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一套40.5MVA生铁矿热炉脉冲布袋除尘器系统设计方案

2020-10-19 11:13:25

一套40.5MVA生铁矿热炉脉冲布袋除尘器系统设计方案

生铁冶炼过程中,电炉产生的废气主要包括:①电炉熔池在高温电热下,还原剂碳与氧发生反应生成CO和CO2;②熔池内碱性金属炉料在高温下气化、熔融金属被氧化或直接蒸发进人废气(随后冷却变成固态粒子);③未被完全燃烧的焦碳末、矿粉等被气化和蒸发的金属或热气流带出熔地进入废气;④在烟囱抽力的作用下,从烟罩敞口处进人的空气。这些物质就构成了电炉烟气,也就是我们经常见到的浓浓的烟雾。

一套40.5MVA生铁矿热炉脉冲布袋除尘器系统设计方案

在矿热炉生铁冶炼过程中,烟气量、烟气成份和烟气温度是不断变化的:烟气量一般是前后期较小,中间;烟尘浓度是前中期较高(因为前期要加料,中期要捣炉、投料),后期较低:烟气温度是随着熔池温度的升高而升高。由于矿热炉烟气粉尘比电阻偏高,不适合选用静电除尘器,目前世界各国大多数选用袋式除尘器作为净化设备。

针对40.5MVA生铁矿热炉烟气特性,我们拟采用LCM2×9-8355D型离线脉冲袋除尘器对其进行处理,系统技术参数如下:LCMD布袋除尘器,是一种干式除尘器,它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒则受气体分子冲击不断改变着运动方向,由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。滤布材料是布袋除尘器的关键;性能良好的滤布,除特定的致密度和透气性外,还应有良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度。

一套40.5MVA生铁矿热炉脉冲布袋除尘器系统设计方案

含尘气体从袋式除尘器入口进入后,通过烟气分配装置均匀分配进入滤袋,当含尘气体穿过滤袋时,粉尘即被吸附在滤料上,而被净化的气体则从滤袋内排除。当吸附在滤料上的粉尘达到一定厚度时,电磁阀开启,喷吹空气从滤袋出口处自上而下与气体排除的相反方向进入滤袋,将吸附在滤袋外表面的粉尘清落至下面的灰斗中。

 2、基本结构

(1)、上箱体

    为了保证喷吹管与花板的袋孔能够严格对中,从而保证清灰效果和保护滤袋,本上箱体均为独立密封结构。上箱体在厂内加工制作,与喷吹装置组对安装后整体出厂。上箱体安装于袋除尘器顶部的圈梁上。这种结构可整体吊装,缩短工期,保证质量。 

滤袋室壁板采用δ4mm钢板,长度尺寸偏差控制在±7mm,宽度偏差控制在±5mm。根据实际需要工况,除尘器耐压可达7500Pa以上。

加工设备采用剪板机、折弯机、平板机、卷管机和专业冲压、焊接。

全部钢结构均有耐热防腐涂层。

滤袋室内焊接一花板,用于安装滤袋和支撑滤袋框架。花板采用数控车床冷膜冲压加工成形,保证孔径一致,加工后的安装位置与理论位置偏差<1.5mm,使滤袋安装后密封不漏灰;孔径一致可以使滤袋内能顺利安装或换袋笼;花板表面光洁平整,无挠曲,平面度小于花板长度的1.5/1000,花板的下面进行加强处理,保证花板不变形,使滤袋内能顺利安装或换袋笼。

箱体的终检查和验收是:焊后20%以上超声波探伤合格,并进行现场冷态耐压试验,当压力达到8000Pa时,保压40分种无渗漏和可见变形。

(2)、中箱体

中箱体采用框架结构,保证了除尘器整体结构强度和刚度,能承受高负压,并做了结构校核计算:

中箱体采用分片加工制作,现场拼焊。在设计中充分考虑到了除尘器箱体安装的便捷性,安装时只需先将中箱的框架立起,将各箱 体片直接往框架上贴好拼焊即可,极大地缩短了除尘器的安装时间。

箱体的设计均符合有关钢结构设计规范。

   1 :顶箱 2 :内侧板 3 :进出风管分割斜板 4 :外侧

 5 :端板 6 :壳体面板 7 :风管底部 8 :支撑横梁  

(3)、进气系统

    进气系统包括进风口、挡风板、导风板、分配筛等,含尘气流经输送管道进入各个袋室,风速降低,大部分粉尘直接落入灰斗,减少了滤袋的负荷;没有收下的粉尘与烟气一起经导风板通过分配筛进入袋室,充满整个空间,挡风板和分配筛保证了含尘气流和清灰气流沿着滤袋方向向上流动。如果业主要求将设备制造成在线清灰时,这种气流的移动方向可以大大减少清灰时的二次飞灰。

进气方式和气流分布直接影响到袋式除尘器的运行阻力和滤袋寿命,在设计过程中气流分布所遵循的基本原则如下:

(1)气流流动顺畅、平缓;

(2)流程短,局部阻力小;

(3)组织气流自下而上的进入袋内,促进粉尘沉降;                                                                                                                                               

(4)重点防范含尘气流对滤袋的直接冲刷;

(5)设置导流板和流运通道,组织气流向指定的滤袋仓室输送和分配;

(6)控制各部位的气流速度:通道内的流速、滤袋束下部空间的流速、滤袋之间上长流速;

(7)保持各灰斗存灰量均匀;

(8)避免灰斗空间产生涡流,消除粉尘二次飞扬。

(4)、滤灰系统

包括滤袋、袋笼、花板等,每个滤袋都套在一个袋笼上,目的是防止布袋被压瘪,花板用于支撑滤袋组件和分隔袋室和净气室,并作为除尘器滤灰系统组件的检修平台。

(5)、滤袋

滤袋 对于整台布袋除尘器而言,滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率,滤袋的寿命直接影响到除尘器的运行费用。 

滤袋材料的选择应考虑耐温、耐酸碱、耐氧化、粉尘颗粒大小、气布比、粉尘磨损性、清灰方式、抗水解性、安装方式等因素。滤袋应根据除尘器运行环境和介质情况选用材料。

布袋底部采用三层包边缝制,无毛边裸露,底部采用加强环布,滤袋合理剪裁,尽量减少拼缝。拼接处,重叠搭接宽度不小于10mm,提高袋底强度和抗冲刷能力。

滤袋底部距离进风口的水平距离、设备进风导流系统的设计与滤料的使用寿命有着极大的关系。我公司设计生产的设备充分考虑了这些内容,保证除尘器正常运行。另外,滤袋上端采用了弹簧涨圈形式,密封性能好,安装、换袋快捷,可靠性高。

滤袋的缝制过程中,将以袋笼和花板的样品对每一条滤袋逐一检验,保证每条滤袋与袋笼和花板的配合都符合规范和设计要求。

滤袋在检查、安装时人无需进入除尘器内部,只需将顶部检修门打开即可,减轻了工人的劳动强度。

(10)、骨架

(a)结构

采用圆型结构,袋笼的纵筋和反撑环分布均匀,并有足够的强度和刚度,防止损坏和变形,顶部加装冷冲压短管,用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的。

为了保证骨架有足够的强度和刚度,反撑环的间距也有一定的要求。

骨架采用高温防腐镀锌技术,避免了除尘器工作一段时间后骨架表面锈蚀与滤袋黏结,保证了换袋顺利,减少了换袋过程中对布袋的损坏。

鉴于复合滤料的热收缩性,骨架的外径与滤袋内径应保持一定的间距是的。过大会增加滤袋的磨损,过小则影响清灰效果。

骨架上口接管与滤袋口紧配,保证同心度,使喷吹气流能居中,保证了清灰效果。

骨架底部采用了锥形收口,保证安装或换滤袋骨架非常方便。

骨架底部采用了锥形收口,保证安装或换骨架非常方便。

(b)制作

采用进口的专用自动焊接机制作骨架,并采用国外的制作工艺。竖筋和横圈的各个接点都以点焊焊接,焊接电流和时间都严格控制,保证接点牢固,不出现虚焊、脱焊、

漏焊,整个骨架焊接完成后,表面光滑、无毛刺。

骨架上端保护圈的焊接依靠模具进行,严格保证与各条竖筋的垂直度,竖筋之间间距不大于30mm,圆环间隔不大于200mm。

我公司的骨架是在滤袋框架自动生产线上生产的,一次成形,表面光滑,焊接强度高,滤袋框架垂直度比提高了一倍左右,保证滤袋之间不相碰,延长了滤袋的使用寿命。