某企業(yè)3臺(tái)12500KVA硅鐵礦熱爐始建于1986 年和1989年,當(dāng)時(shí)該礦熱電爐配備有玻纖扁袋濕法除塵系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)近十年來(lái)的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用高、維修量大,不適合硅鐵冶煉行業(yè)煙氣治理。為保護(hù)環(huán)境,遵照國(guó)家第三批限期治理項(xiàng)目的要求，1997年1~9月,本公司對(duì)原濕法煙氣除塵系統(tǒng)進(jìn)行全面徹底改造。在改造中,結(jié)合自身多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),大膽采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),技術(shù)人員突破常規(guī),設(shè)計(jì)出了全新的12500KVA硅鐵礦熱電爐煙氣凈化系統(tǒng)。該系統(tǒng)自1999年2月運(yùn)轉(zhuǎn)以來(lái),至今運(yùn)行效果良好,3套系統(tǒng)日產(chǎn)高質(zhì)量微硅粉20多噸,各項(xiàng)排放指標(biāo)遠(yuǎn)低于國(guó)家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297—1996),為硅鐵行業(yè)煙氣治理開(kāi)創(chuàng)了一條可行之路。

1　系統(tǒng)工藝流程

由電爐半封閉矮煙罩收集的高溫含塵煙氣,通過(guò)主風(fēng)機(jī)負(fù)壓,將其引入主煙道。在電爐主煙道與放散煙囪之間設(shè)置有一個(gè)電動(dòng)閥門(mén)。通常該閥門(mén)處于常閉位置, 如有緊急事故或煙氣凈化發(fā)生事故,則此電動(dòng)閥門(mén)打開(kāi),使煙氣從煙囪自然排空。正常工作時(shí),含塵煙氣經(jīng)過(guò)主煙道進(jìn)入U(xiǎn)型管空氣冷卻器,經(jīng)降溫至230℃左右,進(jìn)入預(yù)處理器進(jìn)行再線(xiàn)煙塵預(yù)處理,并進(jìn)一步降溫至210℃左右。預(yù)處理煙氣通過(guò)主風(fēng)機(jī)導(dǎo)入正壓袋式二次進(jìn)風(fēng)除塵器,煙塵(微硅粉)經(jīng)高效過(guò)濾后,潔凈熱煙氣通過(guò)正壓袋式二次進(jìn)風(fēng)除塵器頂部后自然排空。除塵器內(nèi)收集的煙塵,通過(guò)反吸風(fēng)機(jī)進(jìn)行三狀態(tài)反吸清灰,再下落至貯灰斗經(jīng)卸料器送入螺旋輸送機(jī),人工打包、待售。系統(tǒng)在空冷器中設(shè)置有一短路閥門(mén),當(dāng)主煙道煙溫低于230℃時(shí),主煙道煙氣不通過(guò)U型管空冷器,直接通過(guò)短路管進(jìn)入再線(xiàn)預(yù)處理器。

2　系統(tǒng)主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)(見(jiàn)表1)

表1主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)

3　煙氣凈化控制系統(tǒng)

煙氣凈化工程控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的觸摸屏控制加PLC可編程控制器進(jìn)行全線(xiàn)監(jiān)控,各元件工作靈活、可靠。系統(tǒng)控制基本上實(shí)現(xiàn)無(wú)按鈕控制,有效地減少了常規(guī)設(shè)計(jì)中的按鈕故障率。(見(jiàn)圖1)

圖1　煙氣凈化控制系統(tǒng)

3.1　溫度控制。為保證系統(tǒng)正常工作,此工程設(shè)計(jì)設(shè)置了多級(jí)溫度監(jiān)控及保護(hù)。系統(tǒng)在空冷器前、預(yù)處理后及風(fēng)機(jī)前、袋式除塵器前均設(shè)計(jì)有測(cè)溫元件,并實(shí)行多級(jí)聯(lián)鎖保護(hù),一旦系統(tǒng)溫度失控,則系統(tǒng)將立即自行關(guān)閉。

U型空冷器工作面積可隨煙氣溫度升降而自動(dòng)調(diào)整,使其工作在設(shè)定變動(dòng)范圍之內(nèi)。當(dāng)U型空冷器全部工作面積進(jìn)入工作狀態(tài),而煙溫仍超過(guò)設(shè)定出煙溫度時(shí), 則野風(fēng)閥自動(dòng)打開(kāi)進(jìn)行混冷風(fēng)降溫,若系統(tǒng)溫度仍然失控,則系統(tǒng)將自動(dòng)關(guān)閉。

3.2　壓力控制。U型冷器兩端設(shè)定有壓差控制器,以保證在空冷器內(nèi)煙氣量變化時(shí),監(jiān)控其兩端壓差變化。

主風(fēng)機(jī)兩端設(shè)定有壓差控制保護(hù)裝置,以保證主風(fēng)機(jī)工作在設(shè)計(jì)的風(fēng)壓范圍之內(nèi)。一旦風(fēng)壓超載則將立即報(bào)警停機(jī), 以保護(hù)電機(jī)。在二次進(jìn)風(fēng)布袋除塵器中,設(shè)置有單室壓差反饋控制系統(tǒng),一旦單室壓差超過(guò)2500Pa,則系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)清灰程序,執(zhí)行清灰過(guò)程。

3.3　系統(tǒng)聯(lián)鎖保護(hù)。為使系統(tǒng)工作處于有序控制,系統(tǒng)設(shè)計(jì)有密碼操作系統(tǒng),非操作人員不能使系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài),并且在主風(fēng)機(jī)連續(xù)啟運(yùn)時(shí)間等方面都設(shè)置有聯(lián)鎖保護(hù)。

4　系統(tǒng)主要設(shè)備及參數(shù)

4.1　煙管冷卻器(主溫控設(shè)備)。采用自然空氣冷卻“U”型管冷卻器,非標(biāo)設(shè)計(jì)制作,工作面積為0~1500m2(可調(diào))。

4.2　預(yù)處理器。采用先進(jìn)工藝?yán)碚撛碓O(shè)計(jì)非標(biāo)設(shè)備,通過(guò)可調(diào)裝置,控制回收微硅粉質(zhì)量,比常規(guī)系統(tǒng)有大幅度提高。在線(xiàn)處理后,微硅粉中SiO2含量可達(dá)92%~96%。

4.3　主引風(fēng)機(jī)。選用濟(jì)南風(fēng)機(jī)廠(chǎng)JY5—44NO24D冶煉排風(fēng)機(jī),流量180000m3/h,全壓4436Pa;轉(zhuǎn)速960r/min,配套電機(jī)N=450KW,10KV進(jìn)線(xiàn)。

4.4　二次進(jìn)風(fēng)布袋除塵器。為采用先進(jìn)過(guò)濾原理設(shè)計(jì)的非標(biāo)設(shè)備。

過(guò)濾面積:7000m2;過(guò)濾速度:0.47m/min;選用布袋:玻纖無(wú)堿硅油石墨處理布料,φ292×10m　816條。

5　系統(tǒng)的運(yùn)行

由于該12500KVA硅鐵礦熱電爐煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理先進(jìn),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠,自1998年1月投入運(yùn)行至今,運(yùn)轉(zhuǎn)良好,日產(chǎn)微硅粉20t,回收的微硅粉中SiO2含量在92%以上,質(zhì)量穩(wěn)定,現(xiàn)已銷(xiāo)往國(guó)內(nèi)外,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

該煙氣凈化系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)后,企業(yè)于1998年3月6日委托中國(guó)建筑材料工業(yè)局地質(zhì)勘查中心對(duì)回收的微硅粉進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)其結(jié)果如下:

6　系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

6.1　采用正壓過(guò)濾煙氣凈化。

6.2　采用獨(dú)特原理設(shè)計(jì)的預(yù)處理器,提高了回收粉塵的質(zhì)量,使硅鐵電爐煙氣除塵達(dá)到了環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的同步提高。

6.3　采用先進(jìn)的二次進(jìn)風(fēng)系統(tǒng),有效地保護(hù)了除塵濾袋,延長(zhǎng)了使用壽命,使袋式除塵器提高到一個(gè)新的技術(shù)水平。

6.4　使用觸摸屏全線(xiàn)系統(tǒng)控制,將電器控制水平提高到一個(gè)新的高度。

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