1、前 言
某鋼廠轉爐在兌鐵水、加廢鋼、傾動出鋼、出渣時均產生大量煙氣,轉爐吹煉時從罩裙與爐口之間也有部分煙氣逸出,這些煙氣統稱轉爐的二次煙氣。為防止二次煙氣對環境的污染,設置二次煙氣除塵系統。根據同行業轉爐二次煙氣除塵系統存在轉爐二次煙氣除塵系統除塵器采用大氣反吹清灰袋式除塵器,由于反吹式清灰方式的清灰能力較差,使除塵器運行一段時間以后,阻力增加,除塵效率下降；轉爐二次煙氣溫度較高,有時會造成除塵布袋損壞,導致排放濃度_過_標準；布袋除塵系統風機轉速恒定，當轉爐在非兌鐵水狀態,風機全速運轉,造成電能浪費；這些缺陷,直接影響除塵效果,運行成本也較高。
針對這些問題,公司在為該鋼鐵廠設計轉爐二次煙氣布袋除塵系統時采取以下措施:
（1）轉爐二次煙氣布袋除塵器采用長袋低壓脈沖除塵器。
（2）將轉爐加料除塵系統的風量直接加入轉爐二次煙氣布袋除塵系統,達到冷卻效果,使布袋除塵器入口的煙氣溫度_低于120℃。
（3）為節能降耗,風機設計采用變頻電機,根據冶煉工況的變化對風機轉速進行調節。
2、系統的設計
2.1、除塵器方案的確定
該鋼鐵廠轉爐二次煙氣除塵器的吸塵罩_方案是將轉爐操作層以上部分的轉爐四周全封閉起來,設爐前吸塵罩。吸塵罩為兩側吸風式,由吸塵罩主體及活動垂簾構成,由于吸塵罩口煙氣溫度較高,為防止吸塵罩長期受強熱輻射熱影響而燒壞、變形,在煙罩內側受強熱輻射熱部位加襯耐火材料。爐前吸塵罩的二次煙氣,經管道進入布袋除塵器,凈化后的煙氣通過風機、煙囪排放,排放濃度控制在50mg/m3。
2.2、布袋除塵系統風量的確定
2.2.1、轉爐二次煙氣除塵系統風量以兌鐵水時為_,轉爐二次煙氣量統計如下：
1）、兌鐵水煙氣量為270000m3/h;工作溫度：220℃ ；
2）、吹煉煙氣量為210000m3/h;工作溫度：80℃ ；
3）、拆修爐煙氣量為120000m3/h;工作溫度：80℃ ；
4）、氧槍維修煙氣量為30000m3/h;工作溫度：80℃ ；
2.2.2、為避免因煙氣溫度過高而造成布袋除塵器的除塵布袋造價高,將煙氣溫度冷卻至120℃以下。設計將轉爐加料系統的除塵風量加入轉爐二次煙氣除塵系統,一方面直接降低了系統的煙氣溫度,另一方面也解決了轉爐加料系統的除塵問題。
將轉爐加料系統的除塵風量作為冷空氣,直接風冷即是在高溫煙氣中直接進入冷空氣進行冷卻進入布袋除塵器,按熱平衡式進行計算,將轉爐二次煙氣溫度220℃降到120℃,需滲入227803m3/h的冷空氣,即轉爐加料系統的除塵風量。系統總風量包括原始風量、直接滲入冷空氣量（轉爐加料系統除塵風量）,總計為497803m3/h,換算成煙氣溫度為120℃時的煙氣量為7·17×105m3/h。
2.3、轉爐布袋除塵系統的阻力
轉爐布袋除塵系統阻力包括設備阻力、風管總壓損。設備阻力包括布袋除塵器、消聲器的阻力,風管總壓損包括局部壓損和沿程壓損,確定管內風速在兌鐵水時為30m/s,吹煉時為25m/s,其余工作狀態為17m/s,計算得出,風管的總壓損為3210Pa。
2.4、風機的選擇
根據在其它鋼鐵廠在布袋除塵器方面的運行經驗,風機的風量應在系統風量上加20%,全壓為系統總壓力損失:風管的總壓損3010Pa、除塵器阻力1500Pa、消聲器阻力150Pa、風機動壓損失50Pa,4項的和為5110Pa,取儲備系數1·15,則風機的全壓取5877Pa,配電機軸功率2032kW。選擇風機時宜采用風機中間支承（F式）的傳動方式以_運行平衡性。尤其是風機,因為葉輪磨損和積灰后會影響轉子的平衡,容易引起風機振動。由于轉爐工況是變化的,如果對風機轉速不進行必要的調節,將造成大量電能浪費,所以應根據轉爐工況所需風量對風機轉速進行調節。本設計采用變頻電機。
2.5、除塵器的選擇
為使設備阻力變得更低,轉爐二次煙氣除塵應用了適合轉爐二次煙氣治理的長袋低壓大型脈沖袋式除塵器,其主要特點是:
1）、轉爐低壓脈沖除塵器主要由箱體、灰斗、進風均流管、出口風管、支架、濾袋及噴吹裝置、卸灰裝置等組成。它采用薄板型提升閥實現離線三狀態，清灰技術_、工作可靠。
2）、轉爐布袋除塵器設計合理的進風均流管和灰斗導流技術解決了一般布袋除塵器常產生的各分室氣流不均勻的現象。
3）、轉爐低壓脈沖除塵器袋袋結構按不同工況有多種結構形式（八角形、圓形等）。更換濾袋快捷簡單。
4）、轉爐布袋除塵器濾袋上端采用彈簧脹圈形式，密封好；維修更換布袋籠標準長度為6m，還可根據需要增長1-2m。
5）、轉爐布袋除塵器電磁脈沖閥易損件膜片的使用壽命大于100萬次。除塵器控制可采用_的程控器，具有差壓、定時、手動三種控制方式，對除塵器離線網、脈沖閥、卸灰間等實現全面系統控制。
6）、清灰能力強。清灰時濾袋壁得到的加速度為重力加速度g的60~200倍（反吹風袋式除塵器只能達到3~5g[3]）,所以設備阻力低。即使對于各種爐窯（如煉鋼電弧爐）煙塵,仍能保持正常的設備阻力（低于1600Pa）。
7）、噴吹壓力低,達到上述清灰強度所需的壓力為0·15~0·2MPa。這是由于采用了壓力損失小而啟閉迅速的直通式快速脈沖閥以及設計合理的噴吹管,可在_短的時間內向濾袋內輸送充分的清灰氣流,因而能以低壓力和相同的壓氣耗量獲得_的清灰效果。由于噴吹壓力低,可采用管網壓力,不需專設空壓機。
8）、除塵器控制可采用_的程控器,具有壓差、定時、手動三種控制方式,對除塵器離線閥、脈沖閥、卸灰閥等實現全面系統控制,現場無需設操作人員,實現了除塵系統無人職守。
長袋低壓大型脈沖袋式除塵器技術參數：
除塵器過濾面積：15000m2；
除塵器過濾風速：0.7-0.8m/min
除塵濾袋數量：50400條
脈沖閥數量：3600套
離線閥數量：360個
結論
該鋼廠轉爐二次煙氣除塵器選用長袋低壓脈沖除塵器,風機采用電頻電機,公司設計將轉爐加料除塵系統風量直接與轉爐二次煙氣除塵系統合并為一臺布袋除塵器。布袋除塵系統投產后,煙氣排放濃度為32mg/m3,煙氣溫度在110℃以下。實踐證明,該脈沖布袋除塵系統具有節能、捕集率高、排放濃度低、自動化程度高等特點。
