電爐、沖天爐鑄造車(chē)間除塵設(shè)計(jì)方案

1、國(guó)內(nèi)已有少數(shù)單位采用濕式或干式除塵裝置治理化鐵爐的煙塵污染，但效果不 甚理想。濕式除塵存在二次污染問(wèn)題，而干式除塵則由于降溫手段不可靠，多 數(shù)仍處于停止運(yùn)行狀態(tài)。因此，認(rèn)真分析化鐵爐煙氣特點(diǎn)，有針對(duì)性地選擇簡(jiǎn) 易可靠的除塵方式是擺在我們通風(fēng)除塵工作者面前的重要課題。我公司承擔(dān)了上海某機(jī)修總廠鑄造車(chē)間通風(fēng)除塵設(shè)計(jì)任務(wù)。該工程建筑面 積為6543m2車(chē)間下分八個(gè)生產(chǎn)工部和一個(gè)爐料堆場(chǎng)。3t/h化鐵爐系統(tǒng)單獨(dú)作 為一個(gè)除塵系統(tǒng)進(jìn)行干式除塵設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工程竣工投產(chǎn)以來(lái)系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行正常， 實(shí)測(cè)總除塵效率為99.4%。1化鐵爐煙氣特點(diǎn)(1) 煙氣溫度高，波動(dòng)范圍大。化鐵爐正常工作時(shí)煙氣溫度一般為200r50

2、0 r之間。但目前我國(guó)化鐵爐多為人工控制上料，一旦上料不及時(shí)，煙氣溫度 可達(dá)到600r以上。停爐前，瞬時(shí)溫度可達(dá)900ri2oor，高溫限制了治理手 段的發(fā)揮。因此，不論使用何種除塵方式，都要有一定的溫度控制手段。(2) 煙氣含塵大，粒級(jí)分布廣，有一定數(shù)量大于 1mm勺塵粒，必須采用多級(jí)高效除塵方式。對(duì)該廠化鐵爐煙氣含塵量測(cè)定為7g/NmA 15g/Nm3(3) 有一定的CO, 般含量為5%21% 必須注意防爆和逸出煙氣危及生 產(chǎn)崗位工人。2、降溫方案由于化鐵爐正常煙氣溫度一般在 200C500C，進(jìn)入布袋除塵器時(shí)會(huì)燒環(huán) 布袋，因此保證布袋除塵器工作溫度小于 120C，必須對(duì)煙氣進(jìn)行冷卻。以下

3、 是幾種降溫措施的比較。(1) 摻入自然風(fēng)冷卻。這種方法簡(jiǎn)單可靠，但要將高溫?zé)煔饫鋮s到120C,摻入的自然風(fēng)量太大，故這種冷卻只能作為冷卻設(shè)備的輔助措施。(2) 直接噴霧冷卻。這種方法熱交換率高，較為經(jīng)濟(jì)。但霧滴不完全蒸發(fā)時(shí) 水滴會(huì)粘附管道，布袋除塵器會(huì)產(chǎn)生堵塞、結(jié)露和腐蝕。(3) 水冷套管冷卻。這種方法是利用輻射，但傳熱效率低，需要面積大，宜 作為一種輔助設(shè)施。(4) 熱交換冷卻器冷卻。這種方法是利用輻射、對(duì)流的方式進(jìn)行熱交換，冷 卻介質(zhì)有空氣和水兩種。水介質(zhì)傳熱效率高，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用較低。水冷卻器不 受煙氣成份的影響，被加熱的冷卻水仍可利用。根據(jù)上述分析比較，決定采用熱交換冷卻器來(lái)保證布袋除

4、塵器的工作溫度。 選用多管承冷除塵器既可降低布袋除塵器的進(jìn)口溫度，又可作為第一級(jí)除塵器 使用，是一種較為經(jīng)濟(jì)合理的方案。3、除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)前面方案的分析比較，為提高除塵效率，消除二次污染，本系統(tǒng)選用 以布袋除塵器為主體的二級(jí)除塵。第一級(jí)為多管水冷除塵，第二級(jí)為回轉(zhuǎn)反吹 扁布袋除塵。本方案主要內(nèi)容：自化鐵爐上部抽出煙氣，經(jīng)蝶閥后進(jìn)入多管水冷除塵器，降低出口溫度， 并去除較大的顆粒及燃炭，經(jīng)布袋除塵器收集細(xì)微顆粒后，由風(fēng)機(jī)排入管道放 空。經(jīng)竣工后正常生產(chǎn)測(cè)試：除塵后煙氣含量為60mg/m3國(guó)標(biāo)為200mg/m3),除塵效率為99.4 %，實(shí)踐證明，此方案既能有效地控制溫度又能獲得除塵的高 效率，

5、是成功的。4、設(shè)計(jì)中注意的問(wèn)題化鐵爐除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括三部分：除塵風(fēng)量計(jì)算，系統(tǒng)阻力及 傳熱計(jì)算。前兩項(xiàng)為選擇風(fēng)機(jī)的依據(jù)，后者為保證布袋除塵器正常工作，校核 袋式除塵器入口溫度是否w 120C的依據(jù)。4.1除塵風(fēng)量計(jì)算除塵風(fēng)量的計(jì)算應(yīng)考慮以下三方面因素：(1) 化鐵爐內(nèi)產(chǎn)生的煙氣全部進(jìn)入除塵系統(tǒng)，由經(jīng)驗(yàn)公式750Nm3/t計(jì)算。 化鐵爐的二次風(fēng)量。加料口應(yīng)有 1.5m/s2.0m/s風(fēng)速吸入冷空氣，以 保證CO不外逸。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)取1.6m/s。(3)除塵系統(tǒng)漏氣率應(yīng)5%。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)取3%。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)化鐵爐除塵風(fēng)量經(jīng)計(jì)算為 137m3/h(3.814m3/s)。4.2系統(tǒng)阻力計(jì)算在本系統(tǒng)

6、阻力計(jì)算中，以化鐵爐內(nèi)產(chǎn)生的煙氣與二次（漏氣）風(fēng)相混合后煙氣溫度246C時(shí)的煙氣量做為計(jì)算煙氣量，同時(shí)考慮工藝要求的各點(diǎn)溫度（如布袋除塵器入口溫度應(yīng)降為120C ），計(jì)算出系統(tǒng)阻力，而總阻力為管道阻力與設(shè) 備阻力之和。由于采用二級(jí)除塵，設(shè)備多，管道較長(zhǎng)，所以布袋除塵系統(tǒng)阻力 較大，本系統(tǒng)阻力達(dá)2772P&為克服系統(tǒng)阻力，順利地抽出煙氣，選擇風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓應(yīng)大于除塵系 統(tǒng)的計(jì)算除塵風(fēng)量、風(fēng)壓。選用 丫= 548NO8C離心風(fēng)機(jī)（配電機(jī)丫200L 4 130KV，風(fēng)量15500m3/h,風(fēng)壓3479Pa,耐溫250E左右），滿足了要求。4.3傳熱計(jì)算（1）化鐵爐正常生產(chǎn)時(shí)，多管水冷卻器（

7、兼除塵）傳熱計(jì)算： 傳熱系統(tǒng)，式中為熱效系數(shù)，為定型對(duì)流換熱系數(shù)；為基準(zhǔn)輻射換熱系 數(shù)；為溫度修正系數(shù)；為密封修正系數(shù)。 傳熱平均溫差計(jì)算。煙溫由246E降至120C,上海市夏季自來(lái)水溫由 29C升至 45C。 多管水冷卻器中水的吸熱量及煙氣在多管水冷卻器中放熱量計(jì)算，計(jì)算 結(jié)果，布袋除塵器能夠正常工作。（2）特殊情況下，如停爐前煙氣溫度超過(guò)冷卻上限溫度值，打開(kāi)自然風(fēng)閥， 吸入自然風(fēng)冷卻。(3) 建立了一套溫度監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)。在多管水冷除塵器和布袋除塵器前設(shè) 計(jì)了熱電偶裝置，根據(jù)熱電偶一動(dòng)圈式指示調(diào)節(jié)儀所顯示的不同溫度，操作人 員相應(yīng)采取不同的措施，有效地保證了布袋除塵器正常工作。5、小結(jié)化鐵爐生產(chǎn)煙塵污染嚴(yán)重，對(duì)周?chē)沫h(huán)境和生產(chǎn)工人的身心健康有較大的 影響，其煙塵治理必須限期解決，保證達(dá)到勞動(dòng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。(1) 以布袋除塵器為主體的除塵系統(tǒng)， 是化鐵爐除塵的一種可行方式。它表 現(xiàn)出除塵效率高，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)單，無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)。本系統(tǒng)正常 運(yùn)行后進(jìn)行測(cè)試，總除塵效率為 99.4 %，排塵