一、前言

中频电炉在生产过程中产生的大量烟尘严重污染了车间和周围厂区的环境，更重要的是直接危害了操作工人的身体健康，为了改善车间的自然环境，保证操作工人身体健康就必须采取一定有效的措施,安装中频电炉布袋除尘器。

二、需治理范围及设计内容

1、治理范围

1电炉在熔炼时产生的烟尘；

2在加料时产生的烟尘；

3出铁水时产生的烟尘；

2、设计内容

电炉烟气捕集装置设计

车间内外除尘管道的布置；

烟气净化设备（除尘器）设计；

除尘系统流程布置；

输灰系统设计；

除尘系统参数设定及主要设备选型；

土建给排水采暖设计；

自动化控制及供电设计。

三、设计依据及原则

1、设计依据

1.1电炉厂提供的有关工艺资料；

1.2根据电炉厂的现场实际的情况；

1.3我公司在冶金行业除尘治理的经验；

1.4我公司所采用的先进技术。

2、设计原则

本着电炉厂的现场实际情况，本着投资省，运行费用低，满足国家环保法以及操作的实际要求，以生产服务为宗旨。

2.1不影响冶炼操作工艺生产服务的宗旨。

2.2所采用技术经得起实践检验，并能保证长期稳定可靠的运行。

2.3性价比优，即第yi次投资省长期运行费用低；

2.4能耗低，节能效果显著；

2.5满足国家环保部门的要求，钢铁行业的要求并达标

《中华人民共和国环境保护法》

《钢铁工业污染物排放标准》

《工业炉窑大气污染排放标准》

《工业企业设计卫生标准》

四、治理方案实施后达到环保指标：

1、烟尘捕集率大于等于90%（厂房顶不冒黄烟）

2、排放浓度小于等于40%mg/Nm³

3、岗位粉尘浓度小于等于10mg/Nm³

五、电炉烟气治理方案

电炉烟气捕集装置组成：

回转式伞顶吸罩+低阻、大流量管道+调温电动蝶阀+离线气管式脉冲除尘器+锅炉引风机+烟囱达标排放

2、烟气净化

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效果。对于电炉烟气来说，采用袋式除尘器比较适合。其除掉黄褐气飘尘效果显著，排放浓度可控制在40mg/Nm³以下。

根据钢厂所处地区，温度低，易结露的特点，我公司采用新型“抗结露”离线分室脉冲式除尘器。

国内冶金行业诸多的袋式除尘器一开始使用情况好，系统正常。但在使用一段时间后，除尘器阻力的上升，系统风量立即下降，捕集效果恶化，zui终导致除尘器系统实际效果与设计指标或开始运行阶段效果大不相同而不得不进行改造。长期的冶金除尘器实践告诉我们，“简单、实用、可靠、经济”的除尘器是受企业欢迎的。

2.1本方案所采用的“抗结露”除尘器的特点

分室离线连续脉冲清灰，解决周期长，二次吸附等问题。

脉冲气源处理，解决结露问题。

大沉降室，降低除尘器结构阻力。

中进风形式，使滤袋负载均匀，延长滤袋的平均使用寿命。

（1） 过滤风速的确定

选择合理的过滤风速是确定除尘器结构的重要参数之一，影响至关重大。国内同类除尘器在应用上，片面追求投资少，占地省，而照搬国外的工艺经验选择高达2.0-2.5m/min的过滤风速，不考滤国产滤料的应用极限和工作点，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。

（2） 离线清灰

离线清灰是避免粉尘二次吸附的有效手段，可大大提高清灰效率。其中，除尘器净化仓设计成小单室，清灰系统运行时，仅有一室参与离线清灰，闭掉一个室的过滤面积对整个系统基本无影响。可使除尘器长期稳定运行。

六、系统工艺

系统工艺着重考滤以上几个方面

（1）根据电炉烟气捕集的条件确定工艺流程并使工艺短程化系统低阻化

（2）系统低阻化

（3）优化系统风机、电机的匹配性，提高效率。

（4）在满足总图布置的前提下，使设备布局更加合理。

1、系统工艺特征：“低阻、中温、大流量”

其目的是：

（1）消耗能量低的前提下，获得较大的处理风量，不错的捕集效果。

（2）在同样的处理风量下，尽可能混入冷风，保证烟气温度在50℃ -100℃之间，既不能烧毁滤袋，又不能减少运行能耗。

（3）在同样的处理风量情况下，优化管道设计，降低系统阻力。

2、温度控制

布袋除尘器允许工作温度上限为120℃（瞬）。高于120℃温度烟气进入除尘器将会烧毁布袋，冶金行业的生产过程中产生的烟用野风阀的形式来控制烟气温度常用而简单有效的方法。

3、处理风量的确定

系统风量的确定是除尘系统设计中心的关键所在，如何科学合理地计算除尘系统所需风量直接影响除尘效果的成败。

（1）系统风量偏低时的问题

A、根据工艺条件估算差

B、车间劳动卫生条件差，天车工作业环境恶劣

C、易烧滤袋尤其是管道短，流速高时。

（2）系统风量的计算方法

A、根据工艺条件估算烟气平均温度；

B、根据烟气成份计算成份的热容量

C、根据铁水况倒方式，铁水流程远近，铁水流的大小和铁水的温度等因素，估算出烟气的上升速度和烟柱的截面积；

D、国内外电炉的实测资料；

E、我公司在冶金烟尘治理长期积累的经验；

F、根据罩形确定罩形系数；

G、通过罩口截面积流速和换气次数校核处理风量；

（3）根据理论计算以及实践经验确定本方案的系统风量；

4、优化管网设计，降低管网阻损，使系统阻损发挥效能

（1）合理布置管网、降低管网阻损

基本理论：

△ P：系统阻力

V：流速m/s

Λ：磨擦阻力系数

P：烟气密度

L：延程长度

D：管道水力半径

（a） 合理布置管网，尽量减少弯头，管道突变等阻力因素；

（b） 选择合适管道直径使得烟气流速为14-16m/s；

（c） 选择合适的管道截面积形状。

（2）稳定除尘器阻力在设定范围内（见本文）

（3）选择合理的风机

基本理论：N=ΔPQ（kw）

式中：N：功率（kw）      Q：系统处理风理m³/h

根据系统处理风量及系统阻损乘积，选择相匹配的风机，使得风机稳定运行在高效区（见图三）；

（a） 管网A设计不合理，特性风线高而且陡，为达到所需的处理风量，必须选用较高压头的风机1。除尘器能耗也随之增加。

（b） 网B经优化设计后，特性曲线高而且平坦部优需选用低压头的风机2，就能得到所需处理风量，除尘能耗低。

5、整体布置（见图）

6、清灰机制自动化

设置清灰程序确保除尘器的清灰工艺。由PLC可编程序控制器控制离线阀、脉冲阀的动作，按时间顺序不间断清灰。

7、除尘器脉冲气源温度必须控制在“露点”以上，常温的气源不适合作清灰源使用，所以有效地控制脉冲气体温度提高滤袋使用寿命和防结露的必要措施。由于依靠人工控制脉冲气体温度显得繁琐和麻烦，故在清灰气源加热气包上设有温度传感器并与PLC连接，随时监测清灰气体温度当温度低于下限时，让加热气包工作加热气源，当温度高于上限时，让加热气包停止加热。

8、除尘器入口烟气温度控制自动化

捕集罩吸入的烟气是高温烟气，不经过温度处理而进入除尘器，必将烧毁耐温120^。C的除尘滤袋。所以在主管道上高有1个电动混风阀和2个温度传感器并与PLC连接，其中一个靠近吸口，另一个靠近除尘器进口，电动混风阀靠近主管道前端，当吸口处温度传感器监测到烟气温度值上限时，由PLC控制打开电动混风阀，混入冷气以降低烟气温度；当吸口处温度传感器及除尘器进口处温度传感器监测到烟气温度低于设定温度值下限时，由PLC控制关闭电动混风阀。由PLC控制开关电动混风阀可确保进入除尘器的烟气温度，从而保证除尘器滤袋的安全。

9、卸来操作自动化

除尘器的卸灰及输灰设备均由PLC控制，只需按一次按钮，即可完成卸灰及输灰过程。

10、无尘化卸灰、输灰

电炉烟气粉尘经清灰系统清下后，暂储于除尘器灰斗。卸灰系统形式为：一级螺旋输送机、加湿机、卸灰阀、装车、外运。