(完整版)8000KVA电炉除尘方案设计.docx

XXXXXXXXXXX钢铁有限责任公司EAF10T电弧炉除尘系统招标编号：(2008/11/11)设计方案XXXXXXXXXXX环保设备有限公司2008-11-11一、概述二、电弧炉烟尘污染状况分析三、方案编制依据四、设计规模及设计指标五、系统工艺流程六、主要设计参数七、集烟方式八、脉冲袋式除尘器九、电器与控制十、噪声控制十一、土建十二、给排水十三、消防、安全及劳动保护十四、人员定岗十五、安装及调试十六、工程分工界定十七、技术服务十八、设备工程质量保证十九、技术资料详细清单二十、除尘系统设备的表面涂装及防腐二十一、投标项目质量保证措施二十二、主要设备组成二十三、附图一、概述电炉炼钢是钢铁冶金的主要冶炼设备，一般有电弧炉与感应炉两种我国大多采用电弧炉炼钢，西方国家电炉钢的总产量约占原钢总产量的20－30%，我国电炉钢产量约占总产量的20%尽管西方钢铁工业生产能力过剩，但由于我国汽车和房地产等产业的拉动，近十多年来新建了许多用电炉炼钢的小型钢铁厂主要是电炉钢的原料以废钢为主，并能冶炼多种品种灵活地适应市场需求，而且，电炉是冶炼化学组成与机械性能要求严格的合金钢、特种钢的主要设备XXXXXXXXXXX钢铁有限公司新建10T电炉一台建址有较好的交通、电力条件，有着较大的发展空间。

业主在上炼钢电弧炉的同时，十分重视环境保护工作，对该电炉产生烟尘进行了治理本方案系根据业主招议标文件的要求，并吸收国内相关电弧炉消烟除尘治理的成功经验进行改造设计，其目的是确保达到国家环保相关标准真正做到既发展地方经济，又要保护地方环境二、电弧炉烟尘污染状况分析电炉冶炼一般分熔化、氧化及还原三个冶炼期熔化期主要是由于炉料（废钢）中的油脂类可燃物质的燃烧，以及金属在高温时的气化而产生的黑褐色的烟气；氧化期主要由于吹氧、加矿，使炉内熔融态金属激烈氧化脱碳，产生大量赤褐色烟气；还原期为除去钢液中的氧和硫，调整钢水的化学成份，而投入炭粉或硅铁等造渣材料，产生白色或黑色烟气三个冶炼期中，以氧化期产生的烟气量最多，烟气温度最高，含尘浓度最大，烟尘粒最细污染物参数见下表：1、烟尘颗粒分散度（重量%）颗粒直径（Um）0.1〜0.50.5〜1.01~55~99~18>18熔化期--227487511氧化期48>8968----2、化学组成序号成份含量（％）1水份4.382挥发物6.963Cao13.24Mgo6.255Fe2O352.806FeO1.157AL2O35.878SiO29.393、烟气成分组成CO219%CO11%O27%N261%其他2%污染物特点：1、电炉烟气阵发性强，烟气量波动大。

电炉烟气在整个炼钢周期中，主要是电炉加料、熔化、氧化、还原以及出钢等过程产生大量烟气，各时期的烟气量差异极大，其中以氧化期的烟气最大2、电炉烟气散发点多，烟气收集难度大电炉烟气主要从电极孔、炉门口、炉身圈、炉顶（加料时）以及出钢口（出钢时）产生在收集该部分烟气时，为不影响电炉冶炼的生产操作，其排烟罩设置的难度极大3、烟气的综合利用潜力大由于电炉烟气具有高温、浓尘以及含CO的特点，为烟气的余热利用、烟尘回用等方面创造有利条件据1986年统计，我国年产电炉钢1200万吨，每吨电炉钢排烟雾尘量12—14kg，则我国电炉炼钢每年排放的烟尘在15万吨以上电炉主要参数：序号内容单位参数1公称容量T102热装铁水量%3最大出钢量T204变压器容量KVA80005吹氧强度Nm3/t0-256冶炼时间min1307倾炉角度度15/458电炉平台M?9屋面形式石丄轻钢结构10LF精炼炉容量T2011LF变压器容量KVA400012布置形式对称三、方案编制依据（―）《大气污染物综合排放标准》GB16297—1996）（二）《工业炉窑大气污染物排放标准（GB9078—1996）（三）《工业企业设计卫生标准》（TJ36—79）（四）《采暖通风与空气调节设计规范（GBJ19—87）（五）《通风与空调工程施工及验收规范（GBJ243—82）（六）《建筑设计防火规范》（GBJ16—87）（七）《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083—85）（八）《钢铁工业烟气净化技术政策规定》（九）《建设项目环境影响报告书》（十）XXXXXXXXXXX钢铁集团项目标书四、设计规模及设计指标本方案的设计规模为10T电炉，按照国家《大气污染物综合排放标准》、《工业炉窑大气污染物排放标准、》《钢铁工业烟气净化技术政策规定》，设计指标如下表：序号项目单位指标1排放浓度Mg/m3<502烟尘捕集率%>963收尘量Kg/T、钢>124岗位粉尘Mg/m?<85除尘电耗KWh/t钢<256压缩空气耗量m3/min<6五、系统工艺流程除尘系统有两方面的作用，一方面是收捕粉尘，有效地控制尘源防止其扩散，以求保护作业地带的空气洁净度；另一方面就是把所捕集的含尘空气通过除尘装置予以净化，符合排放标准后排入大气中，以求保护大气环境不被污染。

从烟气捕集方式来看，大致有封闭吸气罩、内排烟（第四孔排烟）、屋顶排烟及复合排烟等方式，本设计针对现有电炉屋顶罩进行改造处理加导流罩从工程投资、运行费用、治理效果等情况来分析，采用离线清灰脉冲袋式除尘器及屋顶罩，无论从经济上还是技术上都是合理的，在除尘器的入口前，为降低烟气瞬间高温，系统吸入一定的冷风混合量并设有混风蝶阀，既能保证电炉烟气的捕集效果，又能确保除尘器的正常运行工艺流程方框图：风量切换阀系统管网改造将系统电炉各建一除尘系统电炉产生的烟尘由各自集烟罩用风管汇入脉冲除尘器，通过组合除尘器对含尘气体的净化，由动力系统驱动将净化后的热气流集中排入排气筒实现达标排放系统工艺流程图及平面布置图详见附图关键技术有：•改良型半密闭集烟罩为主屋顶集烟小罩辅助复合捕集技术）•低阻、中温、大流量工艺（系统工艺）•低阻抗结露脉冲除尘器（净化设备）•清洁压缩空气源喷吹清灰（净化设备）•采用PLC智能控制（控制系统）六、主要设计参数（一）系统工艺参数（单套）：项目单位EAF参数LF参数备注烟气中心温度高峰平均值°C800~1250800~1250管道烟气流速M/s16以下16以下处理风量烟气温度除尘器进口）C<120<120风机工作温度点C8080系统设计点全压Pa42004200系统设计点处理风量（工况）m3/h16000050000二）脉冲除尘器参数：项目参数型号MC-2800过滤面积（m2）2800过滤速度（m/min）1.2-1.25处理风量m3/h）210000排放浓度（mg/m3）<50滤料针刺毡滤料比重g/m3）500除尘器阻办Pa）1500漏风率<2%三）主风机参数：项目EAF10+LF20除尘系统型号Y4-7320D数量1铭牌流量m3/h）—铭牌全压（Pa）—设计点风量m3/h）21500080°C设计点全压（Pa）420080C转速(r/min)960电机Y250-4-355KW(400VIP44)七、集烟方式（一）吸气罩的分类及比较电炉烟气的捕集，主要有以下几种方式，各种吸气罩的比较如下表：序号名称形式风量（动力能耗）运行工况捕集效果1半封闭由固定卓、移动卓组成中好好2内排烟（第四孑L排烟）在电炉炉盖上开个专用排烟孔，直接抽小好好3屋顶排烟在车间上部和电炉上部设置各种集烟罩大好好电炉烟尘的捕集，形式多种多样，较为成熟的有：半密闭集烟罩、密闭罩、侧吸罩、屋顶罩等。

而半密闭罩以其不影响冶炼操作、能耗低、坚固耐用、捕集效果好也长期坚持研制并全力推广但因存在出钢、加料、换电极等工况，烟气因难以全过程捕集，特别是电炉不能很好发挥特长这一不足，我公司设计人员考虑采用屋顶罩与半密闭罩结合、切换使用，二者发挥互补优势受这一思路启发，产生了将半密闭罩的拓扑延伸的原始构想经过反复论证和计算，吸收了屋顶罩全过程捕集烟气又不影响冶炼操作的优点，保存并发扬了半密闭罩的空气动力性能，好的气流组织和优化设计的速度场原理，以及较低的处理风量的优良特性，最终形成了具有说服力的集烟罩组合定式：容积式屋顶罩+炉侧、炉后固定导流罩体+变压器房顶导流罩体并在屋顶罩罩口与其下的导流罩体之间留有行车通行的敞开区实路证明，这种集烟罩的显著优点在于：1、全过程捕集烟气，不影响操作，对炉前工操作而言，有罩与无罩基本一样（根据现场的可行性导流罩可设计成移动式罩2、岗位粉尘显著下降，对行车工而言能见度明显提高3、捕集效果达95%—98%，基本可达屋顶罩效果，环境质量提高，达标4、客观上对电炉大沸腾、爆炸、等起到屏蔽保护，有利于安全生产5、由于罩体对电炉呈半包围结构，加上罩体内壁用防腐隔声材料进行防护处理，有效的降低电炉冶炼的电弧起爆声，起到降低炉前及车间噪声的作用。

5、该集烟罩型能耗大大降低（半密闭＜能耗＜屋顶罩）由于其高度的现实性和实用性受到了普遍的欢迎二）复合式捕集罩的结构和工作原理1、捕集罩的结构及组合形式BBC型半密闭集烟罩实际上是我公司研制多年并已运行成功的改良型半密闭集烟罩，该集烟罩的移动部分（移动罩）布置在电炉上方，其顶部设计成与气流流线相配的大弧度拱形顶部设计满足以下条件:⑴内顶面满足电极升至最高位置的空间尺寸（包括炉盖旋转以后）；⑵内顶面空间满足出钢倾炉时电极的位置⑶内顶面敷贴耐温纤维板，同时顶部钢结构采用抗变形结构以防止在长期高温辐射下变形；⑷顶部内部由桁架结构和外部钢板的大型箱形结构保证行车在运吊工作中偶然与罩顶碰撞时不变形本设计在总结各类密闭集烟罩,并根据贵公司的工艺布置的基础上电炉将移动罩布置在电炉的炉后侧（即出钢侧），并向右侧移动，满足出钢时行车出钢时的吊钢包的位置，以及加料时炉盖旋传的空间位置同时位置的确定考虑了吊钢包的方便；而且将移动罩设计成一个稳定结构移动罩有两条轨道：一条高位轨道在电炉操作室及变压器短网上方行车梁底部靠近变压器侧，不影响电炉短网的检修等；一条低位轨道设置在电炉炉门右方，低位轨道梁的下翼在平台0.75米操作平台以上。

移动罩上，下端梁及半拱梁均为空腹式结构，提高了抗热、抗机械变形的能力；在半拱形的骨架基础上移动罩内腔设计成拱形，使得气流组织和传动结构的布置都得到了改善移动罩采用上下两根轨道移动，轨道分别固定在上、下两根轨道梁上，该两根梁作为强度梁支持移动罩的负荷及一部分排烟口烟道的负荷，上、下轨道梁分部设在炉的两侧固定罩设置在电炉炉前方（出渣侧），留出足够空间与炉体倾动出钢不发生干涉，不影响炉前操作人员。