电炉除尘优化改造方案.docx
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电炉除尘优化改造方案
常州东方特钢有限公司电炉分厂
50吨电炉除尘系统优化改造
初步方案
无锡市东方环境工程设计研究所
无锡市东方工业节能环保有限公司
2014.11.13
常州东方特钢有限公司电炉分厂
50t电炉除尘系统优化改造方案
一、现状概述
常州东方特钢有限公司电炉厂50吨电炉在兑铁水加废钢及供氧高峰期有系统能力不足，有黄烟逸出，精炼炉有大量烟尘逸出罩子，环保压力日趋紧张，东方特钢决定对电炉及精炼炉除尘进行改造，同时把现有除尘器卸灰的二次扬尘问题一并解决。
50吨电炉采用铁水热装工艺，铁水吃入量为20-23t左右，炉壳直径为4600mm，兑铁方式为正兑铁，采用炉门氧枪结合炉壁氧枪的供氧方式，最大出钢量为45t。
目前除尘采用内外排混合工艺，内排排烟方式：
高温烟气通过水冷烟道进入沉降室，再经高温烟道进入锅炉，在内排风机的作用下与屋顶除尘风管汇合，外排排烟方式：
烟气通过屋顶捕集通过风管输送至除尘器净化后排出。
内排风机设计流量12万m3/h（6万Nm3/h左右），外排风机设计流量66万m3/h，配1250KW电机。
二、测试分析
总管流量实测为70万m3/h，内排流量实测为5万m3/h。
内排能力因电炉拉渣问题没有开足，制约了内排能力的发挥，同时也降低了蒸汽产出。
外排更换布袋后达到了设计流量，因内排流量的制约外排不能满足生产需要，同时兑铁水加废钢仍有大量烟尘逸出捕集罩。
精炼炉采用半封闭罩，管路接入屋顶除尘总管，风量不能平衡，烟尘逸出严重。
三、设计条件及标准
设计条件：
1）大气温度
·年平均温度：
15.4℃
·年平均最高温度：
20.3℃
·年平均最低温度：
11.4℃
·最热月平均温度：
29.9℃
·最冷月平均温度：
-2.9℃
2）相对湿度
·年平均相对湿度：
77%
·夏季相对湿度：
78%
·冬季相对湿度：
81%
3）风速、风向
·年平均风速：
3.4m/s
·30年一遇10分钟最大平均风速：
25.2m/s
·全年主导风向：
东北、东南
·夏季主导风向：
东南风
·冬季主导风向：
东北风
4）降雨量
·年平均降雨量：
1041.7mm
·日最大降雨量：
198.5mm
5）大气压力
·年平均气压：
1015.5mb
·年最高绝对气压：
1046.9mb
·年最低绝对气压：
989.1mb
设计依据：
1）东方所在冶金行业烟尘治理方面积累的经验；
2）业主对除尘系统改造的意见和要求；
3）国家及行业对环境的有关标准及指标；
《炼铁工业大气污染物排放标准》（GB28663-2012）；
《冶金工业环境保护设计规定》（YB9066-95）；
《冶金工业环境保护设施规划范围规定》（YB9067-95）；
《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）；
《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）；
《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）。
设计指标：
1）目测厂房顶不见黄烟，捕集率大于95%；
2）新增除尘器排放浓度≤20mg/Nm3；
3）消除新老系统输卸灰过程的二次扬尘；
三、改造方案
3．1水冷移动弯头改造
水冷滑套横截面及形状进行改造，同时进入沉降室的水冷直烟道进行改造，降低额定风量下的流速，降低拉渣发生现象。
由设计院提出具体要求，由炉盖生产厂家提供具体设计及供货。
3．2沉降室改造
对沉降室进行必要改造（待商讨），因废钢料篮须从炉体正面加入，可将沉降室前段进行增容改造，截断料篮运输线，增强沉降功能，防止高温烟道内的沉降，同时前部增设一清灰门，定期对其进行清理。
通过对上述内容进行改造，可提高内排风机的能力，使内排能力得到充分发挥，从而降低供氧高峰期屋顶的压力，一般内排多排1万Nm3/h相当于外排15-20万m3/h。
兑铁水加废钢则需对外排进行改造和加强来解决。
3．3屋顶罩改造
在厂房4#轴线屋架上新增挡烟板一片，防止瞬间烟尘向西侧扩散，在3#4#轴线间的纵轴线上新增挡烟板一片，阻挡瞬间烟尘向北侧扩散。
同时屋顶罩向西侧延伸2m，尽可能捕捉兑铁水时产生的瞬间烟尘。
即使有少量逸出罩外因挡烟板的阻隔也不会继续扩散，在屋顶负压的作用下1min内将弥散烟尘消解。
3．4输卸灰改造
老系统除尘器卸灰采用铲车装入卡车的方式，二次污染较严重。
本次改造一并解决，拆除二级刮板输灰机，实测螺旋下灰口与楼板间有1.3m的净高，在螺旋输灰机与楼板间增加气力发生罐，使用气力输送将老系统除尘灰送至新系统集中处理。
气力输送是利用具有一定速度和一定压力的气体作为输送介质，将物料输送至目的地（受料仓）的一种输送技术，适用于单点向单点或单点向多点输送的场合。
由于输送管道内为正压，可以有效的防止外界杂物及雨水等进入管道。
正压气力输送的输送量最高可达到100t/h，输送距离达到2000米。
1、等待状态：
灰斗内粉尘处于低位，所有的料位计均没有被覆盖
2、进料状态：
T泵进料阀打开，物料自由落体至T泵内
3、输送状态：
进料阀关闭，压缩空气通入，待压力达到设定值，出料阀打开
4、吹扫阶段：
待管道压力降下至设定值，输送结束，压缩空气继续通入，吹扫管道
因输灰量较小，程序设置每个仓泵每日工作1―2次，将灰送至二次除尘集中仓。
因电炉粉尘粘性高，加湿机故障较高，本方案卸灰采用无扬尘卸灰机，卸灰过程中进行打水加湿作业，防止运输过程中的扬尘。
3．5新增35万风量除尘系统
因阻力不好平衡，精炼炉除尘风管管径小且路径长，造成实际得到的风量远小于设计风量，捕集效果非常不好。
因此将精炼炉除尘风管从老系统中分离出来，新建一套35万m3/h风量的新系统，其中10万m3/h风量供精炼炉使用，剩余25万m3/h风量供电炉屋顶除尘使用。
设备参数：
风机：
流量：
35万m3/h风压：
4700Pa
电机：
功率：
630KW电压：
6KV防护等级：
IP44
净化器：
面积：
5800m2净化速度：
1.0m/min
采用集成化除尘机组（排气筒在除尘器内部）
结构特征
机组包含：
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、气力输送、风机站、风机检修机构等。
除尘器、风机站、排气筒和输灰系统“四合一”。
风机站摆放在机组灰斗下方；排气筒设置在机组内部；机组底部为多个环形布置的灰斗，使用一套气力输灰装置将各个灰斗的灰集中至其中一个灰斗，省去了常规系统中的集中灰仓。
旋转顶棚上设有离线换袋仓和吊布袋框架机构，可实现离线更换布袋。
工作原理
气流：
在除尘系统风机负压作用下，含尘气体从360°任一方向由烟气进口进入机组均压沉降段后上升至过滤室净化，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，均匀地向中心聚拢，进入风机进风管，向下进入风机后，再向上进入旋转排气筒进入大气。
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。
灰流：
机组底部为多个环形布置的灰斗，使用一套气力输灰装置将各个灰斗的灰集中至其中一个灰斗，再定期由车辆运走。
风机检修：
由于风机摆放在灰斗下方，因此本除尘机组还自带风机检修机构，风机电机的检修就依靠该检修机构进行。
占地面积
常规：
本案：
节省占地面积53%。
设备繁简比较
设备名称
单位
常规型除尘器
本案
备注
脉冲气包
只
12
2
含供气管网
脉冲阀
只
144
12
含控制系统
喷吹管
套
144
2
含活动接头、定位装置
清洁室分室数量
个
12
1
离线阀（装置）
套
24
2
含控制系统
气压传动气缸
套
24
0
含电磁阀、管路
控制点
个
168
12
工艺布置
常规型
本案
总体布置
受矩形本体及进出口的制约，故总体布置受到较大制约
可360度方向任意布置
进出口风管布置
一般单进风管单出风管，左进右出或右进左出
单进风管或多进风管任一方向布置，单出风管或多出风管任一方向布置
风机布置
受较大制约
在除尘器下方，不额外占用面积
排气筒
受较大制约
除尘器自带，不额外占用面积
工程造价：
工程总造价约680万元，不含土建及沉降室改造费用。
包含所有设备供货及安装，结构制安及总体设计。
土建有乙方设计甲方施工。
专利荣誉
2006年国家重点环境保护实用技术（A类）
一种带回转排气筒的除尘器
实用新型专利，专利号：
ZL201320140227.7
离线回转脉冲清灰袋式除尘器
实用新型专利，专利号：
ZL200520069840.X
电动孔板阀
发明专利，专利号：
ZL201210067479.1
袋式除尘器中心出风结构
实用新型，专利号：
ZL200520070793.0
袋式除尘器回转离线清灰装置
实用新型，
专利号：
ZL200520070794.5
回转脉冲气源供气装置
实用新型，
专利号：
ZL200620075505.5
笼骨埋入式凹式花板
实用新型，
专利号：
ZL200620075506.X
工程实例
项目名称：
连云港镔鑫钢铁公司5#高炉出铁场除尘
风量：
65×104m³/h
过滤面积：
10300㎡
项目名称：
湖州永兴不锈钢有限公司电炉、AOD炉除尘
风量：
85×104m³/h
过滤面积：
13000㎡
3．6精炼炉系统改造
精炼炉除尘并入新建系统，原1.3m的除尘管道保留，新增一条1m的除尘风管一并接入新建系统，原半封闭罩保留。
3．7能源介质条件
用电6KV630KW380V30KW
用气0.4MPa15Nm³/min压缩空气或氮气
用水2t/h
工程业绩
东方环境高温烟气治理工程一览表（近五年）
电炉及精炼炉部分
序号
企业名称
项目名称
时间
工程内容
备注
1
山东广富集团有限公司
50t电炉除尘改造工程
2011
总承包
2
江阴市顺裕科技有限公司
40吨调质电炉、50吨精炼炉及铸铁机除尘工程
2011
总承包
3
太原重工股份有限公司
1台80t电弧炉、2台120tLF+VD/VOD精炼炉配套除尘系统成套设备
2011
总承包
4
唐山文丰山川轮毂有限公司
二期除尘（余热梯级利用）系统总承包合同
2011
总承包
5
常熟市龙腾特种钢有限公司
30t电炉除尘系统改造工程
2011
总承包
6
山东广富集团有限公司
100吨电炉除尘及余热利用系统工程
2011
总承包
7
富国钢铁责任有限公司
80T电炉除尘
2011
总承包
8
华东特钢有限公司
35TAOD、2*35T电炉除尘系统工程
2010
总承包
9
西宁特殊钢股份有限公司
三炼钢60tconsteel电炉除尘系统改造工程总包合同
2010
总承包
10
齐齐哈尔北兴特殊钢有限责任公司
产品升级技术改造项目北兴90吨电炉除尘改造设计合同
2010
设计
11
江苏锦明不锈钢新材料有限公司
AOD、电炉除尘系统工程（22TAOD、15T电炉）
2010
总承包
12
东北特钢集团北满特殊钢有限责任公司
第一炼钢厂AOD炉建设项目除尘工程（30T）
2010
总承包
13
通裕重工股份有限公司
核电装备大型铸锻件产业化项目铸钢车间除尘系统工程（1*100T电炉及150TLF）
2010
总承包
14
天津市天重江天重工有限公司
100t电炉内排烟气余热利用改造项目
2010
总承包
15
内蒙古星光煤炭集团有限责任公司
80万吨特钢项目电炉除尘系统供货合同（70T）
2010
总承包
16
邢台钢铁有限责任公司
邢钢不锈钢线材新产品技术改造项目除尘系统（70t）
2009
总承包
17
唐山文丰山川轮毂有限公司
除尘（余热）系统工程总承包合同（80T）
2009
总承包
18
山西省大同爱碧玺铸造有限公司
4×20T电炉除尘系统改造工程项目总承包合同
2009
总承包
19
衡阳华菱连轧管有限公司
90吨电炉除尘系统改造+余热利用
2009
总承包
20
日本钢铁工程有限公司
八幡钢厂熔热炉除尘设备供货（90T）
2008
总承包
21
舞阳钢铁有限责任公司
1#超高功率电炉余热回收系统（90T）
2008
总承包
22
舞阳钢铁有限责任公司
2#超高功率电炉余热回收系统（90T）
2008
总承包
23
舞阳钢铁有限责任公司
3#超高功率电炉余热回收系统（90T）
2008
总承包
24
东北特殊钢集团有限责任公司
大连基地环保搬迁项目40t电炉及LF炉、上料除尘及其配套系统
2008
总承包
25
山西太钢不锈钢股份有限公司
第三炼钢厂除尘改造工程（20T）
2008
总承包
26
西宁特殊钢股份有限公司
三炼钢60tconsteel电炉除尘系统改造工程
2008
总承包
27
中国第一重型机械集团黑龙江铸锻钢制造有限公司
100t电炉及160tLF炉除尘系统综合治理
2008
总承包
28
东北特殊钢集团有限责任公司
东北特殊钢集团大连基地环保搬迁项目50t电炉+钢包精炼炉除尘及其配套系统
2008
总承包
29
东北特殊钢集团有限责任公司
东北特殊钢集团大连基地环保搬迁项目50tAOD炉+炼钢厂辅助设备除尘及其配套系统
2008
总承包
30
永兴特种不锈钢股份有限公司
炼钢技术改造项目除尘工程（40T电炉+40TAOD）
2008
总承包
31
江苏利淮钢铁有限公司
80t电炉负能除尘改造项目
2008
总承包
32
常熟市龙腾特种钢有限公司
两台30t电炉、两台40tLF炉、一台40tAOD炉除尘系统工程
2007
总承包
33
天津市华菱金山电线电缆厂
1#\2#炼铜大炉除尘系统设备
2007
总承包
34
舞阳新宽厚板有限责任公司
4#100T超高功率电炉除尘系统A2标段（余热回收系统）
2007
总承包
35
山东兖州合金钢股份有限公司
50t电炉、60tLF炉除尘及电炉余热利用工程
2007
总承包
36
南京钢铁联合有限公司
100吨电炉除尘改造工程
2007
总承包
37
西林钢铁集团阿城钢铁有限公司
炼钢厂1#电炉除尘余热利用工程总承包合同书（50T）
2007
总承包
38
山东石横特钢集团有限公司
二炼钢consteel除尘改造工程（65T）
2007
总承包
39
新疆八一钢铁股份有限公司
70吨电炉改造工程总承包合同
2007
总承包
40
宝钢股份特殊钢分公司
浦钢公司搬迁工程（特殊钢分公司部分）炼钢连铸项目30T电炉、LF炉及30TAOD炉除尘系统工程总承包
2007
总承包
41
江西新余华峰特钢有限公司
5T、10T电炉除尘系统改造
2006
总承包
42
鞍钢重型机械有限责任公司
冶金粉厂5吨电弧炉除尘器
2006
总承包
43
衡阳华菱连轧管有限公司
30吨电弧炉除尘系统后续改造工程
2006
总承包
44
黑龙江第一重工股份有限公司
80T电炉除尘设备制造安装合同
2006
总承包
45
攀钢集团四川长城特殊钢股份有限公司
4*30吨电炉及2*40TLF炉除尘系统
2006
设计
46
莱钢集团机械制造有限公司
2#30吨电炉余热利用工程
2006
总承包
47
大连荣盛特殊钢有限公司
7.5T电炉烟气治理项目
2006
总承包
48
西宁特殊钢股份有限公司
西宁特钢三炼钢consteel电炉及LF炉除尘系统工程（60T）
2006
总承包
49
山东通裕集团有限公司
1*40电炉及50tlf炉除尘系统工程
2006
总承包
50
首钢特殊钢公司规划设计院
北京首特冶金工程设计有限公司
上海双力管业有限公司不锈钢工程炼钢车间30T电炉、AOD炉精炼炉及连铸切坯除尘工程
2006
总承包
51
西宁特殊钢股份有限公司
机修厂3吨电炉除尘系统改造工程
2006
总承包
52
大冶特殊钢股份有限公司
二炼钢厂电炉除尘系统改造工程（20T）
2006
总承包
53
中钢设备公司
太钢利用日元贷款太原环境改善项目（90T）
2006
总承包
54
太原钢铁（集团）有限公司
第一炼钢厂烟气治理除尘系统改造（50T）
2005
设计
55
上海宏钢电站设备铸锻有限公司
30TLF炉除尘系统
2005
总承包
56
西宁特殊钢股份有限公司
4#7#、8#电炉及VOD炉、LF炉烟尘治理
2005
总承包
57
大连清本铁工有限公司
5吨电炉除尘
2005
总承包
58
邯郸钢铁集团有限责任公司
2*30tLF炉
2005
总承包
59
宁夏共享钢铁有限公司
60tEAF、LF炉除尘
2004
总承包
60
广州珠江钢铁有限责任公司
2#（150t）电炉除尘
2004
总承包
61
中国第一重集团
40t电炉除尘改造
2004
总承包
62
山东寿光巨能特钢有限公司
70t电炉内排除尘
2004
总承包
63
乐清长虹钢铁制品有限公司
8*10T初炼炉、LF除尘
2004
设计
64
西林钢铁集团阿城钢铁公司
电炉及精炼炉除尘
2004
总承包
65
攀钢集团成都钢铁有限责任公司
90t电炉除尘改造
2004
总承包
66
江苏泰富兴澄特殊钢公司
1#、2#电炉除尘改造
2004
总承包
67
衡阳钢管有限公司（一期、二期）
30t电炉除尘改造
2004
总承包
68
青岛钰也发展股份有限公司
2*30tLF炉
2004
总承包
升级会员 