工业硅电炉烟气除尘净化系统技术及工艺方案

30000KV硅锰电炉烟气除尘净化系统技术及工艺方案一、概述工业硅锰电炉在冶炼过程中产生大量含尘烟气，其烟尘主要成份为SiO2，烟气粒径大部分小于1um—0.05um，对周边环境造成很大的污染。而这种污染物硅微粉，越来越广泛地应用于水利电力工程、耐火材料、公路工程、桥梁隧道、化工橡胶、陶瓷等工业领域，市场上供不应求。因此，投资建设工业硅锰电炉除尘回收系统，不仅具有巨大的社会效益、环保效益，更具有良好的投资效益。我公司致力于开发环保创新技术、生产性能优越的除尘设备及系统配置，并可介入环保设备的运营管理，为客户培训技术人员，以提高设备的运转率，实现最大的经济效益。本着以最少的投入达到最理想效果的原则，特制定本方案。二、设计依据2.1本设计根据中华人民共和国冶金工业局《钢铁工业烟气净化技术政策规定》第七章铁合金电炉烟气净化之规定而设计的。2.2本方案排放标准执行GB9078—1996《工业窑炉大气污染物排放标准》表2第1序号“铁合金熔炼炉”一类地区排放标准：≤100mg/Nm3。三、工业硅矿热电炉废气工艺参数：3.130000KV工业硅炉废气参数：炉气量：350000Nm3/h烟气温度：600℃含尘浓度：4-6g/Nm3烟气成份：%N2O2COH2O76.616.674.442.29烟尘成份：%SiO2Fe2O3MgOCaOC92.450.080.0760.330.36烟尘粒度：um＞11~0.040.04~0.01%103060烟尘堆比重：0.2t/m33.2废气特征及废气主要工艺参数的确定每生产1t工业硅大约生成1700~2300m3炉气(标态)，相比硅铁电炉,工业硅锰电炉的炉气量要大30%左右,其烟气主要成份CO，含量约60~80%，其次是N2和H2O，发热值约10000~12000KJ/m3（标态），冶炼时炉气穿过料层进入烟罩，与空气接触的CO燃烧后生成烟气，烟气量的大小及温度的高低与混入空气量的大小有直接关系。根据上述废气特征，需对工业硅矿热电炉设置适应其废气特征的除尘系统，除尘系统可分为余热回收型和非热能回收型，考虑到余热回收型投资太高，其投资的性价比也不经济，但可以采集热能进行其它的利用，如烘干物料或生产生活热水。因此，本方案对工业硅锰电炉的除尘系统工程按非热能回收型考虑，选型参数为：温度：100—200℃（前置U型冷却器，并附设混风阀）根据计算，工况烟气量：450000m3/h四、除尘非热能回收系统工艺流程根据上述废气特点，结合国内相同炉型除尘系统业已成功的范例，本方案认为：除尘系统可使用目前国内最先进的除尘技术，即采用新型长袋离线脉冲袋式除尘器。该系统具有钢耗量少，自动化程度高，维护管理方便，其工艺流程是：本系统的特点是：4.1工艺流程简单实用。4.2为保证温度不超过过滤袋使用温度（瞬时230℃），设置事故阀、系统阀、混风温控阀及U形冷却器，将温度降至200℃以下，但温度控制不得低于100℃。低于100℃会引起结露，粘连滤袋。4.3本系统为全系统PLC程序控制，可根据工业硅矿热电炉烟气变化，确定整个系统的运行参数，确保除尘系统安全可靠的运行。4.4风机作为除尘系统的关键设备，应具有耐磨和抗风叶不平衡功能装置。4.5风管流速：18m/s，主要管径为Ф2980mm。4.6袋式除尘器过滤风速取0.75~1.0m/min。滤袋材质为诺氟美斯高温滤布，耐温200℃，瞬间230℃。4.7除尘器设置定时喷吹装置，除尘器运行中，周期性进行反吹，清灰机构将自动（或手动）启动工作，对布袋滤室进行反吹清灰，清灰时间可任意调整。4.8除尘器下部设置星型卸灰阀，同时设置螺旋输送机二台4.9集中出灰，包装外运。4.10在电炉烟囱上设置的事故放散阀，若烟气净化系统发生故障停止运行时，烟气经烟囱放散排出，系统阀关闭，电炉继续生产。4.11选用负压长袋离线脉冲袋式除尘器的负压除尘器的技术特点①整体结构形式独特，过滤室内部空间宽敞。气流在除尘器内处于最优化的运行排放状态。②提升阀、清灰阀设计形式独特，密封性好，切换准确，免维护。（一般盘式三通阀密封靠耐热橡胶密封圈，存在易老化，维修工作量大，影响除尘器正常运行等问题）。③下部单室进气管设计独具优势，能充分减少气流对滤袋的冲击，延长滤袋使用寿命。④独特的出风设计，使净化气体排放时充分利用热气流原理，气流顺畅，不受外部气流影响，有效降低设备阻力。五、主要设备选型及技术参数5.1可调式预处理器（2台）工业硅电炉冶炼烟气经过除尘后粉尘具有经济回收价值，冶炼工艺、原料配比确定后、硅粉中杂质、粗颗粒的分离，炉子刺火时的火花捕集，均靠离心可调式离心预除尘器来完成。本方案采用可调式离心预处理器，其设备具有很好的除去大颗粒粉尘的性能，能达到预除尘器效果。型号规格：2×∮4600设备重量：2×24000kg5.22300m2U型冷却器：八组组合，四组设置四个电动蝶阀，控制其冷却面积，达到控制温度的目的。重量：2×95980kg5.2风机（2台）：Y6-51-28D流量：450000m3/h全压：5400Pa功率：1250Kw10kv转速:730r/min5.3LCDM-9100大型长袋离线脉冲袋式除尘器（1台）型号：LCDM-9100处理风量：430000-478000m3/h过滤面积：9100m2过滤风速：0.8~1.0m/min滤袋室数：2×10室=20室滤袋数量：20×154=3080条滤袋尺寸：Ф160×5900mm滤袋材质：诺氟美斯高温滤部7布使用温度：≤200℃入口浓度：＜6g/m3除尘效率：99.95%设备重量：273000kg5.7管道流速取18m/s，管道直径Ф2980mm，长度按现场测量计算5.8螺旋输送系统GX300。长度2×25m5.9按现场确定支架,管道膨胀节的数量。5.102.5~3.5m3/min的压缩空气气源机组及相应气路元件,如油雾器、油水分离器、干燥器。5.11照明系统一套六、除尘系统设备投资30000KVA工业硅电炉正压式烟气净化系统设备报价:人民币:壹仟叁佰贰拾捌万元(13280000元)七、投资效益(按国内资料计算)7.130000KVA硅铁矿热电炉烟气量为；450000Nm3/h烟尘在烟气中的含量:4g/m330000KVA硅微粉回收量为:450000Nm3/h×4g/m3×10-3×0.995×24h=42984kg/天每年生产硅微粉总产量为(以生产330天计)42984kg/天×330天＝14184.72t7.2硅微粉市值14184.72t×1800元/t=2553.25万元(含税价)7.3硅微粉生产成本1398.97元/t×14184.72t=1984.40万元其中电费=1250kW×330×24小时×1.2(线损)×0.55元/kw.h=653.4万元1398.97元/t×14184.72t=1984.40万元包装费=200元/t×14184.72=283.69万元换袋费=1300×550元/条=71.5万元人工工资=13人(每班3人、一名班长、按三班四运转)×1600元/人(平均人工资)×12月=24.96万元7.4年利润2553.25－1984.40=568.85万元7.5投资回报年限1328÷568.85万元=2.33(年)可见,上述计算结果表明,投资工业硅炉除尘系统，具有良好的经济效益，同时，更具有巨大的“保护环境、造福于子孙后代”社会效益。八、服务承诺本公司是一个具有独立法人地位的有限责任公司、具有较强的加工能力，对待客户有着全新的信念：合作——意味着服务。如果我们双方在技术上共同交流，达成共识，从而建立合作关系后，我们慎重承诺：8.1提供的技术是切实可靠的、先进的；并保证硅微粉92%,活性C低于3%硬指标水平。8.2保证工期.8.3提供的产品严格执行国家相关标准；8.4商务合同完成后，提供有关技术资料,培训操作人员；8.5提供质量可靠的易损件,免除客户后顾之忧；九、商务条件9.1本方案经认可后，可进行商务谈判，并进行商务考察，双方应本着各取所需原则，以技术、质量、付款方式、项目实施等诸多具体事项，进行友好协商，并取得一致。9.2双方在条件成熟的情况下，签订正式的商务合同。9.3双方法人资格是平等的，其商务条件，须符合双方要求，明确双方的责任、权益和义务。十、本方案技术可行，客户可就近考察除尘器用户。十一、方案说明本方案按照非余热回收型设计。若采用余热回收型时，可以去掉U型冷却器，加装余热蒸汽锅炉。产生的低压蒸汽用于发电。根据计算：总输入视在功率为30000KVA有功功率为30000KVA×0.8=24000kw硅电炉废烟气所占的热能占总能量的40%～50%左右,按照有效回收60%计算,可以回收的热量为:24000kw×45%×60%=6480kw此能量为可以用来发电的有效能量,低压蒸汽余热发电的效率为20%左右,因此实际可以发出的有用电功率约为:6480kw×20%=1296kw按照24小时计算,日发电量为:1296kw×24h=31104kwh每kwh(度)电按照0.5元计算,日发电折合人民币1.5552万元,年折合人民币为513.22万元(按330天计算)。成套发电设备估价为2500万元左右，按照以上计算，投资回收期大约需要5年左右。准确计算数据需要在方案初步设计完成后才能得出。说明：硅粉价格是按照国内的参考价计算的,如果按照国际的价格计算,应该是现在计算价格的1.3-1.5倍.按照国际价格计算,投资回收期应该更短.回收的硅粉是属于超细粉体.在国际上供不应求的