我廠(chǎng)6.3MVA硅鐵電爐及除塵器是包頭鋼鐵設計研究院設計的。電爐采用了國內的2FDB8－3100大型反吹袋室除塵器，消除了污染，改善了環(huán)境。經(jīng)過(guò)三年來(lái)的運行，全套設備性能基本可靠，除塵效果良好。經(jīng)過(guò)我市環(huán)保監測站鑒定，煙氣排放濃度符合我國標準。
1 主要技術(shù)參數
額定處理煙量 81100m3／h
允許入口高氣體溫度 ≤250℃
總過(guò)濾面積 3100m2
過(guò)濾風(fēng)速 0.436m/min
允許工作負壓 3.5kPa
袋室排列 雙排八室
除塵效率 99％
清灰方式差壓自控、煙氣循環(huán)三狀態(tài)、反吹清灰
2 除塵器工藝流程
除塵器工藝流程如圖1所示。
圖1 大型反吹
布袋除塵器工藝流程示意圖
3 除塵器主要設備及其性能
3.1 機械部分
3.1.1 煙管冷卻器（空冷器）冷卻面積為670m2，由40組U型冷卻管組成，冷卻器進(jìn)煙分配管與出煙分配管上設一連通管和高溫電動(dòng)調節閥門(mén)，所選用材質(zhì)前半部分為20號鋼，后半部分為Q235A鋼，重量約40噸。
3.1.2 濾袋其材質(zhì)為經(jīng)由硅油、石墨處理的可耐高溫的（中堿）聚四氟乙烯玻纖濾袋，厚0.5mm（16×10支紗），1／4斜紋濾袋，每個(gè)袋室有54個(gè)布袋，8個(gè)袋室共有432個(gè)布袋；濾袋規格為Φ292×8000mm；處理煙氣溫度為210℃。
3.1.3 主引風(fēng)機型號y5～44；風(fēng)量58500～91900m3／h；風(fēng)壓7090～5639Pa；工作溫度200℃；主軸轉速1450轉／分；所配電機型號y315M2－4；電機功率220kW。
3.2 電氣部分
3.2.1 煙氣溫度的控制及監視
根據工藝要求，進(jìn)入除塵器的煙氣溫度應控制在200～250℃，可通過(guò)調節煙氣管冷卻面積和煙氣量來(lái)控制。當除塵器入口溫度大于230℃時(shí)，發(fā)出聲光報警信號，并使混風(fēng)閥自動(dòng)開(kāi)啟；當溫度低于200℃時(shí)，關(guān)閉混風(fēng)閥，若系統出現故障使入口煙溫達到250℃以上時(shí)，再次發(fā)出報警信號，并使主風(fēng)機調節閥自動(dòng)關(guān)閉，打開(kāi)工藝放散閥（由電氣控制）。
3.2.2 除塵器進(jìn)出口總差壓、袋室差壓指示
聯(lián)鎖除塵器差壓在1300～1800Pa范圍內，可通過(guò)煙管煙氣量來(lái)控制壓差，當
布袋除塵器壓差大過(guò)1800Pa（設計值）時(shí)，則需反吹清灰，反吹操作分為Pc自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。
3.2.3 Pc（可編程控制器）自控原理
除塵器設有八個(gè)袋室，每個(gè)袋室分設過(guò)濾閥、反吹閥各一個(gè)，過(guò)濾閥與反吹閥的動(dòng)作受Pc控制。
根據工藝要求，Pc程序控制器進(jìn)行“三狀態(tài)”反吹，即正吹、反吹、靜止，各狀態(tài)持續時(shí)間可由操作人員隨時(shí)根據運行狀態(tài)來(lái)調整。當Pc接到反吹信號時(shí)，即開(kāi)啟反吹風(fēng)機，逐室進(jìn)行清灰，各室按規定動(dòng)作循環(huán)，且循環(huán)次數由操作人員按實(shí)際情況給定。
自動(dòng)程序反吹，布袋進(jìn)出口差壓大過(guò)1800Pa時(shí)，數顯儀（十塊）中有一個(gè)或多個(gè)上限接點(diǎn)閉合，帶動(dòng)有關(guān)繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)啟動(dòng)Pc，對八個(gè)袋室依次反吹，在反吹過(guò)程中當布袋進(jìn)出口差壓低于1300Pa時(shí)，清灰繼續進(jìn)行，直到后一室清灰完畢。全部清灰完畢，反吹結束的布袋立即投入正常生產(chǎn)（即過(guò)濾）。
3.2.4 供電
由于引風(fēng)電機容量較大（220kW），為改善電機的啟動(dòng)條件，從10／0.4kV變電所直接供電，并在機房?jì)扰湟慌_自耦起動(dòng)柜就地控制。其它除塵用電設備采用動(dòng)力箱單母線(xiàn)供電，余下的電機多數為小容量電機，而且安裝在鋼結構的懸空設備上，電氣管線(xiàn)的敷設采用電纜橋架，電纜橋架焊接在鋼結構柱上或固定在墻上，配管齊整可靠。
4 環(huán)境效益和經(jīng)濟效益
4.1 環(huán)境效益
我廠(chǎng)6.3MVA電爐每天生產(chǎn)硅粉1.8t，即每天有1.8t的SiO2粉塵排放出來(lái)，嚴重地影響著(zhù)周?chē)h(huán)境和人身健康。除塵器運行以后，全套設備性能可靠，煙氣排放濃度為79.32mg／m3，低于國標，改善了環(huán)境，消除了污染，環(huán)境效益顯著(zhù)。
4.2 經(jīng)濟效益
實(shí)際成本及效益如下：
成本 1300元／t
現行售價(jià) 1800元／t
投資效益 每年每噸硅粉利潤=1800－1300=500（元／t）
年產(chǎn)硅粉 600t（正常情況下）
年利潤 600×500=30（萬(wàn)元）
以此計算該除塵器運行十年即可收回300萬(wàn)元的全部投資。
5 除塵器的技術(shù)改進(jìn)
5.1 加裝消音器
除塵器在工作中噪音較大，直接危及人身健康，為此，我們投資五百多元自行制做加裝了消音器，比市場(chǎng)價(jià)節約一萬(wàn)多元，經(jīng)運行試驗，效果良好。
5.2 加裝沉降室
硅粉質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著(zhù)我們的經(jīng)濟效益。除塵器投運初期，由于我們尚在探索、總結經(jīng)驗階段，技術(shù)力量還很薄弱，使得硅粉質(zhì)量不穩定，后經(jīng)多次反復的分析、研究、討論，在6.3MVA除塵器上加裝了沉降室，使比重較大的硅粉先沉降，減少了雜質(zhì)。本工程投資一萬(wàn)多元，一次試驗成功，不僅贏(yíng)得了更多的用戶(hù)，而且提高了硅粉售價(jià)，取得了的經(jīng)濟效益。
6 存在的問(wèn)題及其分析
6.1 存在的問(wèn)題
6.1.1 除塵系統漏風(fēng)嚴重
該除塵系統投入運行一年后經(jīng)地區環(huán)保監測站測試，除塵器入口煙氣量為29601.7m3/h， 。
6.1.2 漏風(fēng)引起無(wú)效動(dòng)力消耗
引風(fēng)機的有效功率N=QP／3600（Q為風(fēng)量，m3／h），假定全壓P不變，則有效功率N∝Q。
97.6％的漏風(fēng)率意味著(zhù)約49.4％（（97.6／197.6）×）的機械功為無(wú)用功，這是一個(gè)驚人的浪費。
6.1.3 設備的腐蝕
由于漏風(fēng)影響了電爐煙囪的抽力，惡化了電爐操作面的工作環(huán)境，同時(shí)由于漏入大量冷空氣，降低了煙氣溫度，導致水蒸汽的結露，影響硅粉的清灰和流動(dòng)性，容易造成設備的腐蝕。
6.2 問(wèn)題分析
6.2.1 煙氣溫度太低的原因分析
經(jīng)1995年11月份測試，除塵器入口溫度為120℃，出口溫度為68℃。當時(shí)環(huán)境(外界)溫度低（0℃左右）是導致煙溫太低的一個(gè)因素，而除塵器本身漏風(fēng)嚴重，也是主要原因。從除塵器的進(jìn)、出口煙溫120℃、68℃及環(huán)境溫度0℃來(lái)看，只有在煙塵溫度接近100℃的情況下，漏入0℃左右的冷風(fēng)才會(huì )使120℃的進(jìn)口溫度降到68℃，溫度在除塵器進(jìn)、出口的變化也正好驗證上述漏風(fēng)率為97.6％的計算值。
其次，設計上的失誤是導致煙溫太低的又一因素。在設計中對電爐煙氣溫度估計過(guò)高。前面提到除塵器進(jìn)口煙溫120℃是在除塵器本體嚴重漏風(fēng)，電爐爐口抽力降低，爐口混冷風(fēng)很少的情況下的煙氣溫度。假如除塵器本體不漏風(fēng)或很少漏風(fēng)時(shí)，爐口將大量混冷風(fēng)，經(jīng)過(guò)空冷器冷卻后煙溫將大大低于120℃，達不到設計的除塵器煙氣進(jìn)口溫度，所以對煙氣溫度估計過(guò)高這一設計上的失誤必將導致空冷器冷卻面積的增大，浪費了基建投資，影響了除塵器的正常運行。
另外，所設計的空冷器散熱面積無(wú)法調整，在實(shí)踐中打開(kāi)旁通閥后煙溫的提高也不明顯，加上電爐操作、煙罩門(mén)的開(kāi)閉時(shí)間等也都影響著(zhù)煙氣溫度?？傊?，除塵器設計中煙氣溫度是一個(gè)復雜的多因素問(wèn)題，應從實(shí)踐中總結經(jīng)驗，掌握并控制影響煙溫的各種因素，才能合理的設計，從而確保除塵器即經(jīng)濟又正常的運行。
6.2.2 卸灰閥漏風(fēng)的危害
卸灰閥的漏風(fēng)除引起動(dòng)力的無(wú)效做功、影響粉塵發(fā)潮等問(wèn)題外，還嚴重影響到正常的卸灰，這是因為硅粉粉塵比重很小，在袋室處于過(guò)濾時(shí)，粉塵被由卸灰閥處漏進(jìn)的風(fēng)吹向布袋內，其結果是灰倉不能貯灰，而布袋剛反吹清下的灰又附著(zhù)在布袋上，致使自動(dòng)清灰不能正常運行，只好在反吹的同時(shí)卸灰，這就破壞了原設計的“三狀態(tài)”清灰方法，反吹成了連續反吹，直至卸灰完畢，同時(shí)使過(guò)濾時(shí)布袋長(cháng)期處于高阻力狀態(tài)，增大功率的損失，因此該種卸灰閥急需改進(jìn)或更新氣密性好的卸灰閥。
6.2.3 硅粉的裝運問(wèn)題
由于硅粉的比重?。s0.2g／cm3），粒度細，在裝運過(guò)程中既容易造成二次污染，影響運輸效率，而且由于噸位上不去不能用鐵路運輸，只能用汽車(chē)，增加了運輸成本。為此應研究硅粉的加密措施，配裝合適的加密裝置以克服上述弊病。
總之，設備狀況的好壞直接影響環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，要加強設備管理，對除塵系統要逐步建立和完善各種規章制度，建立設備檔案、建立計劃檢修制度和設備專(zhuān)管員制度，以充分發(fā)揮設備的效能。
