唐山高爐出鐵場除塵治理方案

一、概述

        高爐出鐵場、礦槽上料係統、燒結料篩分輸送係統、自高爐投產以來，粉塵汙染問題雖經部分治理，但一直沒有徹底得到解決，隨著 相關產業政策的調整和政府環境治理力度的進一步加大，高爐汙染問題逐漸突顯，有必要按政府要求盡快加以解決，加快新上環保設施建設和汙染的治理步伐。因此，對高爐進行除塵治理已迫在眉捷。

        公司領導對此項工作十分重視，擬在近期內上馬高爐礦槽、白灰破碎輸送係統揚塵治理項目。治理後可實現尾氣排放及崗位環境達標，極大改善現場環境及周邊環境，產生明顯的社會效益，而且粉塵回收可以回用，產生巨大的經濟效益。

二、設計依據

2.1 標準及規範

        2.1.1 設計法規、標準、規範

        《中華人民共和國環境保護法》

        《環境空氣質量標準》 GB3095～1996

        《鋼鐵企業水汙染物排放標準》 GB13456～92

        《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規範》GB 50236-98

2.1.2 製造標準、規範

        公司提供產品的設計、製造、配套、檢驗、工廠試驗、投運,性能指標滿足下列規範和標準.

        《焊接質量保證》 GB/T12469-90

        《固定式工業鋼平台》 GB/4053.4-93

        《固定式鋼直梯和斜梯 技術條件》 GB/4053.1～2-93

        《固定式工業防護欄杆 技術條件》 GB/4053.3-93

        《鋼結構工程施工及驗收規範》 GB50205-2001

        《工業產品保證文件總則》 GB/T14436-93

三、設計說明

3.1 概述

        高爐係統粉塵汙染主要來源於高爐出鐵場出鐵時的煙塵和高爐上料時各揚塵點的粉塵，他們都具有間隙性的特點。

3.1.1高爐出鐵場出鐵時的煙塵組成

        A、高爐出鐵口部位的煙塵

        該處的煙塵主要在出鐵水時集中排放，其中在堵鐵口前煙塵量 大，捕集也比較困難……………………煙氣擴散範圍很大。捕集的重點在開鐵口時到堵鐵口期間，其餘出鐵期間的煙塵產生量較少。

        B、鐵水罐部位的煙塵

        主要為出鐵時鐵水落到鐵水罐及改罐時產出的煙塵。煙塵的主要成分是氧化鐵。

3.1.2高爐上料時的粉塵組成

        ① 礦槽皮帶的落料點產生的粉塵（三層）；

        ② 礦槽下料槽揚塵；（三層）

        ⑥ 礦槽上料皮帶轉運點產生的粉塵（一層）。

        粉塵的主要成分是球團礦粉塵、燒結礦粉塵、塊礦粉塵和焦粉。目前以鐵礦物粉塵為主。其他各點均設置相應收塵罩進行捕集。

3.1.3高爐出鐵場各點風量分配

        由於高爐出鐵場的風量分配對收集效果起到至關重要的作用，根據公司高爐出鐵場的特點，結合我公司類似除塵工程的經驗，高爐出鐵場各收塵點的風量分配如下：…………………………

3.2 設計範圍

        高爐出鐵場、礦槽、燒結料篩分輸送係統除塵工程的工藝、設備、建築結構、電氣、控製、儀表專業均由本方案考慮。

        具體設計內容有：

        ① 除塵係統工藝設計⑤ 風機、電機選型設計⑥ 除塵器卸輸灰係統設計⑧ 配套的輔助設施設計

3.3 設計原則

        1、采用功能齊全、運行穩定、靈活性高、運行管理方便的處理設備。

        2、投資省、占地少、處理係統運行費用低。

        3、高爐和礦槽為長時間、連續性工作。配套除塵係統必須可靠、穩定、兼容性強。同時也要技術先進，節能環保。

        4、業主方提供水、電、壓縮空氣。但本係統要配置自診報警功能。

3.4 設計指標

        1、高爐出鐵場煙氣捕集率≥ 95%

        2、高爐礦槽、燒結料篩分輸送係統揚塵捕集率≥95%

        3、風機、電機等躁聲＜85Db（A） （一米處）

3.5 除塵工藝的選用

        在煉鐵廠煙氣治理中，由於煙氣粉塵具有細、粘、形狀不規則且帶有鋒利的棱邊及煙氣中含有酸性腐蝕氣體等特點，使得煙氣淨化除塵具有了相當大的難度。針對該情況，選用高品質濾料及先進的清灰技術就成了提高除塵技術的關鍵所在。

        3.5.2本方案中除塵器清灰方式采用脈衝噴吹，減少了粉塵在濾袋上的二次吸附，減少了由於兩種氣流的交織引起的氣流對布袋的衝擊，增加布袋使用壽命。

        綜上所述，高爐出鐵場、礦槽、燒結料篩分輸送除塵係統，采用幹法脈衝反吹布袋除塵形式。

3.6 除塵係統方案的提出

        根據公司高爐生產工藝條件，結合現場具體情況和實際測量。提出以下除塵係統方案：

        方案設計:

        高爐出鐵場煙氣治理與礦槽揚塵治理各用一套除塵係統，共兩個係統，除塵工藝如下…………………………

四、方案設計說明

        高爐出鐵場煙氣治理和礦槽揚塵治理，利用引風機的負壓作用，在塵源處設置收集罩，強製捕集煙氣或揚塵，使之通過管網進入分室離線脈衝反吹布袋除塵器進行氣、固相分離。經濾袋過濾後的幹淨氣體經引風機排入大氣。布袋除塵器下收集的固體粉塵落入下部灰鬥，進入卸灰閥，用專車外運。

4.1 高爐出鐵場煙氣收集

        高爐出鐵時，爐口處是 大的汙染源,出鐵口煙氣溫度高，氣量大。為了保證有效收集，在出爐口的前上方，設置爐前收塵罩，以收集爐口排出的煙氣……………………………………本次除塵不考慮鐵水溝、撇渣溝及車間二次煙塵。

4.1.2鐵水罐收塵罩

        公司現有的鐵水罐采用汽車拉運的形式，鐵水罐上方設固定收塵罩，與收塵管道連接，固定收塵罩上各設一電動蝶閥用時打開不用時關閉，保證鐵水罐處煙塵順利吸走。

4.4 管網部分

        各段管徑按管內風速＜20m/s確定

        礦槽部分溫度較低，不設熱膨脹節。管網支架盡量利用原場房的建築物，支架間距10 m左右。出鐵場主風管管徑約2 .0米。礦槽主風管管徑約1 .5米。燒結料輸送除塵係統主風管管徑約1 .0米

4.6 埋刮板輸送機

        埋刮板輸送機用於粉塵的輸送，設多點進料和單點出料，采用封閉式輸送。由埋刮板機本體、進出料口及驅動裝置四大部分組成。設置在濾袋除塵器集灰鬥下部，當輸灰機運行時，分別將兩側的集灰輸至出口位置，落到集合埋刮板輸灰機中，在集合埋刮板輸灰機的出口下安裝有鬥式提升機，粉塵通過鬥式提升機提升到高處 後落入綜合灰倉，綜合灰倉下接有加濕螺旋輸灰機。

4.9 除塵器引風機

        該設備是本係統的動力設備，由於高爐出鐵場除塵風機風量、風壓以及電機功率都比較大，該係統特配製了變頻啟動，可保證電機空載啟動、柔性傳動和無級調速，實現在高爐不出鐵時電機空載運轉，達到節能目的。

4.10 壓氣、給排水係統

4.10.1壓氣

        本工程中管網壓縮空氣用於袋式除塵器的噴吹清灰及氣動，壓縮空氣使用壓力0.4～0.6Mpa， 大用氣量6m3/min。

4.10.2給排水

        風機軸承、液力偶合器冷卻水、加濕機用水等，由業主方提供冷卻水源並接至使用設備旁，冷卻水回水進入業主方循環水係統。在控製室內設置洗手池，排水直排至室外下水道，水質為自來水。

6.電氣、控製係統設計

        本控製係統為公司揚塵治理除塵係統工程而設計，並綜合其他專業提供的工藝條件，可以實現對該係統設備的全程自動化控製。控製係統應用西門子公司的S7係列PLC自動控製，並可對係統內的各設備進行顯示及控製（包括設備啟、停，運行中的自動切換等功能及顯示差壓、溫度等），同時係統能自行檢查各設備的故障，並進行聲光報警，根據工藝要求，發出故障信號，故障排除後，其控製係統恢複正常位置。

6.1 電氣設施及控製

6.1.1設計範圍

        包括除塵器本體所屬電器控製及儀表的設計、采購、安裝、調試以及所用電纜及橋架的采購、安裝和敷設；除塵器本體的常規檢修電源；除塵器本體的控製軟件的編製及係統調試，並做組態畫麵監控及操作。

6.1.2 電氣設備設計

6.1.2.1 電源

        AC380V/220V-50Hz供電除塵係統低壓配電電源AC380V/220V-50Hz，三相四線製，由業主負責引至主低壓配電室進線開關。

6.1.2.4除塵設備防水

        除塵器現場設施，采用必要的防水設施，達到設備露天放置的要求。戶外電氣設施的防護等級為IP55。

6.1.2.5低壓配電櫃櫃體為GGD型。

6.1.3 控製設計

6.1.3.1電氣控製

        ① 風機控製：風機起動櫃設電流速斷保護、單相接地保護及壓電避雷保護。風機運行及停機與風機自身的有關參數及信號連鎖。風機的起動停止在現場手動操作和計算機畫麵操作。

        ③ 基礎自動化：包括現場檢測儀表及傳感器，完成對現場設備的控製及現場數據采集。

除塵係統脈衝閥清灰的自動控製。係統各閥門的控製。

6.1.3.2係統運行方式

        為保證工藝係統 運行和控製設備故障時的應急操作，係統設計有三種運行方式。

        ① 自動運行方式③ 就地操作方式在控製係統異常情況下，為保證工藝係統正常進行，可使用部分設備的就地操作方式。

6.1.4控製線路

        6.1.4.1控製導線均采用具有足夠載流能力的銅線。導線上沒有損傷或施工時工具留下的痕跡。

        6.1.4.2所有需要向外引出的設備，均提供端子排，每個端子隻連接一根外部導線，內部線路與斷子排的連線基本上是每個端子為一根， 多為二根，端子排一般為豎直安裝。

6.1.5 指示燈與信號

        6.1.5.1指示燈顏色的應用

        紅色：表示電源斷開、除塵器停運、閥門全關等。

        綠色：表示電源閉合、除塵器運行、閥門全開等。

        白色：電源指示。

        黃色：不正常狀態。

6.1.5.2 報警信號

        除塵器設備發生不正常狀態時，有警報預告信號（包括警鈴聲音報警）

6.1.6 控製水平

        6.1.6.1除塵工藝中的基本過程控製功能自動完成，裝置的自動控製采用西門子PLC可編程控製器來實現。

        6.1.6.5以主風機運行信號作為除塵係統啟動信號，主風機停止，除塵器清灰裝置延時停止（時間可調）。

6.2 自控儀表

        測溫儀 壓差儀

6.3 顯示和報警

        6.3.1煙氣溫度顯示和報警

        6.3.2壓差顯示和報警

6.3.3主操作台操作控製按紐設置

        ①　手動/自動轉換開關

        ②　操作室/現場操作轉換開關

        ③　自動控製啟停按紐

        除塵器各設備手動操作啟、停按紐明。

7.土建

        該工程土建主要由以下三部分組成：係統設備及管架基礎。控製室、值班室。

        土建工程設計、施工由甲方實施