某钢厂除尘系统设计及改造

唐锦芸 胥海伦 王令 钟星灿

摘 要：某钢厂由于生产需要对其厂内某车间1#、2#电炉进行了改造，造成了瞬时烟量的增加，现有除尘设备无法满足需求。本文在现有条件下对除尘系统进行改造，并联了相关除尘器，并增设了均风罩，解决了瞬时排烟量的增加问题，满足生产需要的同时符合工业生产环保要求。

关键词：除尘系统；钢厂；改造

某炼钢厂先后对1#电炉和2#电炉进行超高功率改造，电炉变压器功率由15MVA提高至25MVA，并增设炉壁氧枪，冶炼过程熔化期和氧化期时间缩短，使得单位时间产生的烟气量及瞬时烟气量增加，但现有的除尘系统无法及时捕集烟气，导致烟气溢出厂房，屋顶出现大量黄烟。目前，1#、2#电炉已完成改造并投产。生产实践表明，电炉冶炼时从炉盖加料孔溢出的大量烟气得不到及时抽离而外溢出炼钢厂房，烟气排放不能达标，造成显见的环境污染，该厂所在地区环保部门已对该厂生产车间多次提出了警告和罚款，整改迫在眉睫。

1、现在车间需要改造的问题

（1）现有除尘系统明显不能满足改造后的电炉需要

车间以前的除尘系统有3台脉冲袋式除尘器。每台除尘器处理烟气量为600000 m3/h，电机功率900kW。该除尘系统采用行车通过式差速集烟罩（屋顶罩、二次排煙）结合炉前导流罩，对电炉生产全程各阶段的烟气进行捕集，然后通过除尘管道输送到除尘器进行处理后从烟囱排出。

目前与1#、2#电炉配套的1#、2#除尘系统是按照配套非超高功率电炉的冶炼条件进行设计制造的；随着1#电炉和2#电炉陆续改造完成并投产，电炉变压器功率由15MVA增加到25MVA，并增设炉壁氧枪，冶炼周期由180min降低到90min，吹氧时间由30min降低至20min，主要体现在熔化期缩短，单位时间内产生的烟气量增加50%，达到620000 m3/h（含混风），超出现有除尘系统风量范围。使得单位时间产生的烟气量及瞬时烟气量急剧增加，而之前的除尘系统已经无法满足现在的除尘要求。

（2）出钢侧导流罩无吸风口

电炉炼钢时产生的烟尘主要体现在加料、冶炼和出钢三个阶段，其中冶炼阶段氧化期产生的烟气量最大，含尘浓度和烟气温度最高，烟气温度可达1400～1600℃。该生产车间1#、2#电炉变压器功率提高，上述过程产生的烟气通过加料孔溢出，上升至屋顶罩口及出钢侧导流罩，由于烟气量急剧增加且出钢侧导流罩无吸风口，现有屋顶罩系统不能将烟气有效、及时地抽离，烟气弥漫于厂房屋顶并溢出厂房。

2、除尘系统主要改造的内容及方案

针对除尘系统目前存在的问题，并根据3#电炉在1#、2#电炉改造完成投产后退出运行的实际情况，现拟对该厂车间现有除尘系统实施改造方案如下：

（1）将2#除尘器和3#除尘器并联，增加风量；拆除2#除尘器到3#电炉的第一个弯头，封堵到3#电炉的管道；将2#除尘器与3#除尘器管道连通；拆除4#电炉到3#除尘器管道的第一个弯头，新增一个45°弯头与前述2#、3#除尘器连接管道相连，弯头偏向2#除尘器；为避免2#除尘与3#除尘器直接连通形成互吸损失风机压头，在3#除尘器到4#电炉连接管道第一个变径处将管道封堵，在封堵位置新增2#除尘到5#电炉除尘管道，在现有3#除尘器到5#电炉除尘管道的第一个变径处相连；原3#LF炉除尘管道与新增2#除尘到5#电炉除尘管道干涉，调整现有3#LF炉除尘管道碰头位置到3#除尘器至5#电炉除尘管道的第一个变径处。

（2）新增出钢侧吸风罩，捕集冶炼和出钢时出钢侧导流罩内的烟气；5#电炉：在现有出钢侧导流罩内新增一套均风罩；在出钢侧导流罩南侧、变压器室外新增一套轴流风机，与前述均风罩连接；新增轴流风机出口管道通过厂房行车梁中间空隙上房顶，与屋顶罩除尘主管道连接；采用消防高温排烟轴流风机，新增风机安装检修平台；出钢侧吸风罩管道与屋顶罩管道连接处，采用射流式接口，接口处设置轻钢结构雨棚。在现有1#电炉出钢侧导流罩内新增一套均风罩；在出钢侧导流新增2#除尘到2#电炉除尘管道，在现有3#除尘器到2#电炉除尘管道的第一个变径处相连；原3#LF炉除尘管道与新增2#除尘到2#电炉除尘管道干涉，调整现有3#LF炉除尘管道碰头位置到3#除尘器至2#电炉除尘管道的第一个变径处。

3、配套电气工程改造

该车间除尘系统改造后，对应的电气工程改造主要包括：1#、2#电炉新增轴流风机及电动调节阀受电箱的安装；2#、3#除尘并联新增电动蝶阀受电箱的安装；防雷接地；配套电缆敷设；电气消防等。

本改造总装机容量新增～40kW，均为380V系统。各套除尘系统容量如下：

（1）1#电炉新增出钢侧吸风口新增容量18.9 kW；

（2）2#电炉新增出钢侧吸风口新增容量18.9 kW；

（3）2#、3#除尘器并联新增容量1.5 kW。

根据设计本次改造380V低压供配电方案如下：

（1）1#电炉新增出钢侧吸风口电源取自现有1#炉低压控制室，经测算可满足本次新增容量需要；

（2）2#电炉新增出钢侧吸风口电源取自现有2#炉低压控制室，经测算可满足本次新增容量需要；

（3）2#、3#除尘器并联新增用电电源取自3#除尘器低压电气室，经测算可满足本次新增容量需要。

4、配套土建工程改造

本改造土建建设主要内容为新增风机平台、风管支架及基础、挡雨棚。

5、环境保护

本改造由于采用国内成熟、先进的生产工艺和设备，合理地利用资源与能源，针对生产过程中产生污染的环节采取了列行之有效的控制措施，明显改善现有电炉生产期间污染情况。

6、职业安全与卫生

本改造严格执行国家及行业有关劳动安全卫生设计标准、规定。针对生产过程中可能发生的火灾、设备事故、机械伤害等职业危险因素均采取了有效的控制和防范措施；对生产岗位的烟尘、噪声等职业危害因素也采取了相应的控制和防治措施。在严格执行操作规程和各种规章制度的情况下，可以保证安全正常生产和工作人员的身体健康。

7、结语

通过这次对某钢厂生产车间的改造，经过一段时间的投入生产实践证明，改造后的除尘系统能对现有生产流程进行有效全面的除尘排烟，并且符合当地环保要求，达到排放标准。

参考文献

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（作者单位：西南科技大学土木工程与建筑学院）