工厂除尘排风系统

问题

工厂除尘排风系统

电熔耐火原料的生产过程会产生大量的粉尘和有害气体，不仅污染环境，而且浪费资源。虽然大多数企业在工厂建设时都配备了除尘设施，但由于工艺条件复杂，除​​尘设施难以协调。不同程度存在多个问题，除尘效果难以满足国家标准要求。在电熔耐火原料生产中，电熔刚玉的熔点一般在2100℃以下，烟气温度同样较低，除尘设计比较简单，除尘效果也比较好。但电熔氧化锆的熔点很高，比氧化铝高500℃左右，烟气温度高达1000℃，除尘设计相当复杂。我们于2002年设计了一条2000t电熔氧化锆耐火材料生产线，该生产线采用1250kVA电弧炉。除尘设计采用水冷风道和两级旋风、布袋除尘设计方案。除尘效果好，有效解决了电熔锆原料生产中工作环境恶劣、环境污染的问题。1、生产工艺概述该生产线生产的主要产品为电熔氧化锆砂和氧化锆空心球。所用原料为工业氧化锆和稳定剂（氧化钇、碳酸钙或氧化镁）。熔化温度高于2700°C。熔炼设备采用可倾式电弧炉（平面图见图1）。炉体倾斜角度为60°。电极可旋转，旋转角度为60°。炉体上方设有加料平台，进行半机械加料。冶炼过程中产生大量高温含尘烟气和粉尘。烟气主要成分为N2，其他为O2、CO、CO2等；粉尘含量约为5～10g·m-3，随物料添加量和熔化时间的不同而变化。粉尘成分主要为ZrO2，其他还有SiO2、MgO、Fe2O3、CaO、Al2O3等。呈碱性，密度约为2.5g·cm-3，磨蚀性强，粒度分布为：<5μm占30%～40%，5～10μm占25%～30%，10~40μm占15%~20%，>40μm占15%~20%。2、除尘设计在1250kVA电弧炉中熔化氧化锆时，炉气温度一般为800～1100℃。在熔化的最后阶段，通常采用明弧操作，炉气温度达到1000℃以上C、管道炉膛附近除尘的粉尘呈暗红，极易引发烧伤操作人员的事故。对这一问题，在除尘管道靠近炉膛的部分设计了约2m长的水冷夹套，大大降低了烟气温度。这不仅解决了操作员烧伤的风险。，同时也解决了烟气温度过高造成的布袋除尘器使用寿命降低的问题电弧炉顶部装有水冷封闭式炉盖，实际上起到了低烟罩的作用。其上有一个平时敞开的检查孔，可穿透炉外空气，补充空气，降低烟气温度。炉盖可升降和旋转，密闭排烟量8000m3·h-1，烟气中粉尘浓度约为4500~8000mg·m-3。烟气温度根据熔化时间和炉外空气混合比例而变化。为了限度地减少烟尘对环境的污染，设计采用旋风除尘器和烟气布袋除尘器的二次除尘方案。电弧炉的气密性已经耗尽。烟气首先经过旋风除尘器进行初级除尘，然后进入布袋除尘器进行二次除尘。净化后的气体通过高空风机释放。旋风除尘器为四筒式，滤袋采用Nomex耐高温过滤材料，过滤面积96m2。采用脉冲清灰方式，过滤风速可提高至2.0m·min-1左右，从而可选择较小的除尘器型号，减少占地面积，体现经济实用。风机选型也是决定除尘系统能否正常运行的重要因素。风机太大，会抽出较多物料，影响工艺系统，电耗也会增加；如果风机太小，电弧炉设备的负荷会增加。如果压力值不足，粉尘就会逸出，除尘效果不理想。通过计算管道及各设备的阻力，根据风量、风压选择C4-73№5.5C排尘离心风机，置于除尘系统末端。由于该电弧炉为自卸式电弧炉，因此设计有可拆卸的炉烟道。排气管道口处有活动套管，从电弧炉炉盖引出水冷排气弯头。通过活动套管的左右位移实现两根管道的连接和断开。设计外壳时要注意外壳和排气管。间隙不宜过大，并要注意其灵活性和操作方便性。风道长（40m），利用其大表面积自然，无需设备；烟气后，烟气量减少，除尘器的工作状况良好。也有所改善。除尘系统示意图如图2所示。3、除尘系统运行状态。除尘系统使用后，运行平稳。工作区浓度、排放浓度等指标均符合要求，达到设计目的。根据实测数据，系统运行指标为：电弧炉除尘管吸入烟气温度：800℃；旋风除尘器入口烟气温度：120℃；旋风除尘器出口烟气温度：95℃；布袋除尘器入口烟气温度：70℃；电弧炉后除尘管吸入烟气量：14000m3·h-1（含渗入炉盖的空气量）；旋风除尘器前烟气量：11000m3·h-1；气囊除尘器正面烟气量：11500m3·h-1（含10%混合风量）；烟囱排放浓度：35~45mg·m-3（国家标准为：≯100mg·m-3）；工作区浓度：~3.5mg·m-3（国家标准为：≯4mg·m-3）；每班（8

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