖结构，即揭开上盖就可抽出滤袋框架换袋。其滤袋使用寿命为18-24个月，玻纤滤料一般为8-12个月，维修周期相对延长。运行费用相对减小。
（4）负压式除尘系统其主风机处于清洁气流工作环境，主风机的叶片无需清洁维护，风机运行相对稳定。
二、主要设备选型
1．除尘器
2.U型空冷器
一台12500KVA矮烟罩半封闭式矿热炉除尘系统配散热面积为1200m2的U型空冷器一台。
3．硅粉予处理器
Ø3.5m、Ø2.3m蜗壳式双级逆向旋风除尘器一台。
4．主风管直径取D=1520mm,排放烟囱D=2500mm。
5．主风机 一台
型 号：JY5-44 NO22.4D
流 量：152000m3/h
全 压：5314pa
配电机：Y400-43-6 355KW 10KV 960r.p.m
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