某鋼廠除塵系統(tǒng)設計及改造

唐錦蕓 胥海倫 王令 鐘星燦

摘 要：某鋼廠由于生產(chǎn)需要對其廠內(nèi)某車間1#、2#電爐進行了改造，造成了瞬時煙量的增加，現(xiàn)有除塵設備無法滿足需求。本文在現(xiàn)有條件下對除塵系統(tǒng)進行改造，并聯(lián)了相關除塵器，并增設了均風罩，解決了瞬時排煙量的增加問題，滿足生產(chǎn)需要的同時符合工業(yè)生產(chǎn)環(huán)保要求。

關鍵詞：除塵系統(tǒng)；鋼廠；改造

某煉鋼廠先后對1#電爐和2#電爐進行超高功率改造，電爐變壓器功率由15MVA提高至25MVA，并增設爐壁氧槍，冶煉過程熔化期和氧化期時間縮短，使得單位時間產(chǎn)生的煙氣量及瞬時煙氣量增加，但現(xiàn)有的除塵系統(tǒng)無法及時捕集煙氣，導致煙氣溢出廠房，屋頂出現(xiàn)大量黃煙。目前，1#、2#電爐已完成改造并投產(chǎn)。生產(chǎn)實踐表明，電爐冶煉時從爐蓋加料孔溢出的大量煙氣得不到及時抽離而外溢出煉鋼廠房，煙氣排放不能達標，造成顯見的環(huán)境污染，該廠所在地區(qū)環(huán)保部門已對該廠生產(chǎn)車間多次提出了警告和罰款，整改迫在眉睫。

1、現(xiàn)在車間需要改造的問題

（1）現(xiàn)有除塵系統(tǒng)明顯不能滿足改造后的電爐需要

車間以前的除塵系統(tǒng)有3臺脈沖袋式除塵器。每臺除塵器處理煙氣量為600000 m3/h，電機功率900kW。該除塵系統(tǒng)采用行車通過式差速集煙罩（屋頂罩、二次排煙）結(jié)合爐前導流罩，對電爐生產(chǎn)全程各階段的煙氣進行捕集，然后通過除塵管道輸送到除塵器進行處理后從煙囪排出。

目前與1#、2#電爐配套的1#、2#除塵系統(tǒng)是按照配套非超高功率電爐的冶煉條件進行設計制造的；隨著1#電爐和2#電爐陸續(xù)改造完成并投產(chǎn)，電爐變壓器功率由15MVA增加到25MVA，并增設爐壁氧槍，冶煉周期由180min降低到90min，吹氧時間由30min降低至20min，主要體現(xiàn)在熔化期縮短，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的煙氣量增加50%，達到620000 m3/h（含混風），超出現(xiàn)有除塵系統(tǒng)風量范圍。使得單位時間產(chǎn)生的煙氣量及瞬時煙氣量急劇增加，而之前的除塵系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在的除塵要求。

（2）出鋼側(cè)導流罩無吸風口

電爐煉鋼時產(chǎn)生的煙塵主要體現(xiàn)在加料、冶煉和出鋼三個階段，其中冶煉階段氧化期產(chǎn)生的煙氣量最大，含塵濃度和煙氣溫度最高，煙氣溫度可達1400～1600℃。該生產(chǎn)車間1#、2#電爐變壓器功率提高，上述過程產(chǎn)生的煙氣通過加料孔溢出，上升至屋頂罩口及出鋼側(cè)導流罩，由于煙氣量急劇增加且出鋼側(cè)導流罩無吸風口，現(xiàn)有屋頂罩系統(tǒng)不能將煙氣有效、及時地抽離，煙氣彌漫于廠房屋頂并溢出廠房。

2、除塵系統(tǒng)主要改造的內(nèi)容及方案

針對除塵系統(tǒng)目前存在的問題，并根據(jù)3#電爐在1#、2#電爐改造完成投產(chǎn)后退出運行的實際情況，現(xiàn)擬對該廠車間現(xiàn)有除塵系統(tǒng)實施改造方案如下：

（1）將2#除塵器和3#除塵器并聯(lián)，增加風量；拆除2#除塵器到3#電爐的第一個彎頭，封堵到3#電爐的管道；將2#除塵器與3#除塵器管道連通；拆除4#電爐到3#除塵器管道的第一個彎頭，新增一個45°彎頭與前述2#、3#除塵器連接管道相連，彎頭偏向2#除塵器；為避免2#除塵與3#除塵器直接連通形成互吸損失風機壓頭，在3#除塵器到4#電爐連接管道第一個變徑處將管道封堵，在封堵位置新增2#除塵到5#電爐除塵管道，在現(xiàn)有3#除塵器到5#電爐除塵管道的第一個變徑處相連；原3#LF爐除塵管道與新增2#除塵到5#電爐除塵管道干涉，調(diào)整現(xiàn)有3#LF爐除塵管道碰頭位置到3#除塵器至5#電爐除塵管道的第一個變徑處。

（2）新增出鋼側(cè)吸風罩，捕集冶煉和出鋼時出鋼側(cè)導流罩內(nèi)的煙氣；5#電爐：在現(xiàn)有出鋼側(cè)導流罩內(nèi)新增一套均風罩；在出鋼側(cè)導流罩南側(cè)、變壓器室外新增一套軸流風機，與前述均風罩連接；新增軸流風機出口管道通過廠房行車梁中間空隙上房頂，與屋頂罩除塵主管道連接；采用消防高溫排煙軸流風機，新增風機安裝檢修平臺；出鋼側(cè)吸風罩管道與屋頂罩管道連接處，采用射流式接口，接口處設置輕鋼結(jié)構(gòu)雨棚。在現(xiàn)有1#電爐出鋼側(cè)導流罩內(nèi)新增一套均風罩；在出鋼側(cè)導流新增2#除塵到2#電爐除塵管道，在現(xiàn)有3#除塵器到2#電爐除塵管道的第一個變徑處相連；原3#LF爐除塵管道與新增2#除塵到2#電爐除塵管道干涉，調(diào)整現(xiàn)有3#LF爐除塵管道碰頭位置到3#除塵器至2#電爐除塵管道的第一個變徑處。

3、配套電氣工程改造

該車間除塵系統(tǒng)改造后，對應的電氣工程改造主要包括：1#、2#電爐新增軸流風機及電動調(diào)節(jié)閥受電箱的安裝；2#、3#除塵并聯(lián)新增電動蝶閥受電箱的安裝；防雷接地；配套電纜敷設；電氣消防等。

本改造總裝機容量新增～40kW，均為380V系統(tǒng)。各套除塵系統(tǒng)容量如下：

（1）1#電爐新增出鋼側(cè)吸風口新增容量18.9 kW；

（2）2#電爐新增出鋼側(cè)吸風口新增容量18.9 kW；

（3）2#、3#除塵器并聯(lián)新增容量1.5 kW。

根據(jù)設計本次改造380V低壓供配電方案如下：

（1）1#電爐新增出鋼側(cè)吸風口電源取自現(xiàn)有1#爐低壓控制室，經(jīng)測算可滿足本次新增容量需要；

（2）2#電爐新增出鋼側(cè)吸風口電源取自現(xiàn)有2#爐低壓控制室，經(jīng)測算可滿足本次新增容量需要；

（3）2#、3#除塵器并聯(lián)新增用電電源取自3#除塵器低壓電氣室，經(jīng)測算可滿足本次新增容量需要。

4、配套土建工程改造

本改造土建建設主要內(nèi)容為新增風機平臺、風管支架及基礎、擋雨棚。

5、環(huán)境保護

本改造由于采用國內(nèi)成熟、先進的生產(chǎn)工藝和設備，合理地利用資源與能源，針對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生污染的環(huán)節(jié)采取了列行之有效的控制措施，明顯改善現(xiàn)有電爐生產(chǎn)期間污染情況。

6、職業(yè)安全與衛(wèi)生

本改造嚴格執(zhí)行國家及行業(yè)有關勞動安全衛(wèi)生設計標準、規(guī)定。針對生產(chǎn)過程中可能發(fā)生的火災、設備事故、機械傷害等職業(yè)危險因素均采取了有效的控制和防范措施；對生產(chǎn)崗位的煙塵、噪聲等職業(yè)危害因素也采取了相應的控制和防治措施。在嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和各種規(guī)章制度的情況下，可以保證安全正常生產(chǎn)和工作人員的身體健康。

7、結(jié)語

通過這次對某鋼廠生產(chǎn)車間的改造，經(jīng)過一段時間的投入生產(chǎn)實踐證明，改造后的除塵系統(tǒng)能對現(xiàn)有生產(chǎn)流程進行有效全面的除塵排煙，并且符合當?shù)丨h(huán)保要求，達到排放標準。

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（作者單位：西南科技大學土木工程與建筑學院）