冶金行业除尘系统风机的节电改造

1、本文格式为Word版，下载可任意编辑冶金行业除尘系统风机的节电改造 自进入二十一世纪以来，冶金行业进行了大规模的技术改造，依据国家的环保要求，其烟尘治理已到新的水平： 1、各生产工段已普遍采纳除尘设备（布袋除尘器或电除尘器），除尘系统运行基本良好，满意了环保要求； 2、除尘系统主风机装机功率容量大，液力偶合器、变频器等调速装置已普遍应用于风机的启动、调速运 行； 3、一些断续生产的工段，依据生产工艺特点，自动掌握除尘系统主风机高速、低速运行，具有良好的节电效果；如焦化除尘、高炉除尘、转炉一次除尘等; 4、另一些断续生产的工段，由于自动掌握较简单，运行方式以最大烟尘量设定风机参数长期运行，耗电量

2、大，调速装置未达到最佳应用状态；如电炉除尘、转炉二次除尘等。 5、一些连续生产工段，烟尘排放点比较多，但每个排放点烟尘量较小，除尘系统烟尘扑集罩较分散，采纳一套除尘系统收尘，除尘系统主风机以最大风量长期运行，采纳调整风管阀门掌握风量来满意烟尘排放点的收尘，此运行方式耗电量也比较大。 依据以上状况，深化分析实际的生产工艺，利用现有设备，采纳有效的自动掌握手段，可进一步降低 除尘系统风机的耗电量，达到最佳的节电效果。 二、节电方案 1、加强除尘系统设备的管理，保证除尘系统管道及除尘设备的阻力参数在允许的范围内运行,尽量维持 风机以较低转速运行； 2、依据生产工艺过程的要求，通过检测烟尘扑集罩内的有

3、关参数及生产工艺过程的其它参数，自动调整风机的转速，依据风机功率与风机转速的3次方成正比的关系，尽量降低风机转速，以达到最佳的节电效果。 三、自动掌握方案 方案一：依据生产工艺的要求，除尘风机与相关生产设备联锁，开炉时自动达到风机低速位，闭炉冶炼 时自动使风机达到高速位，该开关量信号的传送可采纳掌握电缆送至风机掌握计算机或PLC，另外，亦可采纳无线传输设备进行信号的传送。 方案二：检测烟尘扑集罩的有关烟气参数及工艺参数，依据其参数值自动调整除尘风机的转速而达到节电的目的，信号传送可采纳电缆或无线传送。 四、详细方案分析 1、电炉车间除尘系统风机节电方案分析： （1）工艺过程某钢厂电炉为扩容的7

4、0tABB沟通电弧炉,除尘器系统采纳布袋式除尘器，设计过滤面积 11985m2，最大除尘风量450000m3h。 电炉炼钢周期为7085分钟左右，其中装料610%，送电熔化2530%，吹氧3035%，还原期1520%，冲 渣出钢68%。在不同的生产工艺阶段，电炉产生的烟气量和烟气温度不同，且差异较大。加料过程中,主 要是装料时废钢及渣料产生的扬尘，需要的除尘风量不大，要求粉尘不集中，不污染电炉周边工作环境为标准。送电过程中是原料送电拉弧加热，引发可燃废弃物燃烧产生废气。此时，电炉需要将炉料加热至熔化状态，要求烟尘能够准时排出，又不能过多的带走炉体热量以保证炼钢周期。而在吹氧期间，不仅要求除尘系

5、统能够准时快速的将废气和粉尘排走，又必需保证炉体有合适的吹炼温度，确保终点温度。因此，对除尘系统要求较高。进入还原期，吹氧告一段落，粉尘度再一次降低。在冲渣出钢时，主要排放物是冲渣产生的水蒸汽和少量废气。 通过对冶炼工艺的分析：电炉在炼钢过程的不同阶段对除尘风量的大小有明显的不同，以吹氧冶炼为最大，加料除尘为最低。原电炉车间已配置一次除尘系统,二次除尘系统、精练炉除尘系统；除尘系统风机均配置了液力偶合器调速装置。鉴于电炉除尘系统中除尘风机的运行方式和设备特点，对除尘风机的掌握制定如下方案。 （2）系统掌握方案 由于不同工艺阶段的烟气温度有明显差异，因此温度的凹凸直接反映了电炉的运行工况。采集烟

6、道进口温度作为系统调整的基本参量，从工程角度讲，温度变送器可以在恶劣的工业场合应用，抗干扰力量强 、工作稳定性好、掌握精度高、平安可*、免维护且价格廉价。基于此缘由，选用除尘烟道进口烟气温度 作为系统调整的基本参量，同时以吹氧量和冷风门开度作为除尘风量的修整参量；通过ROLCOX多变量掌握 器进行除尘风机转速的自动掌握，掌握系统具有响应速度快、掌握品质高,从而可实现除尘风量的自动掌握，达到良好的除尘效果,降低运行人员劳动强度,提高系统效率，掌握规律见图一所示。 为了保证系统的可*性，另外增加除尘风量手动掌握回路，对除尘风量的掌握采纳分段调速的方式由炉前操作台掌握风机转速，从而实现不同运行工况下

7、的风量调整。 （3）掌握系统特点 a、除尘系统风机功耗随电炉炼钢生产工艺变负荷运行，提高了系统效率；实现了除尘系统的最佳工况运行。可取得显著的节能效果。 b、大大有效降低了除尘系统负荷率，延长了除尘器、除尘风机、除尘电机、烟道等设备的使用寿命。 c、对降低炉内热量损失，合理掌握过程温度，确保终点温度起到肯定的作用。 d、对除尘系统进行调速改造，有助于改善炉内吹炼工况，缩短炼钢时间，提高钢产量改善出钢品质。 e、降低补炉期间的能耗和炉衬散热损失。 2、转炉车间除尘系统风机节电方案分析： （1）工艺过程某钢厂转炉吹炼工艺周期对除尘风机的工艺要求如下 A到B为兑铁加废钢时间, B到C为风机升速时间，

8、 C到D为吹氧时间， D点风机开头减速， D到E为倒炉测温取样时间， E到F为出钢时间， F到G为溅渣时间， 整个吹炼工艺周期约40分钟，其中风机高速运行时间（C到D）15分钟,其他时间风机低速运行。 （2）系统掌握方案 在上图B点，将炉前、炉后和氧气流量信号送到除尘系统PLC站，通过用户程序处理后，输出到继电器，由继电器供应一对闭合节点（继电器吸合时，风机高速运转；继电器释放时，风机低速运行），当在炉 前操作并有氧流量时，继电器吸合，风机开头从低速向高速升速，在C点现场操作工进行吹炼。在D点，预备出钢;炉前工转换开关转到炉后或没有吹炼的时间超过15分钟，继电器释放，风机开头降速，降速时间不作

9、详细要求，但在减速过程中假如需要提速，风机应能满意提速要求。 一般转炉车间一次除尘系统风机已经按以上工艺进行掌握,但是二次除尘系统风机等是不调速运行，铺张大量电能。 2X45T转炉车间二次除尘系统风机掌握系统如下: 3、多烟尘扑集罩除尘系统风机节电方案分析： （1）工艺过程大型高炉一般设2个以上出铁口，轮换出铁操作，出铁口的大量烟尘通过烟尘扑集罩送至同一除尘系统排出，出铁口工作时打开烟罩阀门，非工作时关闭阀门；除尘系统的总风量应等于或大于全部出铁口工作打开烟罩阀门时风量的总和。除尘系统风机始终以最大风量运行，不调速,消耗大量电能。 在满意各出铁口烟尘扑集罩正常吸尘风量的状况下，假如采纳开闭阀门

10、与除尘风机转速相结合的掌握方式，尽量降低风机转速，则可达到节省电能的目的。 （2）系统掌握方案 当全部的出铁口烟尘扑集罩阀门全部打开时，风机以最高转速运行，其它状况在保证每一烟罩除尘效果的前提下，依据烟罩阀门的开、关状况自动调整风机转速，尽量降低风机转速。 五、节电效益分析 以某钢厂90T电炉除尘系统为例: 1、除尘系统风机配置： 一次除尘系统风机功率2700KW额定转速996RPM(液力偶合器调速) 二次除尘系统风机功率1600KW额定转速990RPM(液力偶合器调速) 精练炉除尘系统风机功率500KW额定转速1491RPM(液力偶合器调速) 2、运行状况 一次除尘系统风机电流121A转速7

11、50RPM（不调速） 二次除尘系统风机电流46A转速666RPM（不调速） 精练炉除尘系统风机电流23A转速1150RPM（不调速） 3、节电分析 采纳以上的掌握方案，风机转速以平均下降20%，每天运行10小时，其它时间按现状况转速运行，每 年运行330天，电费0.68元/度,依据风机功率与风机转速的3次方成正比进行计算: 电炉一次除尘系统、二次除尘系统、精练炉除尘系统每年合计可节电300万度,节省电费200余万元。 br假如风机转速平均下降30%，每天运行10小时，其它时间按现状况转速运行，每年运行330天，电费 0.68元/度,除尘系统每年合计可节电400余万度,节省电费275万元。 六、投资（一套除尘系统） 1、一次检测元件及信号传输设备和电缆3.8万元； 2、除尘系统PLC增加ROLCOX掌握模块6.8万元； 3、软件编程、安装、调试8.8万元； 4、其它2.0万元 合计:21.4万元； 七、节电方案实施步骤 1、了解现有生产工艺的运行方式，统计、检测除尘系统的有关参数。 2、依据实