除尘器

大型布袋除尘器在转炉二次除尘中的应用

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-03-05 14:01:36

摘要:唐钢一炼钢厂易地大修工程150t转炉烟气二次除尘,采用大型负压反吹风布袋除尘器,本文对该系统的设计做了总结。

关键词:大型布袋除尘器;二次除尘;风机

1概述

唐钢一炼钢厂易地大修工程150t转炉二次除尘系统,由我院和其他兄弟院联合设计,我院负责炼钢厂房外设计。除尘系统总风量:20000m3/min,核心设备为大型负压反吹风布袋除尘器,由冶金部建筑研究总院设计制造安装,总过滤面积为22000m2,布袋除尘器总重约1700t,为国内最大的负压反吹风布袋除尘器。由我院承担设计部分的工艺流程如图1。

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系统其他主要设备有风机、液力偶合器、电机,分别由陕西鼓风机厂、大连液力偶合器厂及上海电机厂生产,并由我院负责成套设计。风机、电机轴承采用单独的油润滑系统,润滑系统接有高位油箱,以备事故状态下对轴承进行有效保护。润滑系统由液力耦合器供油,并且液力偶合器配有自身的工作油系统。

2除尘系统特点

2.1该除尘系统规模庞大,总风管直径达5m多。由于大型除尘系统与小型除尘系统有很多方面的差异,因此在设计时必须认真考虑其不同之处,不能简单套用小型除尘系统的设计方法。

2.2将传统布置在室内的风机、电机及液力偶合器采用露天布置,这种设计突破了以往风机等动力设备安装在风机房内的常规作法,取消了风机房,设备检修安装可用吊车操作实施。这种方法节约了总图占地面积,节省了风机房建筑费及风机房内的一系列辅助设施,如:起重设备、通风及采暖设施等。这是一种新的设计思路,同时也增加了设计难度。

2.3除尘系统位于老厂区内,属于大修改造项目,管道系统布置受到种种限制,给设计工作带来一定难度。

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3主要技术措施

3.1管道约束

总风管管径达Φ5020×12,风管自重大,管道支架的垂直荷载和水平荷载都较大。设计时充分考虑到管道的自重和管内积灰荷载,根据除尘系统尘气无毒低温的特点,采用弹性力接近零的非金属补偿器,减小固定支架及活动支架的轴向水平推力及径向水平推力。支架与管道之间采用双托座支撑。图2为一个活动支架双托座支掌简图。

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当管道受热膨胀时,由于两端受固定支架约束,膨胀器左端托座向右滑动,膨胀器右端托座向左滑动,位移方向指向补偿器,并分别产生水平摩擦力f1及f2。

f1=左端管道垂直荷载×摩擦系数

f2=右端管道垂直荷载×摩擦系数

由于f1与f2方向相反,且作用于同一支架顶端;所以f1与f2两个力的很大一部分作为支架自身的内力而抵消。作用于支架顶端水平推力的合力为f合=f2-f1(设f2为二力中较大者)。

为了安全,取f合=f2-0.5f1(f2为二力中较大者)。f合即为管道支架计算轴向水平荷载。

固定支架也采用双托座,受力情况与活动支架类似。

另外,由于管径较大,管道拐弯处的盲板力也很大,设计时给予充分考虑。由于设计时管道的各种荷载因素考虑较为充分,所以虽然管道庞大,支架约束设计达到了要求。

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3.2总图局限的解决方法

由于总图布置的局限,风管在出除尘器至风机入口段的水平投影呈135°角,而风机入口前的风管与水平面呈45°角。按原方案设想,需要用两个45°弯管连接,即一个水平面内的45°弯管加一个垂直平面的45°弯管。在设计中,考虑到实际上仅是一个空间角,采用一个弯管才是合理的。三视图中没有一个可反映该角角度的视图。可用多种方法算出该角,最直观简捷的是立体模型方法,见图3。

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图中C'D'的延长线L与BD'的夹角符合实际夹角。计算过程纯属几何知识,在此不再赘述,算出该角恰为120°,所以用一个60°弯管足以解决问题。

管道安装完毕后,可以看出,采用一个60°弯管自然流畅,节约了总图占地,减小了系统阻力,改善了管道及支架的受力状况。

3.3露天水管防冻

风机等动力设备露天布置在一个混凝土平台上。这种大型动力设备的露天布置,借鉴了宝钢经验,但宝钢地处较温暖的江南沿海地区,没有露天水管的防冻问题。唐山冬季较寒冷,润滑系统及液力偶合器工作油系统皆配有冷油器,冷油器配有冷却水管道。在设计中经过反复考虑,将冷油器布置在室内较为稳妥,决定在风机平台下设一冷油器室,将两台冷油器置于室内,解决了冷却水管防冻的问题。同时,为便于检修,将4根与冷油器相接的较粗油管采用半暗敷设,既连接简捷,又避免了因平台上油管过多而造成混乱。

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4结束语

唐钢一炼钢厂易地大修工程转炉烟气二次除尘的设计,成功地解决了设计中遇到的困难,为大型布袋除尘系统的设计提供了经验。

有关更多大型布袋除尘器在转炉二次除尘中的应用信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。