張健

摘? 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)加速，國(guó)家及行業(yè)對(duì)環(huán)境的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范推成出新，為保障生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)中的廢氣排放得到有效處理，綠色環(huán)保的生產(chǎn)方式被廣泛應(yīng)用。該文以某企業(yè)電爐鑄造除塵項(xiàng)目為研究案例，對(duì)電爐鑄造車間除塵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)展開分析，主要采用集脈沖噴清灰吹布袋除塵器，設(shè)計(jì)移動(dòng)的吸塵罩，對(duì)電爐的球化、扒渣、保溫、兌鐵水等流程所產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行有效收集，然后進(jìn)入布袋除塵器，凈化后的氣體由除塵器排風(fēng)口排出，最后希望該文的研究能為類似系統(tǒng)化項(xiàng)目建設(shè)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：除塵;布袋除塵器;鑄造車間電爐除塵

中圖分類號(hào)：X701? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

隨著大家對(duì)于生活、工作的環(huán)境潔凈要求日益提高，原工業(yè)廠房的生產(chǎn)生產(chǎn)方式進(jìn)行污染物防控已成為關(guān)注重點(diǎn)。工業(yè)灰塵是污染環(huán)境的重要污染物，是急需進(jìn)行改造優(yōu)化建設(shè)的核心內(nèi)容。積極有效的防塵系統(tǒng)建設(shè)可以有效地保護(hù)工人在此環(huán)境作業(yè)的安全性[1]。在此以某電爐鑄造車間的除塵系統(tǒng)方案為研究對(duì)象，就工廠除塵建設(shè)展開分析。

1 除塵系統(tǒng)方案

1.1 項(xiàng)目背景

該文以某鑄造車間電爐除塵項(xiàng)目為研究對(duì)象展開。在原先的鑄造車間中，電爐的除塵作業(yè)主要是通過布袋除塵系統(tǒng)來加以除塵的，但在具體應(yīng)用中，該類除塵系統(tǒng)仍然存在著諸多的問題難以解決。

1.2 問題分析

此項(xiàng)目原配有一套處理風(fēng)量為70 000 m3/h的布袋除塵系統(tǒng)，但原除塵系統(tǒng)在使用時(shí)，主要問題有6個(gè)。1）在加料過程中產(chǎn)生的煙氣無法捕集。熔煉過程中需要加蓋才能保證熔煉過程的煙氣捕集。2） 扒渣過程中產(chǎn)生的大量煙氣無法捕集。3）出鐵水過程產(chǎn)生的大量煙氣無法捕集。4）2臺(tái)熔化爐（8T）保溫過程產(chǎn)生的煙氣捕集效果差。5）爐前球化過程中產(chǎn)生的煙氣無法捕集。6）兌鐵水過程中產(chǎn)生的煙氣無法捕集，此次系統(tǒng)升級(jí)主要是要解決這些問題。

1.3 設(shè)計(jì)思路

該次設(shè)計(jì)是針對(duì)原除塵系統(tǒng)煙氣捕集不好的環(huán)節(jié)進(jìn)行低阻優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要采用集脈沖噴清灰吹布袋除塵器，可以有效地降低系統(tǒng)阻力損耗以及功流比，防止磨損及粉塵的沉積等。在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，通過特殊規(guī)格的移動(dòng)的吸塵罩設(shè)置，可有效對(duì)電爐的球化、扒渣、保溫和兌鐵水等流程所產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行有效收集，然后進(jìn)入對(duì)應(yīng)的除塵器，凈化后的氣體由除塵器排風(fēng)口排出，最終排入大氣[2]。

2 除塵系統(tǒng)改進(jìn)方案

此次電爐除塵系統(tǒng)改造主要包括4個(gè)方面。1）拆除原來的布袋除塵系統(tǒng)，通過對(duì)該區(qū)域除塵需求分析計(jì)算，將利用現(xiàn)有的除塵區(qū)域新建一套布袋除塵系統(tǒng)，具體設(shè)計(jì)風(fēng)量為20×104 m3/h，過濾面積為3 400 m2。2）根據(jù)現(xiàn)在的設(shè)備布置方位，并結(jié)合改進(jìn)生產(chǎn)工藝的情況，新建1套半密閉移動(dòng)式捕集罩，2臺(tái)熔化爐和2臺(tái)保溫爐共用。3）為配合新建系統(tǒng)風(fēng)量分配滿足中頻爐不同生產(chǎn)工況的實(shí)際需求，保留現(xiàn)有Φ1120主管道，并將其匯入新建除塵器，同時(shí)將現(xiàn)有的中頻爐冶煉爐蓋排煙支管配裝調(diào)節(jié)閥。4）為配合升級(jí)后生產(chǎn)節(jié)奏，除塵風(fēng)機(jī)調(diào)速方式改用變頻調(diào)速運(yùn)行，同時(shí)達(dá)到節(jié)能效果。

3 除塵系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

3.1 煙塵捕集技術(shù)

系統(tǒng)產(chǎn)生煙氣的主要方式有熔化爐的鐵水倒入保溫爐的過程、保溫爐沒用完的鐵水重新倒入熔化爐再冶煉的過程、鐵水球化的過程也會(huì)產(chǎn)生煙氣等[3]。

針對(duì)上面幾種情況并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況綜合考慮，本次除塵改造工程煙塵捕集主要分為2 個(gè)部分，冶煉及鐵水球化作業(yè)產(chǎn)生的煙塵以現(xiàn)有煙塵捕集措施為主;兌鐵、出鐵的煙氣新增移動(dòng)半密閉罩捕集。

因?yàn)橄到y(tǒng)中4套中頻爐大小不一，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝位置，決定共用一套移動(dòng)半密閉捕集罩，兌鐵和出鐵時(shí)，移動(dòng)半密閉捕集罩移至對(duì)應(yīng)的熔化爐或保溫爐位置。

在廠房?jī)?nèi)地坑旁邊的地面沿東西向設(shè)置低軌，在平臺(tái)上沿東西設(shè)置立柱架設(shè)高軌，移動(dòng)捕集罩沿東西向運(yùn)動(dòng)。

主管道設(shè)置在高軌上方，采用桁架結(jié)構(gòu)，并在對(duì)應(yīng)的 4 個(gè)工位安裝電動(dòng)閥門，使之與移動(dòng)捕集罩相對(duì)應(yīng)。移動(dòng)罩移至哪個(gè)工位，對(duì)應(yīng)的工位電動(dòng)閥門打開。

出鐵水作業(yè)時(shí)，需要將移動(dòng)罩先行移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的工位，然后通過行車將鐵水包吊運(yùn)至出鐵位置;待出完鐵水后，需先行移動(dòng)行車上方的小車至極限位置，使鐵水包完全移出移動(dòng)罩，然后移動(dòng)行車[4]。

3.2 清灰技術(shù)

該系統(tǒng)除塵系統(tǒng)采用壓縮空氣脈沖噴吹清灰技術(shù)，為了使噴吹氣源干燥度滿足清灰要求，需對(duì)噴吹氣源進(jìn)行預(yù)處理。氣源處理工藝流程如圖1所示。

4 除塵系統(tǒng)主要設(shè)備的選取及特點(diǎn)

4.1 除塵器

袋式除塵器是除塵器中常會(huì)使用到的設(shè)施，即該裝置作用是通過使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集，除塵原理是粉塵因截留、靜電等作用，陸續(xù)在濾袋表面形成粉塵初層。該層形成后即成為袋式除塵器的主要過濾層，因?yàn)榉蹓m會(huì)在濾袋上不斷積累，進(jìn)而在濾袋兩側(cè)形成不同的壓力差，通過不同的壓差進(jìn)行過濾，這樣就會(huì)將當(dāng)前已附著在濾料上的細(xì)小粉塵在壓力作用下將其擠壓過去，從而提高了除塵效率。

鑒于該項(xiàng)目改造后20萬風(fēng)量除塵系統(tǒng)的場(chǎng)地占地比較小，因此，該方案選用集成化除塵機(jī)組。該機(jī)組集脈沖噴清灰吹布袋除塵器、動(dòng)力設(shè)備、排氣筒于一體。含塵煙氣經(jīng)過機(jī)組凈化處理后在位于機(jī)組頂部的動(dòng)力設(shè)備作用下直接排放。

為了保證除塵器排氣筒粉塵排放濃度≤10 mg/Nm3，該脈沖除塵器采550 g/m2超細(xì)纖維滌綸水刺氈，該濾料表面相對(duì)于同樣克重規(guī)格普通滌綸針刺氈更致密，內(nèi)部為立體多孔結(jié)構(gòu)，濾料的過濾性能遠(yuǎn)優(yōu)于普通滌綸針刺氈，透氣性界于普通滌綸針刺氈和腹膜濾料之間，根據(jù)中頻爐煙塵物理性能和除塵排放指標(biāo)要求，該工程除塵器的過濾風(fēng)速取 0.98 m/min。

4.2 捕集罩

捕集罩的主要作用就是用來實(shí)現(xiàn)其過程中產(chǎn)生的污染氣流加以污染捕集的，也是最直接對(duì)凈化系統(tǒng)產(chǎn)生的影響的核心部件?；诟黝愇廴绢愋偷牟煌都衷诮Y(jié)構(gòu)和實(shí)踐操作上也存在較大的不同，捕集罩的形式根據(jù)加工產(chǎn)生廢氣的方式不同而表現(xiàn)不同。最為直接的方式是通過罩口表現(xiàn)不同來實(shí)現(xiàn)不同氣體收納，在此分為吸氣口氣流吸入和吹氣口氣流吹出2種。后續(xù)根據(jù)其不同特征，分類也會(huì)有較大的差異。

在集氣過程中，一次煙氣收集的效率往往是較低的，所以就需要進(jìn)行二次，甚至多次的煙氣收集。尤其在實(shí)踐中往往會(huì)因?yàn)榧恿峡缀蜖t門等不嚴(yán)密處外逸于爐外的二次煙氣，而這種逸散的二次煙氣往往是不可控的，具有突發(fā)性和排放無組織性，這種煙氣通常會(huì)受到車間橫向氣流的干擾，對(duì)常規(guī)的捕集罩是有難度的，以往的處理方式是依靠電爐爐外排煙裝置來進(jìn)行捕集的，該方案設(shè)計(jì)主要是通過采用低懸式捕集罩的方式來進(jìn)行收集控制的。

4.3 管道

管道的合理化工藝布置和總圖布置是整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確有效布局的前提，在除塵過程中尤其要保證管道的走向通順，并在有限空間內(nèi)盡可能地縮短通道長(zhǎng)度，該方式不僅可以有效降低管道阻力和節(jié)省投資，并且可以防止灰塵凝聚造成系統(tǒng)工作效率低下。

在系統(tǒng)建設(shè)中，為了有效減少除塵系統(tǒng)的阻力，需要對(duì)管道的折彎率進(jìn)行明確規(guī)定，在此管道彎頭的曲率半徑被限定于管道直徑的1.5～2.0 倍。對(duì)于管道的連接處，可通過三通或者其他類型的管道接頭進(jìn)行轉(zhuǎn)接，對(duì)于其相接管子的夾角盡量被限定于45°為宜。而風(fēng)機(jī)進(jìn)口和出口與管道的連接方式，最好以直管或漸縮管和漸擴(kuò)管為首要選擇。同時(shí)在系統(tǒng)的彎管建設(shè)上，采取的方向應(yīng)與風(fēng)機(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向保持一致，這樣可以較大程度地保證風(fēng)機(jī)的工作效率。

4.4 增濕塔

在除塵過程中，增濕塔的煙氣加濕也是重要的步驟，在增濕塔工作的過程中，不僅與加濕效果有很大的關(guān)系，同時(shí)與被加濕的煙氣性質(zhì)本身也有很大的關(guān)系[5]。

系統(tǒng)采取噴霧增濕塔進(jìn)行加濕，該加濕器的增濕結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為一個(gè)圓筒形的加濕建構(gòu)模型，該結(jié)構(gòu)的四周會(huì)排布多個(gè)噴嘴，對(duì)收集起來的氣體進(jìn)行高壓噴水加濕處理，通過噴嘴中以霧狀加濕效應(yīng)可以使得原先蒸發(fā)在遇冷后凝結(jié)為細(xì)小的水珠，該方式在加濕效果上既降低生產(chǎn)中的煙氣的溫度，并且可以降低粉塵在凝結(jié)上的比電阻，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的電除塵效果具有重要的推動(dòng)作用。

5 結(jié)語

綜上所述，該文以某企業(yè)除塵方案為例，探討了電爐鑄造車間除塵系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目中的建設(shè)要點(diǎn)，具體分析了除塵系統(tǒng)改進(jìn)工藝、除塵系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)以及除塵系統(tǒng)設(shè)備方案等內(nèi)容，并對(duì)電爐鑄造車間除塵建設(shè)工程中的質(zhì)量要點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格把控，保證除塵效果達(dá)到要求。

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