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技术文档

硅铬电炉烟气除尘系统设计

  在电炉运行正常时,冶炼所产生的烟气通过矮烟罩进入余热锅炉回收余热,使其温度从450℃降至160℃,然后经主风机正压送风管进入滤袋除尘器。粉尘被滤袋内表面所捕集,烟气经百叶窗排入大气。
  滤袋收集到的烟尘,由净烟气反吹落入各隔间灰仓,再由灰仓下的螺旋输灰机排入气力输送管道,再输送至增密罐顶部的旋风除尘器,粉尘则进人增密罐,经流化压缩处理后排出,而含有余尘的气体经气力输送风机送回除尘器反吹风管。全系统采用仪表监测控制,其工艺流程如图1所示。
硅铬电炉烟气除尘
硅铬电炉烟气除尘系统工艺流程
1-矮风罩;2-余热锅炉;3-反吹风管;4-除尘器;5-灰仓;6-旋风除尘器;
7-增密罐;8-气力输送风机;9-气力输送管道;10-正压送风管;11-主风机;12-百叶窗。

  以某厂硅铬合金电炉烟气除尘系统为例:
1、设计技术参数
  烟气
  温度 450℃
  烟气量 30000m3/h
  成分 CO2 0.45%、O2 16.25%、CO 7.80%、N2 75.5%
  含尘量 
  烟气组成 Cr2O3 4.80%、SiO 79.70%、CaO 1.38%、MgO 3.42%、FeO 5.61%、AL2O3 2.17%
  烟尘粒度组成
粒度(um) <0.1 0.1~0.5 0.5~1 1~3 3~10 >10
组成(%) 15 47 16 10 5 7
  炉膛压力 -50Pa
  当地夏季大气压力 97236.8Pa
  当地夏季气温 26℃
2、主要设备选择
2.1 余热锅炉
  采用双竖井式自然循环,自制模式水冷壁余热锅炉。
  烟气入口温度 450℃
  烟气出口温度 160℃
  蒸发量 3.5t/h
2.2 滤袋除尘器
  滤袋直径 ф293mm,长10m
  滤袋数量 384条(中碱玻璃丝布袋)
  过滤总面积 3620m2
  滤袋室数 8室
  处理烟气温度 150℃
  滤袋全工作时过滤风速 0.44m/min
  滤袋一室清灰时过滤风速 0.47m/min
2.3 主风机
  型号 Y6-51NO14.5F
  流量 90000m3/h
  全压 5850Pa
  转数 1450r/min
  电动机 Y315m-4,功率250kW
2.4 反吹风机
  型号 Y6-31NO12D
  流量 17000m3/h
  全压 5000Pa
  转数 1450r/min
  电动机 Y225m-4,功率45kW
3、硅铬电炉烟气除尘系统设计特点
  3.1 能确保除尘器前烟气入口温度不低于120℃,从而避免灰尘在除尘器底仓内结板棚灰,保证清灰效果。
  3.2 针对硅铬电炉的粉尘具有细、粘、轻等特点,极易造成泄灰堵塞,本系统设计采用螺旋输灰机直接卸灰,既加快了卸灰速度,又克服了用户除尘经验上的不足,并保证了出灰系统运行可靠,操作方便,维修工作量小。
  3.3 利用除尘器前总管上的热烟气做为气力输灰系统的气源,采用全封闭稀相吸送系统,提高粉尘的流态性能,确保气力输送系统运行的可靠性,并降低该系统的维修费用。
4、在设计中解决的问题
  4.1 进入袋式除尘器的烟气温度过高会烧坏滤袋(最高耐温250℃),但过低则使滤袋表面“结露”,影响反吹清灰,造成粉尘粘结在灰仓壁或形成“搭桥”,导致卸灰不畅。为此更须准确计算烟气露点温度,才能避免“结露”的出现。以确保正常的除尘效果和卸灰通畅。
  因此,根据烟气成分和炉料配比,并折合过剩空气量及其中的水分,同时按最大产量计算(计算过程略),可计算出每小时标准烟气量在21700—26700m3之间,相对应于烟气中水分所占容积百分数为2.82%—3.22%。从烟气水分百分含量与露点关系图中,查得烟气露点温度在23—27℃之间。
  根据上述计算所得到的露点温度,取设计的粉尘露点温度为38—42℃,考虑到除尘器本体在烟气除尘过程中的温降为42—58℃之间,那么除尘器前烟气入口温度应在80—100℃之间,设计温度为120℃。以往除尘器前烟气入口温度一般均为90℃左右,温度偏低,考虑到经中碱处理过的玻璃丝除尘布袋工作温度一般在150℃,故除尘器前烟气入口温度为120℃还是合理的。
  4.2 滤袋除尘器放灰系统以往均采用星形卸灰阀,但其对铁合金粉尘的适应性较差。卸灰速度慢且经常堵塞。现改为螺旋输灰机直接强制卸灰,既加快了放灰速度,又解决了卸灰堵塞问题。
  4.3 我厂以往滤袋除尘器气力输灰的气源主要是室外空气,粉尘与其混合后既降温又潮解,致使粉尘流态性能减弱,气力输灰系统不畅。针对这一问题,在设计时采用除尘器前入口总管上热烟气(120℃)为气源,粉尘以全封闭方式与烟气混合呈流态化气力输送。既克服了气力输灰不畅的缺点,又保证了系统的正常运行。