摘要: 中频电炉、重熔炉、化渣炉在冶炼过程中的烟气量并不是太大,但由于炉料多为回炉料、废旧杂料,废料中的油污和氧化物比例较高,烟气温度高,粉尘细而粘,极易造成糊袋和烧袋,工程设计人员及机组维护人员应有足够的重视。文章阐述了这三种炉的烟气治理工艺措施和过程。 关键词: 中频电炉、重熔炉、化渣炉、袋式除尘器
在确保达到《工业炉窑熔炼一类地区排放标准》的前提下,将“运行可靠、不影响冶炼工艺及工人操作”作为重要设计目标考虑,同时尽可能降低运行费用,节省工程投资。
2.3.1中频炼钢炉的加料方式是人工从炉体上部投料,冶炼后的钢水从炉体前部倾斜出料,为了不影响正常的工序及操作要求,我们认为较为理想的收尘方式,是采用热过程伞型罩作为集气捕尘用。为了不影响人工操作及加料,该伞型罩为可移动式的。该捕集罩已用于多台中频炼钢炉的烟气收尘,捕集效率高,烟气温度较低。
中频感应炉在熔炼过程中为典型热源,故除尘器系统采用热过程伞型罩,作为烟气捕集罩的悬挂高度距炉子平台不超过1.8米,为了不影响工人操作及上料,烟气捕集罩设计为可移动式的。即在正常工作及出钢时捕集罩在炉子上方,在上料或检修时捕集罩可移动到位置,以不影响加料与检修。
主要降低烟气流速,有利于较大粒径烟尘沉降。另一方面可降低烟气温度以保证布袋除尘器的运行可靠性。
某集团新建重熔车间,新增重熔炉20台、化渣炉5台,需配套完善烟气治理设施。根据对各类电炉烟气治理工程的经验,以及结合现有对重熔炉、化渣炉烟气治理先进技术经验,现提出治理方案。
重熔炉主要用于小块原料熔化配料成型的,它所用的辅助材料碳酸钙(生石灰)以及少量的合金。重熔炉的容积较小,一般每炉在50kg左右,熔化时间大约一小时,由于熔化量较少,它的烟气排放量不高,由于工艺要求增加造渣,提纯辅助材料,因此它的粉尘排放量过高,根据有关资料计算:(单台排放量)
在确保达到《工业炉窑熔炼炉II类地区排放标准》的前提下,将“运行可靠、不影响冶金工艺及人工操作”作为重要设计目标考虑,同时尽可能降低运行费用,节省工程投资。
2.3.1 重熔炉、化渣炉是一种特殊炉体,为了不影响它的熔化效果,计划采用活动式侧吸罩,该侧吸罩捕集率高,烟气温度低。
重熔、化渣炉在熔炼过程中为典型热源,故除尘器系统采用热过程侧吸罩,作为引起捕集用。为了减少空气的吸入及设备的配置,本方案采用侧吸罩,即烟气侧吸罩距电极和炉体边缘不超过120mm。
主要降低烟气流速,有利于较大粒经烟尘沉降。另一方面可降低烟气温度以保证布袋除尘器的运行可靠性。
摘要:作者从事袋式除尘系统的研究和开发近三十年。作者认为袋式除尘系统发展到今天,应分大型袋式除尘系统的控制柜和中小型袋式除尘器的脉冲控制仪两类。前一类是以PLC(或MIS或DCS)为核心、带有人机介面并进入网络,接受工厂生产管理中心控制的控制柜。后一类是以单片机为核心(带简易通讯接口)的多功能智能型脉冲控制仪。文章重点叙述新一代以PIC单片机为核心的智能型脉冲控制仪。
袋式除尘器系统从八十年代中期开始引进单片机和PLC技术,经过二十年的开发和实践,已经得到广泛应用。随着我国环保产业和计算机技术的飞速发展,袋式除尘器的自控装置正朝大、小型两个方面发展。
目前大型袋式除尘系统控制装置分为:最上层为上位机层,第二层为基础自动化级(PLC控制柜),最下层为现场级。
上位机层。采用工控机,通过工业以太网与PLC进行远程通讯,通讯介质采用光纤,由网卡、交换机、光电转换模块、及PLC通讯模块组成。同时,可与车间内工艺控制过程联网,组成二级网络,实现生产管理。操作人员通过HMI可监控整个生产过程,并
基础自动化级。核心部分采用PLC(或MIS或DCS),如果现场信号比较分散,并且有些信号距离主站PLC柜较远,可在现场另设一些分布式I/O站,通过Profibus—DP 总线与主站进行通讯。
现场级。应用一次传感元件采集系统中需要检测的工艺参数,如差压、压力、温度、检漏、料位、阀故障、流量、风机转速、振动等等,另外还有一些设备运行状态参数,主要是监视和报警。系统根据其工艺状态参数以及除尘工况,通过PLC或现场操作箱对现场的执行机构进行自动在线实时控制或手动控制。
专业人员根据不同的除尘工艺,编制各种运行程序软件。今后的发展是完善系统运行参数的在线监测和实时控制,并且并入网络进行中央管理。发展的重点在于进一步开发软件,完善各种工况条件下除尘工艺的应用软件(如电炉、高炉煤气、铝电解槽、燃煤电站锅炉、水泥旋窑、垃圾焚烧炉等大型除尘系统),这需要自动化专业人员和除尘工艺专家紧密合作共同努力,编制如脉冲清灰和排灰的闭环控制、进口温度控制、自动检漏、阀故障巡检、主风机的变频调速、数据通讯远程控制等最佳运行状态的软件包。另外,需要通过长期深入现场工作,才能开发出低成本、高性能、可靠的检测方法和专用传感器,如在系统运行中自动检漏(直接查到具体的袋址)、脉冲阀和管道切换阀故障(也要查到具体的阀址)、进口温度的快速控制等。
目前我国自己生产的脉冲控制仪不尽人意,产品品质不如国外先进产品。主要是表现在产品虽小、功能不全却品种五花八门,往往产品制造质量好的功能少,技术先进的却制造质量较差,加上缺乏通用性和标准化,用户在选型时往往是雾里看花。因此,需要实现脉冲控制仪的通用性和标准化,使电路板标准化、模块化,结构积木化,才能大大简化生产工艺,提高制造质量;同时实现产品多功能智能化;最终使用户使用十分方便和放心,这是脉冲控制仪进一步发展的当务之急。新一代的脉冲控制仪应是以单片机为核心的多功能智能化仪表,前接差压、脉冲压力、温度等变送器,后有数据通信接口,能实现对除尘器的主要运行参数和状态如定差压清灰,温度、阀故障的简单在线监测和实时控制,并且能通用在各种类型脉冲袋式除尘器上(在线、离线、和气箱脉冲等),也能作为集散系统的终端设备与上位机进行数据通讯,进入工厂的管控网络接受远程的简单控制。
(Peripheral Interface Controller,美国Microship公司生产),在同类产品中脱颖而出,在销售量的排行榜上,由开始的第20位迅速上升到现在与Mtorola并列世界的第1、2位。PIC与众不同的主要优点是:
(1)更高的性价比,价格只有同类的1/2~1/3,例如 PIC的低档芯片(8位,22位I/O 口,2位模拟A通道)仅约10元/片;
因此,PIC的低成本和高可靠性,特别是抗瞬态超高电压冲击能力,很适合用在除尘器所处的恶劣环境。
(1)结构十分简单,模仿PLC的积木结构。其硬件仅由一块通用的主电路板和几块完全一样的输出电路板,加上一个外壳组成。主电路板主要由PIC芯片、参数动态显示器、外围电路及薄膜开关组成。输出电路板直接外接脉冲电磁阀和管道切换阀。
(2)在单片机的存储器中,存储了不同类型脉冲除尘器的运行软件包(在线、离线、气箱脉冲的参数显示、在线监测和实时控制程序)。产品出厂前(或用户)只需操作几个开关按钮,调整设置,就可用在不同的脉冲除尘器上。
d.差压开关/差压差压变送器(4~20ma/0~10Kpa)输入任选;差压变送器可直接接入,差压数显示,工作值和警报值数字设置;
f.可改变输出门数;在线脉冲,可控制脉冲阀数量1~120;离线脉冲阀;气箱脉冲,可控制1~24室。
(4)在基本不改动硬件结构的情况下,还有很大的扩展空间,只需将低档8位的主芯片换成中高挡的10或16位芯片。若增加若干新的外接检测探头,编制一些新的控制软件,同时改进压气管路布局,就可实现脉冲阀和切换阀故障的在线监测、进口温度的控制等。三结论和建议
1、由于新型控制仪应用数字集成技术和积木式结构。产品不仅实现了智能化,可靠性也有较大提高,而且还降低了制造成本,售后维修量也随之大大减少。
2、目前大型袋式除尘系统控制柜的核心绝大多数是购买西门子、三菱的PLC产品,它实质上也是一个单片机系统,应用了非常通俗、通用的继电器阶梯图来编程,但这样做是用昂贵的成本为代价。随着计算机技术的飞速发展,计算机专业人员大量涌入各行各业,PCB设计和C语言的普及,在我们行业当中有实力的制造公司,完全有能力自行开发、设计和制造专用的大型袋式除尘系统控制柜,不仅使用起来更专业、更适用,而且成本会成若干倍地大幅度降低。
3、当今微电子和计算机技术的飞速发展和袋式除尘器的广泛应用已今非昔比。节能、高效、高可靠性的新一代智能型脉冲控制仪应该淘汰老的型号。因此,建议袋委会召开一次有关脉冲控制仪的通用和标准化会议,修改上世纪八十年代制定的脉冲控制仪验收标准和检验方法。例如,把电脉冲宽度定为0.1秒作为检验标准已经落后,目前的国产脉冲阀都能在0.03~0.05秒下可靠、高效地工作,不仅节能而且清灰效果更好。另外,控制仪应规定应用的电子技术范围和应具备的功能,严格生产工艺的检验方法,制定新的标准,使脉冲控制柜(仪)统一和标准化;由此提高企业生产的准人门坎,从而大幅度提高脉冲控制仪的整体品质,以保证袋式除尘器的健康高速发展。
袋委会网站自开通以来得到社会各界、会员单位及同行的支持,网站起到了信息发布、技术传播的目的。为更好的发挥网络的作用,加强各成员间的沟通,应众多朋友的要求,网站增加了论坛版块,其宗旨是加强同行间业内动态和信息的沟通以及袋式除尘器有关技术的相互交流。论坛暂时开通袋委会事务和论坛事务2个管理性栏目和袋滤技术、过滤材料、主机配件、工程项目4个技术栏目。