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河北初心環保設備有限公司
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電石爐煙塵是一個重要的大氣污染源，袋式除塵器是電石爐煙氣凈化中大量應用的設備
電石爐煙塵是一個重要的大氣污染源，袋式除塵器是電石爐煙氣凈化中大量應用的設備。對于電石爐煙塵治理技術，我國已探索多年，取得長足進步。但仍有許多電石爐除塵系統效果欠佳。主要表現在煙氣處理量遠遠低于設計值，煙塵不能排除，爐前操作環境惡劣，有的除塵系統幾乎 不起作用。其原因，主要不在于煙塵捕集裝置，而多由于所用袋式除塵器的性能不適應電石爐煙塵的特性。電石爐煙塵多由化學途徑產生。煙塵顆粒微細、粘性強，從而給袋式除塵器的清灰帶來困難。同時，爐窯煙塵形成的粉塵層質地細密，在容塵量相同時，其設備阻力將顯著高于處理其它粉塵。以煉鋼電弧爐為例，粉塵顆粒絕大部分都在10um以下。在吹氧期，小于5um的塵粒幾乎占100％(表1)。它屬于強粘性粉塵，以拉伸斷裂法測定的拉斷應力>600Pa。其清灰的困難程度很高。
寧夏宇成藍天環保自1994年就致力于電石爐布袋除塵器的研發與生產工作，在這幾年不斷的發展與磨礪中，我公司的電石爐煙氣除塵技術已發展成熟，可以承接各種型號電石爐布袋除塵器工程，從設計到施工實行服務、交鑰匙工程，保證除塵系統設計科學*，價格 低。近年來我公司電石爐布袋除塵器工程僅在寧夏銀川、甘肅蘭州、內蒙等地區就已有20幾例，其運行效果都非常理想，得到用戶好評。
20000kVA電石爐煙氣布袋除塵器、3X30000KVA密閉電石爐布袋除塵器、4×2.5萬KVA電石爐除塵器、2X25000KVA硅鐵爐布袋除塵器、2×25000KVA電石爐布袋除塵器、2×30000KVA電石爐正壓除塵器、2×16500KVA電石爐正壓大布袋除塵器、25500KVA礦熱爐布袋除塵器
電石爐生產工藝過程：
電石爐生產過程中，在投料、物料焙燒、出電石等不同生產階段的煙氣溫度和煙氣量是不同的。設計前應充分了解電石爐的生產工藝特點，準確把握煙氣參數的周期變化情況，針對具體的情況選擇合適的除塵工藝和配套設備。
電石爐出料口位置平時煙氣量小，幾乎沒有外逸粉塵，但在電石流出時，由于高溫電石會迅速加熱周圍空氣，造成爐口熱氣流急速上升，同時大量電石粉塵也會迅速充滿爐口周圍空間，對現場操作環境會造成很大污染。電石爐出料整個過程的持續時間根據不同爐型和操作水平的差異約在15～30分鐘，屬間歇性揚塵。
電石爐除塵工藝說明 ：
電石爐除塵工藝將電石爐煙氣與出爐口煙氣分別獨立處理。這樣做的優點有：
(1)由于出爐口煙氣的周期性間歇出現，采用獨立的除塵工藝可以針對電石爐生產變化情況啟停風機，節省運行電耗。
(2)出爐口附近集塵罩內的負壓作用將熱煙氣與周圍冷空氣迅速混合，再加上煙氣管道的散熱作用，在煙氣到達布袋除塵器時可以將其溫度降到110℃以下，因此濾料可以采用中常溫的滌綸針刺氈，從而避免采用與主爐煙氣除塵一樣的高溫濾料，大大降低濾料成本。
電石爐產生的煙氣，通過電石爐集塵罩收集，經煙道引至強制風冷器降溫，降溫后的煙氣引至低壓脈沖布袋除塵器，除塵器內采用特殊結構設計，內置防火墻和煙氣穩流段以防止燒毀布袋。經過布袋除塵器處理后的凈氣通過引風機至煙囪排入大氣。當除塵器系統出現故障時，打開集氣罩上的旁路煙道，將高溫煙氣排空。搶修除塵器故障時，可關閉除塵系統主煙道閥門。電石爐出料口的煙氣除塵采用獨立的除塵系統，每次工作時間為20～30分鐘，間隔時間為1小時左右(可手動或自動控制)，屬間歇性工作方式。電石爐主除塵系統流程見圖1，出爐口除塵系統流程見圖2。 +01+02
電石爐實際工程設計的幾點建議：
1強力風冷卻器
(1)冷風輸送形式。一般常見的是列管冷卻加軸流風機。軸流風機分層布置，每層兩個，分五層；每層為一組，每組可手動啟閉和與溫度連鎖自動控制各層電機的啟閉。但這樣做會存在隱患：當軸流風機處于停止狀態，而周圍環境有從風機對側吹來的風時，列管周圍的高溫煙氣(100℃或 高)會吹到軸流風機一側，這樣會燒毀風機葉片和電機線圈，影響設備正常運行。而如果讓風機24小時運轉又會造成不 的浪費。目前可使用一套新的可行的冷風輸送形式：采用通風機經通風管道送風至冷卻器列管，通風機與溫度信號連鎖，通過變頻調速調節風量或啟閉電機，可避免側風對設備的不利影響。
(2)灰斗集灰作用。冷卻器灰斗位置是煙氣流動方向發生急速改變的地方，通過在此處增加V字導板(簡便易行)，可以有效捕集大顆粒粉塵，降低后面進入布袋除塵器的粉塵濃度。
(3)冷卻器列管結構形式。冷卻器采用兩套列管，12米長管和3米短管，煙氣從長管上端進入，經下端大集灰斗進入短列管后從上端出，這樣做出口高度與除塵器進口高度可以大體一致，方便兩設備之間的管道連接，減小施工難度。
2布袋除塵器
(1)沉降箱(火花捕集裝置)原理上與布袋除塵器是兩個不同的功能設備，但在實際的結構設計中將兩者做成一體形式，這樣既能降低鋼耗量，又能有效節省空間場地。
(2)防止蘭碳火星到布袋的措施：在實際生產中，電石企業為節省原料成本，通常會使用較廉價的蘭碳做電石原料，但塊狀蘭碳在輸送、周轉、加料過程中容易碎裂，會產生大量細小粉末，這些粉末在電石冶煉過程中會隨煙氣一起進入除塵設備，其中有些還是高溫燃燒著的火星顆粒，一旦接觸到布袋極易毀壞布袋，這對布袋除塵器非常不利。在實際工程中，很多除塵系統都安裝有熱電阻等溫度監測設備，但熱電阻測出的是煙氣溫度，而實際上蘭碳顆粒等煙塵溫度遠遠高于煙氣溫度，所以在實際選擇濾料使用溫度及溫度控制值設定、運行過程中對溫度儀表顯示值分析時都要特別注意。
(3)在除塵器集灰斗內的灰塵，含有 的可燃炭粉顆粒，這些含炭粉的灰塵如果在灰斗內大量積聚，就容易發生自燃，產生大量熱量，灰斗內的溫度會隨之升高，當煙氣從灰斗進入時，就會攜帶大量的燃燒著的火星粉塵沖向布袋，將布袋燒毀。為防止該現象發生，在工程設計和實際運行中，都要采取有效措施，防止灰斗積灰。可將除塵器每個集灰斗都安裝一個熱電阻，進行運行時的監控。一旦某個灰斗溫度異常高于其它灰斗，就要迅速檢查該灰斗是否發生積灰、堵灰現象，出現問題及時處理，有效預防。
(4)布袋除塵器濾料選用氟美斯針刺氈，正常使用耐溫240℃，瞬時可達260℃。正常情況下，冷卻器可以將除塵器進口位置的煙氣溫度冷卻到220℃以下，但由于電石爐生產存有不確定性因素，排放煙氣時經常會出現異常的高溫現象，設計中可在除塵系統(除塵器進口前)安裝溫度熱電阻檢測溫度，并與除塵系統引風機電機連鎖。當出現異常高溫時連鎖停機，保證濾袋不被燒毀。
(5)由于除塵器正常運行溫度在200℃左右，所以在結構設計中要注意熱膨脹因素，設備啟停過程中，鋼材冷熱交替產生的應力作用要充分考慮，防止設備因應力作用產生開裂現象。
3系統其它設備
(1)輸灰設備
當系統采用獨立灰倉儲灰時，建議灰倉下口排灰設備不要采用粉塵加濕設備來調節粉塵濕度，因為粉塵中的CaC2會與水反應生成易燃的乙炔氣體，粉塵中的炭粒本身就非常容易自燃，當周圍有帶火星的粉塵或高溫粉塵時，容易發生爆炸。所以對粉塵的儲運建議采用干態方法處理。
(2)除塵管道
除塵管道設計風速以16～18m/s(按 大 煙氣量)為宜，煙氣量根據電石爐功率，以2萬kVA電石爐為準，大體為每1000kVA對應2000Nm3/h煙氣量，電石爐功率以電石爐變壓器 大輸出功率計算(一般超額定負荷25%)，對于大于或小于2萬kVA的電石爐乘以適當的小于或大于1的系數，再乘以系統的設計漏風系數1.1～1.2，即為 大標況煙氣量，然后根據 高煙氣溫度換算成工況煙氣量。由于管道直徑是以 大 煙氣量計算的，當實際煙氣量小時，管道內的實際風速要小，管道容易積灰，所以要在管道容易積灰的位置安裝清灰孔，以便于定期清灰。清灰孔位置 好安裝于管道側面，清灰或檢查時要特別注意積灰溫度是否過高，以防發生人員燙傷等危險。
(3)系統風機選型
為配合電石爐煙氣量隨生產周期的變化，風機的設計應能根據負荷實時調節，實際工程中，風機的負荷調節方式有：
1)安裝風機進口調風門電動執行器，通過調節風門來調整風量。該方案較簡便，不需要增加多少成本，風機以增加系統阻力為代價，但運行費用較高，節能效果不明顯。
2)增加變頻器，通過調整(風機)電機轉速來調整風量。該方案由于增加了變頻器，工程成本增加，尤其對于大功率風機電機，一般250kW以上電機多為高壓電機，如采用高壓變頻器，成本會 高，一般為普通低壓變頻器的3～5倍；采用變頻調速，節能效果明顯。
3)通過采用液力偶合器調速來調整風量。該方案增加了液力耦合器，成本增加，節能效果較明顯，但比采用變頻器效果要差些，成本也低些。
綜上所述，建議：對于小型電石爐，工況煙氣變化不大時，為節省建設成本，采用調風機風門調節風量，對于節能要求較高時可采用變頻調速；對于大型電石爐，系統動力電源多為高壓電源，若采用高壓變頻器，會大大增加建設成本，而且就目前技術水平講，高壓變頻器與低壓變頻器比較，技術也不是太成熟，所以，采用液力耦合器進行轉速調整來實現節能比較經濟可行。
隨著環保要求的日益嚴格，電石爐布袋除塵器已經成為電石生產企業正常運行*的配套設施。其運行狀況的好壞直接影響到電石生產企業的生產率。
礦熱爐袋式除塵器由除塵室、過濾單元、貯氣包、電磁脈沖閥、脈沖控制儀、凈氣室、集灰斗、鋼架平臺等組成；根據系統自動控制需要，還可另配套集灰斗高低料位計、進出口差壓變送器、以及行星鎖氣輸灰機。過濾單元是除塵器的關鍵部件，過濾單元由骨架和濾袋組成，骨架采用整體式模焊骨架，骨架上部配有整體文氏管，具有整體性能好、耐腐蝕、表面光潔度高、不損壞濾袋、便于整體固定和密封性強等優點。
硅鐵爐、電石爐煙塵成分復雜，粒徑分布范圍廣，且濃度高，細粉量大；同時煙氣具有溫度高、濕含量低的特點。這些特點導致了電石爐粉塵比電阻總體偏高，各種不同化學成分的粉塵比電阻差異較大。由硅鐵爐、電石爐、礦熱爐粉塵的特性不難看出，要想達標排放，選用布袋除塵器是 的選擇。
礦熱爐袋式除塵器采用袋式除塵器系統治理電石爐、礦熱爐、硅鐵爐的煙塵，是目前電石爐、礦熱爐、硅鐵爐除塵發展的主流，由于電石爐是高耗能生產設備，煙氣中殘存的熱量多，煙氣溫度高，因此，不管采取何種型式的布袋除塵器系統，均須采取降溫措施，寧夏宇成藍天可以根據用戶的現場使用條件與需要為用戶選擇合適的冷卻器降溫，常用的布袋除塵系統有以下幾種類型：自然風冷+布袋除塵器，風冷卻器+布袋除塵器。
礦熱爐在冶煉過程中會產生大量的煙塵，煙塵量大，溫度高，對環境影響很大，由于礦熱爐煙氣成分較復雜，我們要充分考慮煙氣的化學與物理性質，選擇 適合此煙氣的處理設備，我們從客戶的角度出發，以設備投資省、結構合理、維護簡便，運行費用低為標準，一般選用袋式除塵器對礦熱爐煙氣進行治理，礦熱爐煙氣經過袋式除塵器過濾后， 可以達到 規定的排放標準。
由于礦熱爐除塵系統煙氣量較大，因此我們一般選用長袋脈沖袋式除塵器，近幾年來LCM長袋脈沖袋式除塵器以其諸多的優勢在冶金行業中得到廣泛的使用。除此以外還被廣泛應用于電石爐除塵器，鍋爐除塵器，石灰窯除塵器，混鐵爐除塵器，瀝青攪拌站除塵器。
礦熱爐袋式除塵器的成功應用改變了傳統的負壓過濾式除塵器投資大，設備體積大，清灰效果不夠，設備運行阻力偏高等缺陷，脈沖清灰方式布袋除塵器應用在鐵合金礦熱爐上，確實是國內 新的除塵技術。礦熱爐袋式除塵器的特點是：
1）投資省，占地面積小。該設備選用的新型復合濾料與玻纖濾料相比其耐磨性、抗折性及剝離強度有明顯提高，即能耐高溫，又能提高過濾風速，是玻纖濾料的一倍，相應地減少了除塵器過濾面積，是玻纖濾袋除塵器過濾面積的一半，設備重量比較輕50%。達到了降低投資成本，減少占地面積的目的。
2）清灰效果好。清灰效果是除塵器使用的關鍵因素，該設備采用大口徑淹沒式直通脈沖閥，噴吹阻力小，氣壓低，清灰瞬間噴吹壓力達到2000pa，強力清灰 、效果好。所用脈沖閥膜片系中美合資技術，使用壽命為100萬次。
3）維護方便。該設備采用上揭蓋結構，即揭開上蓋就可抽出濾袋框架換袋。其濾袋使用壽命為18-24個月，玻纖濾料一般為8-12個月，維修周期相對延長。運行費用相對減小。
4）負壓式除塵系統其主風機處于清潔氣流工作環境，主風機的葉片無需清潔維護，風機運行相對穩定。
礦熱爐袋式除塵器含塵氣體在負壓氣流的作用下，從分離器的入口進入除塵體，通過濾袋過濾作用，粉塵從氣流中分離出來，被凈化了的干凈氣體從濾袋內部進入凈氣室排出；粉塵經過濾袋過濾時，粉塵留在濾袋的外表面形成灰餅層，當過濾粉塵達到 厚度或 時間時，除塵器運行阻力加大，為使阻力控制在限定的范圍內（一般為120~150mmH2O），除塵器設有差壓變送器（或壓力控制儀表）或時間繼電器，在線檢測除塵室與凈氣室壓差，當壓差達到設定值時，向脈沖控制儀發出信號，由脈沖控制儀發出指令按順序觸發開啟各脈沖閥，使氣包內的壓縮空氣由噴吹管各孔眼噴射到各對應的文氏管（稱一次風）。在高速氣流通過文氏管時誘導數倍于一次風的周圍空氣（稱二次風）進入濾袋，造成濾袋瞬間急劇膨脹。由于氣流的反向作用，使積附在濾袋上的粉塵脫落，脈沖閥關閉后，再次產生反向氣流，使濾袋急速回縮，形成一脹一縮，形成濾袋漲縮抖動，積附在濾袋外部的粉餅因慣性作用而脫落，使濾袋得到 新，被清掉的粉塵落入除塵器下部的灰斗中。 差壓變送器是用來測定分離器凈氣室和塵氣室的壓力差，并傳送到控制室，當壓差值達到設定值時，發出信號，指令脈沖控制儀動作，再由脈沖閥實現對濾袋的反吹，完成周期性濾袋 新。當差壓變送器超過高限設定值時，差壓變送器發出信號指示除塵器濾袋已損壞，應停機檢修。
分離器灰斗壁上裝有料位計，當灰斗內存灰達到設定高度時，料位計應當發出信號，指示排灰設備進行排灰。除塵器灰斗下部設有行星鎖氣輸灰閥，可實現在負壓工作狀態下將灰斗集灰排入灰庫。根據礦熱爐溫度高、煙塵量大、煙塵粉塵比重較輕、不易清灰等問題。
礦熱爐袋式除塵器的特點：
1、礦熱爐出口煙氣溫度能達到450°以上很難處理，我們為此專門設計了戶外用自然冷卻系統，這種冷卻系統不用耗費能源，動力，能極大的節省成本，在此基礎上我們又加了冷風閥，以備溫度過高時使用，且都是自動化控制。
2、煙囪上我們給加了控制閥門，用時可以關閉，這樣可以減小設計風量，可降低除塵器的制作成本。
3、礦熱爐的煙塵，質輕、易沾附，根據這種狀況，我們選用了長袋低壓脈沖除塵器，風速適當低一點，好清灰。
4、濾袋使用的特殊的高溫濾料，成本低、效果好、使用周期長。
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