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某大型轧钢车间轧机除尘系统设计

2016-01-05 09:50:15来源:论文网浏览:评论:0

  针对已投产的大型轧钢车间中轧机生产过程中污染源的产生比较分散、污染物性质特殊以及车间中环境复杂、生产工艺操作限制等特点,介绍了除尘系统的设计,包括各轧机设备上除尘罩、除尘管道,设备选型及除尘系统运行过程中产生的问题等,最后提出了可进一步改进的意见。

  1 背景介绍

  某大型钢厂轧钢车间4100mm热轧宽厚板生产线新建投产后,红热钢坯经过粗、精轧机在轧制过程中,轧机前后产生大量氧化铁皮、铁屑粉尘以及喷水冷却时产生大量水蒸气。由于轧机建设前的时候没有考虑除尘设施,这些粉尘及水蒸气混合体散入厂房内向厂房各处扩散,严重影响了轧机附近甚至厂房内的环境,投产不久崭新的厂房和设备就被红褐色的粉尘覆盖,工人长期直接接触会危害身心健康。本设计即是为了有效捕集这些烟尘和粉尘,确保车间的环境卫生而设置的除尘系统。

  2 技术参数

  2.1 轧机技术参数

  3.1 轧机前吸尘罩

  由于轧钢过程的高温热生产,热生产过程中,污染源不断地向周围散发热量,将空气加热,从而在浮力作用下产生一股强烈的上升气流[1],这种情况在轧机进口前特别明显,故轧机前采用上悬式三面围挡的半密闭罩对烟气进行诱导抽吸,下端不影响钢板轧制。吸尘罩在不妨碍工艺操作和检修前提下,尽量靠近轧机,大小比烟气在此处的扩散投影面积略大。轧机前吸尘罩罩口尺寸见表1。

  3.2 轧机后吸尘罩

  轧机出口后的烟气粉尘比轧机进口前少的多,在冷却喷水的作用下,没有形成稳定的团状气流,显得比较分散,因此轧机后吸尘罩采用柜式半密闭罩,尽量将污染源密闭,但避开冷却喷射水溅水区域,同时为不影响工艺检修操作,设置了检修门,侧面排风。轧机后吸尘罩罩口尺寸见表2。

  4 风量分配

  根据轧机前吸尘罩的罩口大小,考虑罩口离轧钢工作面的高度,选择合适的罩口风速,然后计算得出轧机前吸尘罩的风量;而轧机前吸尘罩的风量,则根据吸尘罩柜体空间的换气次数来计算。本系统的风量分配见表3。

  5 风管设计

  经过现场勘查,轧机附近的附属设备和设施多而密集,且由于厂房柱子未预留风管的荷载,地面下有地下室,因此风管布置只能尽量靠厂房边墙布置,在设备之间见缝插针设置支架,避免影响生产及机车行走。

  由于管道水平管段较长,为防止烟气在管道输送过程中粉尘和水雾沉积,管道风速设计在18~20m/s之间。风管厚度为6~10mm。水平风管设备倾斜角度,沿途设置有排水点和排灰检修孔。

  6 设备选型

  根据烟气温度较高、含油、含水量较大的工况条件,可选择的除尘器有干式塑烧板除尘器和湿式除尘器,虽然根据经验采用塑烧板除尘器在技术上最为可靠,但受投资额所限,同时考虑到现场附件有现成的污水处理站可以利用,因此本系统采用湿式除尘器。根据资料[2]的各种常见湿式除尘器比较表,采用了处理量大、除尘效率较高、阻力较低和耗水量少的冲激式除尘器。该冲激式除尘器处理量为40×104m3/h,除尘效率≥98%,风速5.4m/s,耗水量≤4t/h,阻力≤1500Pa。风机采用Y5-2×48-14№22.5F型双吸双支撑离心式通风机,流量40×104m3/h,全压6000Pa。

  7 改进方向

  系统建设后投入使用以来,运行良好,极大地改善了车间环境,提高了企业形象。但仍然存在一些问题值得改进:1)由于吸尘罩口离轧辊高度过高,导致吸尘罩对烟气的有效控制风速稍微不足,仍然偶尔有少量烟气逃逸,这主要受限于吸尘罩的固定位置,因此建议轧机设计者在往后的设计中与环保人员事先沟通,预留吸尘罩的固定位置,这样可以保证吸尘效果并且大大减少风量,从而降低能耗;2)由于冲激式除尘器的除尘水池水位波动过大,导致系统阻力不够稳定,有时排气筒出口会夹带水滴。因此建议类似项目最好采用干式塑烧板除尘器,如实在要采用冲激式除尘器,必须控制好水位线的稳定,同时风机全压可降低1000Pa。

 

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