沖天爐除塵器-沖天爐除塵器的幾個(gè)實(shí)例和除塵效果-一恒除塵設備

杭州某鑄造廠(chǎng)除塵系統實(shí)例

杭州某鑄造廠(chǎng)10 t/h 水冷沖天爐的配套除塵設備為水淋式脫硫消煙除塵器，是集硝煙、除塵、脫硫為一體的多功能除塵設備，因設備是按GB9078-88 進(jìn)行設計的，使用多年后不能滿(mǎn)足GB9078-1996 要求，需進(jìn)行更新。

1 基本要求

除塵設備按照高熔化率為16 t/h （額定熔化率為12 t/h）、2 臺沖天爐合用一套除塵系統（但2 臺沖天爐不同時(shí)使用）來(lái)布置設計；SO2 排放量要求小于120 mg/m3； 煙塵排放達到GB9078-1996Ⅱ類(lèi)標準，即排放量小于200 mg/m3，煙氣黑度小于1 級；噪聲值達到GB12348-1990Ⅰ類(lèi)標準，即晝間45 dB，夜間55 dB；要求吸風(fēng)管在廠(chǎng)房屋面上走，不影響鐵液轉運行車(chē)。

2 技術(shù)參數

計算系統排風(fēng)量約為58 090 m3/h，總阻力約為4 500 Pa，煙塵起始濃度約50 000~60 000mg/m3，選擇風(fēng)機流量為55 978~61 575 m3/h，全壓為4 724~4 303 Pa，配電機功率為132 kW。

3 除塵系統

沖天爐出來(lái)的高溫含塵氣體首入擾流式冷卻器，是高溫含塵氣體得到次冷卻，溫度可下降到150~160 ℃，同時(shí)一部分粗顆粒在氣體擴張、流速減慢和旋風(fēng)的作用下沉降下來(lái)；然后含塵氣體進(jìn)入多管水冷卻器，煙氣得到進(jìn)一步冷卻，溫度下降到100 ℃以下，含塵氣體再進(jìn)入袋式除塵器除塵；經(jīng)凈化后的氣體經(jīng)風(fēng)機抽至排氣筒排除，排氣筒出口處氣體溫度59 ℃。經(jīng)檢測，通過(guò)采用二級除塵系統，經(jīng)二級LCPM 型系列氣箱高壓脈沖袋式除塵器的除塵效率達到99.5%以上，煙塵濃度75 mg/m3，沖天爐煙塵符合排放要求。

合肥儀表總廠(chǎng)沖天爐除塵實(shí)例

合肥儀表總廠(chǎng)主要生產(chǎn)流量計類(lèi)儀表, 由于儀表外殼需要鑄造, 廠(chǎng)內設有鑄造車(chē)間并配有L Y205型沖天爐1 座, 設計產(chǎn)量為2. 5 t?h , 現實(shí)際生產(chǎn)能力為2. 0 t?h, 每星期開(kāi)爐兩次, 每次4～ 6 h, 每次共消耗生鐵8 t, 焦炭1. 6 t。每年生產(chǎn)鑄鐵件約450 t, 生產(chǎn)熔煉過(guò)程中產(chǎn)生大量煙塵, 除煙囪頂部帶有老式“將軍帽”以外, 沒(méi)有其它除塵設備, 粉塵排放嚴重超標, 污染周?chē)諝猸h(huán)境。環(huán)保部門(mén)要求限期治理, 并達到粉塵排放濃度≤200m g?m 3, 林格曼黑度≤1 級, 對SO 2 也要求做到達標排放。

1　工藝概況及煙氣性質(zhì)

沖天爐是一種熔化鐵水的熔煉設備, 它以生鐵、焦炭為原燃料, 以石灰石、白云石為熔劑。爐料經(jīng)過(guò)底焦燃燒、熱量傳遞和冶金反應3 個(gè)重要過(guò)程, 生鐵被熔化成鐵水, 經(jīng)出鐵口排出; 石灰石分解成CaO 和CO 2, CaO 與焦炭中的灰分和被侵蝕的爐襯結合成熔渣, 經(jīng)出渣口排出。

沖天爐在熔煉過(guò)程中, 由于焦炭的燃燒, 金屬爐料的預熱、熔化及過(guò)熱, 爐氣的運動(dòng), 爐料的加入及下降, 耐火材料的磨損等一系列的化學(xué)作用、熱作用以及機械作用, 產(chǎn)生大量煙氣和粉塵。煙氣中氣體主要成分是SO 2、CO 2、CO、NOX、HF、水蒸氣及微量的 O 2 等。煙氣中粉塵的主要組成是冶金煙塵、碳素煙塵和灰塵。冶金煙塵主要成分是FeO、PbO、ZnO 等, 呈鏈球狀態(tài)存在于煙氣中; 碳素煙塵是爐料中有機物不完全燃燒的產(chǎn)物和焦炭揮發(fā)物、碳氫化合物的分解產(chǎn)物所組成, 呈球狀、鏈球狀和不規狀顆粒?；覊m主要成分是SiO 2、CaO 等。煙氣溫度約在200～ 900℃, 排放的煙氣含塵濃度0. 4～ 4 g?m 3, 總之, 這種煙氣具有成分復雜、工況變化大、高溫、可燃爆等特性。

2　凈化方案的選擇及工作原理

2.1　凈化方案的選擇

沖天爐煙氣凈化方案有好幾種: 高溫袋式除塵器、電除塵器、旋風(fēng)除塵器、組合水除塵、煙囪噴淋。根據《鑄造防塵技術(shù)規程》的規定, 排放濃度的執行標準在400～ 600m g?m 3 的地區可在煙囪出口安裝噴淋裝置; 排放濃度的執行標準在200～ 400m g?m 3 的地區, 在爐料經(jīng)過(guò)預處理(廢鑄件清砂、焦炭過(guò)篩等) 可采用旋風(fēng)除塵器; 排放濃度的執行標準在 ≤200m g?m 3 的地區, 宜采用袋式除塵器、電除塵器, 按照這個(gè)規定, 本治理工程應采用袋式除塵器或電除塵器, 但是這2 種除塵器造價(jià)高, 廠(chǎng)家承受不了, 且不便于脫硫。根據上述煙氣特性, 經(jīng)過(guò)反復考慮, 決定選擇旋風(fēng)除塵器+ 濕法凈化的兩級凈化方案。

2.2　工作原理

含塵廢氣經(jīng)切換閥和除塵管道, 入防爆型旋風(fēng)除塵器, 在離心力場(chǎng)的作用下, 10Lm 以上的粗粒粉塵經(jīng)徑向沉降而被除去, 然后再進(jìn)入多機理濕式凈化器, 如圖1 所示。該凈化器集文丘里、水浴、泡沫、霧化4 種作用機理于一體, 煙氣進(jìn)入設備后, 入W 室, 經(jīng)過(guò)文丘里作用, 進(jìn)行第1 次凈化; 再進(jìn)入水浴室A , 經(jīng)受水的洗浴, 進(jìn)行第2 次凈化; 剩下部分再進(jìn)入泡沫室B, 經(jīng)受泡沫的粘附, 進(jìn)行第3 次凈化; 后進(jìn)入霧化室C, 經(jīng)受水霧的粘凝, 進(jìn)行第4 次凈化, 經(jīng)過(guò)4 次凈化后細顆粒粉塵和 SO 2 等可溶性有害氣體被捕集, 干凈氣體經(jīng)排氣口排出。工作介質(zhì)經(jīng)水處理后循環(huán)再用。

圖1　HCT 煙氣凈化器工作原理

3　煙氣凈化系統工藝設備流程及其特點(diǎn)

煙氣凈化系統工藝設備流程如圖2 所示。

本凈化系統采用了干濕結合、兩級凈化、風(fēng)機居中、塵硫兼除的設計思路。該系統一級凈化采用XF 型防爆旋風(fēng)除塵器, 除塵器本體采取了耐磨措施?？紤]到?jīng)_天爐煙氣中CO 含量較高, 具有可燃爆的特性, 旋風(fēng)除塵器和切換閥進(jìn)行了防爆設計。

二級凈化采用多機理濕式HCT 煙氣凈化器, 創(chuàng )造了煙氣與脫硫除塵液的佳傳質(zhì)和化學(xué)反應的條件。經(jīng)過(guò)4 次凈化后細顆粒粉塵被捕集。對煙氣脫硫(FGD ) 采用半干法和濕法相結合的兩級脫硫技術(shù), 即采用堿性吸著(zhù)劑噴射法和堿液吸收反應法使SO 2 等可溶性有害氣體被捕集, 脫硫與除塵同步進(jìn)行。

本系統將風(fēng)機設置于一、二級除塵之間, 這樣既可以合理利用風(fēng)機進(jìn)、出口的壓頭, 降低電耗, 又能有效地保護風(fēng)機葉輪。

考慮到煙氣溫度較高, 系統配備了間接水冷卻器和熱應變補償器。

圖2 中所列的所有設備除原有的羅茨風(fēng)機及沉淀池、清水池、冷卻器以外, 均由合肥水泥研究設計院環(huán)保所成套提供, 設備總造價(jià)為14. 81 萬(wàn)元(不含管道非標)。關(guān)鍵設備也由本所研制, 在研制中盡量注入高新技術(shù)并針對沖天爐煙氣的具體特性, 所以設備運行穩定, 工況適應性強。

4　治理效果

工程于1998 年年底全部結束, 1999 年1 月5 日開(kāi)始試運行, 1999 年6 月8 日開(kāi)始監測, 通過(guò)合肥市環(huán)境監測站3 次不連續監測, 粉塵排放、林格曼黑度、SO 2 等3 項指標全部?jì)?yōu)于《工業(yè)窯爐大氣污染物排放標準》(GB9078 1996) 中的1997 年1 月1 日前一類(lèi)地區標準(詳見(jiàn)表1) , 大大大過(guò)預期目標, 收到了明顯的效果。