電解鋁企業(yè)電控技術(shù)對殘極粉塵除塵治理淺談

劉德財(cái)，龐 林

（酒鋼集團(tuán)甘肅東興鋁業(yè)有限公司，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

殘極輸送系統(tǒng)主要是將陽極導(dǎo)桿組上的殘極炭塊壓脫下來，使殘極和導(dǎo)桿組分離，將殘極經(jīng)過輸送板鏈輸送至下料口、運(yùn)輸車托運(yùn)至炭素車間作為陽極生產(chǎn)的配料重復(fù)利用。該系統(tǒng)包括殘極壓脫系統(tǒng)和輸送皮帶。殘極輸送皮帶受料點(diǎn)在地下，配備一般除塵系統(tǒng)無法將所產(chǎn)粉塵全部回收，皮帶尾輪處產(chǎn)塵較多，導(dǎo)致殘極輸送回收過程中粉塵大面積擴(kuò)散，廠房內(nèi)形成二次污染，尤其是整個輸送通廊粉塵彌漫、可見度較差，職工職業(yè)健康受到危害、同時存在安全隱患。

1 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)方法

1.1 試驗(yàn)原料

本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)以殘極輸送回收過程產(chǎn)生粉塵為實(shí)驗(yàn)原料。

1.2 試驗(yàn)設(shè)備

除塵設(shè)備1套，由濾袋組件、脈沖噴吹系統(tǒng)、出灰系統(tǒng)、電控控制系統(tǒng)、箱體等組成。含塵氣體進(jìn)入各單元室，在導(dǎo)流裝置的作用下，大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗、其余粉塵隨氣流均勻進(jìn)入各倉室過濾區(qū)，過濾后的潔凈氣體透過濾袋經(jīng)上箱體、排風(fēng)管排出。

1.3 試驗(yàn)過程

1.3.1 工藝流程

本實(shí)驗(yàn)過程為在殘極輸送作業(yè)時同時開啟，除塵器運(yùn)行時，含塵煙氣由集氣煙罩通過風(fēng)管引至布袋除塵器過濾，含塵煙氣經(jīng)玻纖覆膜濾料過濾后排放，凈化后的煙氣由排煙煙囪排放。排放后的煙氣含塵濃度小于30mg/Nm3，低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

1.3.2 電控系統(tǒng)配置

（1）電控基本配置：供電電源為380V動力電源，分別從就近配電站接出。不改變現(xiàn)有電力設(shè)施及PLC控制系統(tǒng)，除塵控制系統(tǒng)設(shè)置一套控制系統(tǒng)，與儀表共用。根據(jù)工藝專業(yè)要求，設(shè)置集中和就地兩種操作方式。各開關(guān)量和模擬量均進(jìn)入該工業(yè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。儀表檢測、控制系統(tǒng)、監(jiān)控軟件的配置將參照目前自動化技術(shù)發(fā)展的水平，按照經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、先進(jìn)、可靠的原則配置。整個電控系統(tǒng)配置如表1所示。

表1 電控系統(tǒng)配置

（2）電氣傳動與控制：除塵系統(tǒng)采用PLC控制。脈沖清灰、卸灰設(shè)備、除塵風(fēng)機(jī)、旋擺排煙罩、電動通風(fēng)蝶閥等設(shè)備的控制和運(yùn)行通過PLC實(shí)現(xiàn)。根據(jù)需要具備按程序自動控制、遠(yuǎn)程手動操作、本地手動操作等多種操作方式。同時，PLC系統(tǒng)還具備運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置、儀表數(shù)據(jù)的實(shí)時顯示、數(shù)據(jù)記錄和故障報(bào)警等功能。平臺、梯道口等均設(shè)照明設(shè)施，除塵器頂部和卸（輸）灰平臺分別設(shè)置一處檢修電源箱。所有用電設(shè)備電力電纜、控制電纜等均沿電纜溝、鋼結(jié)構(gòu)桁架明敷或穿鍍鋅鋼管埋地敷設(shè)。所有設(shè)備正常不帶電金屬外殼、箱體、管線等均可靠與建筑物接地連接。

（3）電氣自動化控制：系統(tǒng)PLC配置主要包括電源模板、中央處理單元、以太網(wǎng)接口模板、分布式處理器、數(shù)字輸入單元、數(shù)字輸出單元、模擬輸入單元、模擬輸出單元以及機(jī)架等。

電源配備UPS模塊，確保PLC電源的安全穩(wěn)定可靠。為了防止低壓柜內(nèi)交流線路對PLC系統(tǒng)的干擾，PLC的輸出模板均采用帶光電隔離的24V直流輸出型，通過輸出點(diǎn)帶動中間繼電器。

（4）PLC控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能：除塵系統(tǒng)各電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)檢測、控制及設(shè)備故障報(bào)警；清灰及輸灰系統(tǒng)自動控制參數(shù)的設(shè)定和顯示；現(xiàn)場通風(fēng)閥門、旋擺排煙罩等除塵設(shè)施的遠(yuǎn)程操作；風(fēng)機(jī)運(yùn)行頻率的手動和聯(lián)鎖調(diào)節(jié)；除塵系統(tǒng)儀表檢測的各工藝參數(shù)的實(shí)施顯示、記錄和超限報(bào)警等。

1.3.3 土建布控

除塵系統(tǒng)上部為設(shè)備及鋼結(jié)構(gòu)支架，土建部分為控制室及設(shè)備基礎(chǔ)，控制室為磚混結(jié)構(gòu)，建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)均按天然淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

1.4 實(shí)驗(yàn)完成性

（1）進(jìn)度控制。編制主體實(shí)驗(yàn)研究網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃并嚴(yán)格執(zhí)行，合理劃分、按進(jìn)度計(jì)劃監(jiān)督、檢查并結(jié)合考核，保證嚴(yán)肅性；遵守制度和不影響機(jī)組安全生產(chǎn)前提下，協(xié)調(diào)解決問題。

（2）質(zhì)量控制。為保證和提高設(shè)備性能，所選用的主要和關(guān)鍵設(shè)備部件盡可能提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以增強(qiáng)設(shè)備的可靠性；在設(shè)備制造過程中嚴(yán)格保證設(shè)備制造質(zhì)量、出廠型式試驗(yàn)的完整性和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

（3）完成度。按照初步研究計(jì)劃方向，架設(shè)除塵系統(tǒng)一套（含電氣控制、土建基礎(chǔ)），全部完成。

（4）實(shí)驗(yàn)產(chǎn)塵回收顆粒物如表2所示，滿足鋁行業(yè)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

表2 顆粒物排放（mg/m3）

2 試驗(yàn)結(jié)果

殘極回收系統(tǒng)除塵實(shí)施后，有效杜絕生產(chǎn)過程中的無組織排放，經(jīng)除塵器處理后的顆粒物外排濃度小于30mg/m3；符合國家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。對職工作業(yè)環(huán)境得到很大改善，產(chǎn)生直接環(huán)境效益。

3 結(jié)語

電解鋁行業(yè)在加快建設(shè)發(fā)展的同時，更加注重環(huán)境保護(hù)。堅(jiān)持“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保理念，且回收后的殘極粉塵作為新的陽極覆蓋料，可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)降本增效、綠色發(fā)展。