硅铁合金厂浇铸车间烟气治理：电炉除尘器设计方案

硅铁合金厂浇铸车间烟气治理：电炉除尘器设计方案

一、概述：
贵公司硅铁电炉在出炉、浇筑时产生大量的烟气及粉尘，污染了车间和周围厂区环境，直接危害了操作工人的身体健康，而且严重违反了国家环保要求。为此贵公司领导要求对其进行治理，以改善岗位环境条件。目前许多企业对此采用了移动式集烟罩+皮带密封式集烟管+袋式除尘器的净化+风机排向大气的治理方式，并取得了一定的成效，根据我公司人员对现场的勘察，做出了以下除尘设计方案。
二、需治理范围及本方案的设计内容：
1．治理范围：
a、铁水包及溜槽处烟气；
b、浇铸定模上方烟气；
c、出炉口烟气
2．设计内容：
移动式烟气捕集罩设计；
皮带密封式集尘管道；
粉尘净化设备（除尘器）设计；
控制系统设计；
除尘系统参数设定及主要设备选型；

三、方案的设计依据及原则：
1．设计依据
1.1 贵公司提供的有关资料
1.2 我公司人员现场测量的数据
1.3 我公司以往除尘治理的成功经验
1.4 我公司所采用的先进技术：
①低阻、高效的除尘系统工艺
②LCM型离线脉冲袋式除尘器的技术条件
1.5 国家颁布的有关空气质量及保护环境的规范标准
2．设计原则
2.1 不影响操作工艺为生产服务宗旨
2.2 满足国家及行业对环保的要求并达标
2.3 所采用的技术经得起实践检验，并能长期可靠稳定的运行
2.4 性价比优，一次投资，长期运行费用低，效果好
2.5 兼顾企业发展规划与现行的协调
3．引用的标准
①《大气污染物综合排放标准》
②《工业企业设计卫生标准》
③《工业“三废”污染物排放标准》
④《工业企业噪声控制设计规范》
⑤《脉冲袋式除尘器技术条件》

四、治理方案的实施和环保及性能指标
1．粉尘捕集率：＞95%以上
2．排放浓度：≤20mg/Nm3
五、硅铁浇铸除尘系统治理方案：
1．除尘系统的组成
移动式集烟罩+对接阀式管道+袋式除尘器的净化+风机排向大气
3．除尘系统主要性能参数
出炉口烟气量：80000m3/h
浇铸处烟气量：240000m3/h
由于出炉与浇铸不同时进行所以烟气量按240000m3/h计算

六、硅铁合金厂浇铸车间烟气治理：电炉除尘器设计方案：
硅铁合金浇铸除尘工艺流程
浇铸时时产生的烟尘由移动式吸尘罩捕集，进入皮带导通小车，再进入皮带密封集尘干管，最后进入地面站进行净化处理。
浇铸工作时，天车司机提前约30-50秒向除尘站发送无线信号，使风机自动由怠速状态转为高速运转状态。同时相对应的皮带密封干管上的切换阀打开，非常阀自动关闭。工作完成，司机取消信号，风机自动由高速状态转为怠速运转状态。同时相对应的皮带密封干管上的切换阀关闭，非常阀自动打开。
1）除尘系统风量的确定
对于硅铁浇铸采用移动式半密闭罩的形式样。
根据专业技术人员现场观察的具体情况，和我方治理的成功经验捕气量确定为：
尘源名称 单点所需风量 尘源数量 总计风量
浇铸溜槽及铁水包 180000m3/h 1个 180000m3/h
浇铸定模 60000m3/h 1个 60000m3/h
合计 240000m3/h
2）移动式集尘罩设计
（1）集尘罩应尽量严密，减少罩上的孔洞和缝隙；
（2）集尘罩处于高温环境下，内部必须做好防火措施；
（3）集尘罩的设置应不妨碍操作和便于检修；
（4）根据工艺操作的要求，设置必要的阀门、操作孔、检修门和观察孔，门孔应严密，关闭灵活；
（5）密闭罩上需要拆卸部分的结构应便于拆卸和安装；
（6）应注意罩内气流运动的特点，正确选择密闭罩的形式和排风点的位置，以合理组织罩内气流，使罩内保持负压；
（7）操作孔、检修门应避开气流速度较高的地点。
3）皮带提升小车
烟气的收集输送采用皮带提升小车和皮带密封的集气总管的结构。通过作为提升器的提升小车，有用可开启和关闭接口，省掉了烟气转换阀上许多支管和连接阀门等机构。简化了操作。
4）皮带密封干管
皮带密封集尘干管上方敞口面上设置格栅板，采用专用的耐高温橡胶皮带密封格栅板，风道槽小车作为皮带的提升器，使硅铁浇铸新增除尘部分收集的烟尘经风道槽小车，把皮带提升后与皮带密封干管连通，其余格栅板处于密封状态。从而实现硅铁浇铸烟尘收集无人值守，简化了操作。
漏风量：皮带密封集尘干管允许漏风量在-1000～-3000Pa范围内≦1000m3/h。
烟气温度：≦100℃
运转制度：间歇运行；
5） 除尘管网设计
为了不让粉尘在管道内沉降，同时又尽量控制粉尘对管道的磨损，维护系统长期正常运行，延长管网使用寿命，更重要的是整个除尘系统的节能运行，除尘管道设计过程中按照下述原则选用合理的设计方案及参数。
①除尘管道风速控制在 18-20m/s 左右。
②管径的壁厚满足设计规范的要求。
③除尘系统三通的选用以 30°、45°为主，尽量少用 60°的三通，尽量不选用 90°三通
④三通的曲率半径：按曲率半径≥1D 的原则设计
⑤三通、弯头等局部阻力元件之间的间隔距离按≥1D 的参数设计
⑥抽风罩的锥角按≤45°的原则设计
⑦严格控制烟囱出口的烟气流速，避免过大的系统动压损失
⑧管道走向的设计遵循：管路最流畅、管路最短、管路局部阻力元件最少的“三最”原则
6）捕集系统必须解决几个问题
① 不能影响操作工人的正常工作，不能影响其他侧向的观察视线；
② 尽可能密封，以减少除尘系统的排风量；
③ 美观，不得变形；
④ 捕集效率在95%以上；
7）除尘器的设计：
烟气的净化只有靠除尘器来实现，除尘器选择的优劣直接影响到除尘系统的捕集效果、除尘电耗以及整个系统能否长期稳定、可靠运行。除尘器的形式繁多，各有利弊，关键在于如何扬长避短，与系统工艺及粉尘组成相适应，以获得最佳治理效果。
对于此行来说，采用袋式除尘器比较适合，排放浓度可控制在20mg/Nm3以下。
国内同行业采用的袋式除尘器一开始使用情况好，系统运行正常。但在使用一段时间后，随着除尘器阻力的上升，系统风量立即下降，捕集效果恶化，最终导致在除尘系统实际效果与设计指标或开始运行阶段效果大小不相同，而不得不进行改造。长期的除尘实践告诉我们“简单、实用、可靠、经济”的除尘器是最受用户欢迎的。
8）过滤风速的确定
选择合理的过滤风速是确定袋式除尘器结构的重要参数之一，影响至关重要，国内同类除尘器在应用上，仅为片面追求投资少、占地省，而照搬国外的工艺经验，选择高达1.5~2.0m/min的过滤风速，不考虑国产滤料的应用极限和最佳工作点，其结果导致滤袋寿命急剧下降和“高阻症”的出现，系统风量在短期内很快下降，运行成本上升和达不到除尘效果。对于LCM离线脉冲袋式除尘器按照国家排放标准我们认为最佳过滤风速应控制在0.9m/min左右。
9）自动化控制
设备清灰程序确保除尘器清灰工艺，由可编程序控制器全权控制风机及清灰系统，达到最好效率的除尘及清灰。
10）风机的选型
名 称 离心风机
风机型号 G/Y6-51 №22D
额定风量 240000m3/h
额定全压 4500Pa
额定转速 960r/min
烟尘性质 硅铁粉尘
烟气温度 <100
风机旋向 左/右
出风口角度 0度
进风口角度 按设计
高压变频电机 500KW 380V
冷却方式 电机风冷
防护等级 IP54
绝缘等级 F
调速方式 变频调速
配套设备 测振装置

七、设备选型
1、选用LCM-3480型离线脉冲袋式除尘器
LCM-3480型离线脉冲袋式除尘器技术参数
序号 项 目 单 位 参 数
1 设备名称 1台 离线脉冲袋式除尘器
2 除尘器型号 / LCM-4000
3 处理烟风量 m3/h 240000
4 进口烟尘浓度 g/Nm3 5～10
5 出口烟尘保证排放浓度 mg/Nm3 ＜15
6 进口温度 ℃ ＜150
7 本体平均运行阻力 Pa 1500
8 本体漏风率 % ≤2
9 过滤面积 m2 4000
10 过滤风速 m/min 1.00
11 滤袋数量 条 1344
12 滤袋规格 mm Φ165×6000
13 滤袋材质 中温针刺毡
14 滤袋骨架 根 1344
15 框架规格 mm Φ150×5970
16 框架材质 喷塑
17 脉冲阀规格 3"
18 脉冲阀数量 个 96
19 耗气量 M3/h 4.5-6.0
20 卸灰口尺寸 mm 300x300
21 气 缸 Φ125
22 气缸数量 8
22 仓壁振打器 0.37KW 8
23 星型卸料器 300x300 8
24 埋板输送机 FU410 2x10米
25 烟管直径 mm Φ2100
26 烟管内气体流速 m/s 19
27 排烟管直径 mm Φ2500
28 排烟管内气体流速 m/s 14