集成化除尘机组在炼铁厂除尘上的应用

摘要：钢铁企业排放标准提高，除尘系统占地面积增大。一些老旧工厂除尘改造受场地限制难以改造。本文分析了当前国内炼铁厂除尘情况，指出了集成化除尘机组在满足目前排放标准情况下对于降低能耗，减少占地面积的重要意义。

关键词：集成化除尘机组 节省空间 节能

1. 引言

以炼铁厂出铁场除尘系统为例从2015年1月1日起现有企业执行新颁布的国家标准的《炼铁工业大气污染物排放标准》GB28663-2012中新建企业大气污染物排放浓度特别限值要求，出铁场除尘颗粒物排放浓度为15mg/m3，远远高于现有企业执行的50mg/m3的排放要求。现有企业的除尘系统面临必须要改的现状。

2. 现有除尘系统改造难点

长期以来，由于冶金高温烟气的烟尘颗粒极其细微，故治理中大量采用布袋除尘器，布袋除尘器具有净化效率高，投资少等优点，在满足原有50mg/m3的排放要求的前提下。布袋除尘器只需要选择普通滤袋将过滤风速控制在1.1m/min以内即可达到除尘效果。新标准实施后原有的系统配置难以满足现在的排放要求需要将滤袋换成加厚滤袋同时将滤袋的过滤风速降低到0.8m/min才能达到目前的排放要求。在此前提下如在原有除尘器的基础上改造在同等风量的除尘系统中满足目前排放标准的情况下需增加过滤面积20%，相应的除尘器体积也需要增加20%，现在除尘器大多选用6m长布袋，布袋加长的空间有限，因此只能在横向上增大除尘器的占地面积。而很多钢铁厂已经建设完成除尘风机房没有预留加大的空间。利用原有的除尘器形式很难在现有的位置上进行改造。从新寻找场地会增加系统管路长度，增加系统阻力，加大系统能耗。

3.集成化除尘机组特点：

3.1组成

机组包含以下部分：进风口、均压沉降段、过滤室、净气室、风机进风管、风机出风管、灰斗、旋转顶棚、旋转排气筒、输灰系统、风机站、风机检修机构等部件。

3.2工作原理

在除尘风机负压作用下，含尘气体由烟气进口进入机组均压沉降段（烟气进口可在圆周上360°任一方向布置），由于均压沉降段烟气流通面积数倍于烟气进口，含尘烟气流速迅速降低，大颗粒固体物直接沉降进入灰斗，未沉降的颗粒随烟气上升至过滤室，粉尘被截留在滤袋外表面，清洁气体则通过花板进入清洁室，均匀地向CC塔中心聚拢，气流向下进入布置在CC塔中心的风机进风管，通过风机由CC塔中心风机出风管向上进入CC塔顶部的旋转排气筒排入大气。

清灰可采用定压或定时喷吹，当需要清灰时，机组顶棚开始旋转，带动离线罩和喷吹管对滤袋进行离线回转脉冲清灰，这一过程将聚积在滤袋外表面的粉尘剥离落入灰仓内。

机组底部为多个环形布置的灰斗，使用一套气力输灰或机械输灰将各个灰斗的灰集中后定期由车辆运走。

由于风机摆放在灰斗下方，因此本机组还自带检修机构，便于检修风机电机。

3.3结构特征

除尘单元外形为圆筒形，进、出风管集中在CC塔圆心部位，这种中心进出风结构设计极大地降低了CC塔占地。净气室一改传统矩形除尘器的分仓结构，为一个完整的圆环净气仓，内部安装一套回转的离线脉冲喷吹机构，处于离线喷吹机构覆盖面的滤袋即实现离线喷吹清灰。从而彻底去除了数十套甚至数百套固定安装的喷吹管件。

除尘器、风机站、排气筒“三合一”，风机站摆放在机组灰斗下方，排气筒设置在机组内部，省去了常规系统的风机房、落地排气筒，简化了连接管道。

3.4仪表和控制

除尘器控制系统采用PLC控制，可自动集中控制除尘系统的全部设备以及与其他PLC的通讯。

全部控制系统采用网络系统设计方式，减少布线，做到投资省、能耗低、操作简便、运行费用低。

除尘器脉冲清灰自动控制采用差压及定时（时间可在操作台上设定）两种控制方式，清灰和输灰都具有手控和自动控制转换功能，在操作台或现场进行选择并具有连锁功能。

除尘器安装了差压计及差压变送器、温度检测仪、压缩空气油水分离器及调压器、压力表等仪器仪表，除尘器运行状况均可在主控柜显示并可发出报警信号。

除尘系统可通过操作台或远程操作进行控制。

整套除尘控制系统以除尘器PLC为中心，系统各设备的控制由除尘器PLC实现，并与工厂大系统连接，由除尘系统PLC采集并传送系统各设备的运行数据。

除尘器主控室的主控柜上设有除尘器进出口压差、压缩空气压力、除尘器各电动设备工作状况、清灰状况、除尘器综合故障报警等显示报警信号及输出接点。

除尘系统所有自动控制设备可无人值守运行或接受远程控制。

3.5 除尘风机及电机

除尘风机及电机为外购设备，在满足性能参数的同时，还具备以下性能及要求：

1）所选风机及电机均为正规设备制造商的成熟产品；

2）调速方式为变频调速；

3）轴承瓦座为水冷方式；

4）风机状态检测装置包括：轴承温度检测、振动检测、电机电流检测、电机温度检测等，检测信息在除尘系统主控室显示并有相关报警和联锁；

5）风机及电机设置检修平台及扶梯；

6）电机部分设置防雨棚；

7）充分考虑风机检修设备的配置和检修空间的充裕

3.6 技术经济指标：

（1）占地面积：以过滤面积10000O为例：

4.工程实例

江苏镔鑫集团5#6#高炉出铁场除尘改造，原除尘器除尘风量42×104 m3/h，过滤面积7000m2，风机功率1000KW占地面积520m2。难以满足现在排放要求，在满足目前环保要求的情况下需新上一套除尘器除尘风量65×104 m3/h，过滤面积12930m2除尘器。选用传统除尘器风机功率为1600KW，占地面积约800m2，厂区无空闲位置。选用两台集成化除尘机组成功的在原除尘风机房区域完成了除尘系统改造，同时降低运行成本。

4.1设备选型

5.结束语

钢铁工业是国民经济的基础产业，也是我国能源资源消耗和污染排放的重点行业。在国内环境问题越来越突出的前提下钢铁的企业的排放标准在不断的提高，钢铁企业的环保的投资越来越大，在目前钢铁群行业不景气的情况下如何在满足目前苛刻的排放标准下降低能耗，减少成本是一个企业能否继续生存的关键。集成化除尘机组给我们在场地紧张的情况下进行除尘系统改造提供了一个新的选择。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家标准《炼铁工业大气污染物排放标准》GB28663-2012

[2] 《关于在化解产能严重过剩矛盾过程中加强环保管理的通知》环境保护部2014年4月发55号文件

[3]孟惠伟 高炉出铁场除尘系统改造讨[J].浙江冶金，2013，05（2）；44-45

[4]白玮.浅谈高炉出铁场除尘创新与改造[A] .中国新技术新产品.2011.07：160-161