【正文】 然從灰斗中掉落，隨氣流上升較細(xì)的粉塵進(jìn)人濾袋，由于篩分、鉤住截留、碰撞等效應(yīng)，粉塵就被阻留在濾袋表面，而從濾袋出來的干凈氣體經(jīng)排風(fēng)管、 風(fēng)機(jī)和排氣筒排人大氣中。 事故停止 ：儲灰倉料位到上跟位置或輸灰設(shè)備發(fā)生機(jī)械故障，若 15min 后仍不消失，事故信號則按正常停機(jī)程序停止全部輸灰設(shè)備，并向除塵器電氣室及中央 控制室發(fā)出故障信號。切出刮板輸送機(jī)停止運(yùn)行同時。 順序停止 ：從 除塵器電氣室或中央控制室發(fā)出停止指令，或儲灰倉灰滿的情況下，系統(tǒng)開始順序停機(jī)。 順序啟動 ：從除塵器電氣室或中央控制室發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)指令，斗式提升機(jī)運(yùn)行，1min 后集合刮板輸送運(yùn)行， 30s 后切出刮板輸送機(jī)運(yùn)行。只有在刮扳機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，才可以清灰。 為了設(shè)備單體調(diào)試時在除塵器現(xiàn)場進(jìn)行手動操作，所以采用單動運(yùn)轉(zhuǎn)控制。圖 為負(fù)壓脈沖布袋除塵器系統(tǒng)流程圖。 出鐵場 PLC 煙塵控制系統(tǒng)，還可以檢測電機(jī)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速，進(jìn)行能耗計(jì)算，可以更加直觀的看到系統(tǒng)的節(jié)能效果。 出鐵開始時，對應(yīng)的閥門應(yīng)及時打開；鐵水罐、渣罐有鐵水、渣鐵流入時，所對應(yīng)的除塵罩除塵管道閥門必需打開，其余沒有鐵水、渣鐵流入鐵罐的除塵罩除塵管道閥門必需關(guān)閉，以免漏風(fēng)影響除塵效果；出鐵完畢時，出鐵場相關(guān)閥門應(yīng)及時關(guān)閉。出鐵場除塵系統(tǒng)除塵罩由 PLC 控制閥門開閉，由于閥門較多， 本方案中通過 PLC 對系統(tǒng)中除塵管道閥門進(jìn)行自動控制， 檢測除塵管道閥門“開”，“閉”狀態(tài)，結(jié)合出鐵場除塵工藝根據(jù)出鐵場煙塵濃度及其變化自動作出判斷決策。 而在出鐵場環(huán)境煙塵控制系統(tǒng)中，除塵器入口煙塵溫度和除塵器阻力都要影響到系統(tǒng)的正常運(yùn)行和煙塵捕集效果，對除塵風(fēng)力的調(diào)節(jié)有一定的約束影響，因此環(huán)境煙塵控制系統(tǒng)對這兩個過程量進(jìn)行采集，并將信號送往 PLC，從而判斷出除塵器的壓差，對除塵器進(jìn)行有效控制 。 出鐵場煙塵控制系統(tǒng)的控制對象為出鐵場環(huán)境煙塵，要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的 PLC 控制，關(guān)鍵是要得到環(huán)境煙塵的各項(xiàng)參數(shù)反饋量。 為了從根本上解決節(jié)能問題 ,本文利用 PLC 控制技術(shù) ,對風(fēng)機(jī)在出鐵期間自動跟蹤煙塵濃度進(jìn)行調(diào)速控制及非出鐵期間電機(jī)自動低速運(yùn)行，系統(tǒng)根據(jù)出鐵期間的工藝過程 ,實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)的全自動變速運(yùn)行。 然而更復(fù)雜的問題是研究如何在出鐵的期間充分利用除塵風(fēng)力達(dá)到最佳的節(jié)能效果。在一個煉鐵出鐵周期內(nèi)，出鐵時間占了一大部分。如圖 所示，分為出鐵期間和非出鐵期間（即煉鐵期間） 。主要控制點(diǎn)有 1. 排氣口閥 這些控制點(diǎn)主要是通過 PLC 根據(jù)壓力和阻力信號等有關(guān)信號進(jìn)行控制。隨著粉塵不斷的積累在濾袋的 外表面，設(shè)備的阻力就不斷上升，當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定值或運(yùn)行到設(shè)定的時間時， PLC 就會通過壓力控制儀發(fā)出信號，使噴吹裝置立即工作，噴吹閥動作后，壓縮空氣通過噴嘴射人各濾袋內(nèi)，由于膨脹便產(chǎn)生了反向氣流和加速度的作用，這樣使附在濾袋外表面的粉塵落人灰斗，經(jīng)輸灰裝置將其排出。為了防止在負(fù)壓運(yùn)行的時候?yàn)V袋被吸癟，濾袋內(nèi)都設(shè) 有骨架。具體有以下幾個檢測點(diǎn)： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 高爐出鐵場袋式除塵系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì) 15 除塵器的控制點(diǎn) 脈沖袋式除塵器主要由上箱體、塵氣室、灰斗、噴吹裝置、濾袋及濾袋框架、輸灰裝 置等部件組成。因此本方案對出鐵場主要的塵源點(diǎn)處的出鐵口抽風(fēng)罩、渣口罩、鐵水罐罩、渣水罐罩的煙塵濃度進(jìn)行檢 測，得到各點(diǎn)的煙塵濃度，根據(jù)各個點(diǎn)煙塵濃度的大小對出鐵場環(huán)境煙塵的影響程度不同調(diào)整權(quán)值，通過煙塵濃度檢測綜合得到出鐵場環(huán)境煙塵濃度反饋量。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 高爐出鐵場袋式除塵系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì) 14 圖 某鋼廠高爐（ 1200m3）除塵工藝流程示意 除塵器收集下來的除塵灰卸輸灰系統(tǒng)、中間灰倉、加濕機(jī)等卸載到汽車上外運(yùn)。 除塵系統(tǒng)工藝流程 高爐出鐵場除塵系統(tǒng)工藝流程圖如圖 ： 圖 高爐出鐵場除塵系統(tǒng)工藝流程圖 將高爐出鐵場生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙塵通過除塵系統(tǒng)風(fēng)管引入袋式除塵器內(nèi)進(jìn)行凈化 ,風(fēng)機(jī)設(shè)置在除塵器與煙囪之間 ,凈化后的煙氣 (含塵 50mg/m3)由煙囪排入大氣。為了有效控制風(fēng)量，在每個罩的管道上都安裝一個電動閥門，這樣電動閥就可以根據(jù)鐵水罐的工作狀況進(jìn)行風(fēng)量的切換控制。 在數(shù)個支鐵溝固定放入鐵水的工藝時，每個鐵水罐位上方應(yīng)分別設(shè)置頂吸罩。 鐵水罐位、渣水罐位煙氣捕集罩 因?yàn)殍F水、鐵渣對空罐的沖擊，在相應(yīng)的罐位也會產(chǎn)生大量煙氣。而對于渣罐位的抽風(fēng)除塵方式，基本與鐵水罐位的抽風(fēng)除塵方式相同，唯一不同的是煙塵相對小一些而以，所以我們可以取單個罐位除塵風(fēng)量為 4 410 ～ 6 410 hm/3 。這樣，就可以按一個固定罐位除塵風(fēng)量的 倍對罐位處的攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 高爐出鐵場袋式除塵系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì) 13 除塵總風(fēng)量進(jìn)行取值 。要保證對煙塵的有效控制，只有使吸風(fēng)口的抽風(fēng)量為射流末端風(fēng)量的 — 倍，吸風(fēng)口前射流末端的平均速度保持一定的數(shù)值（大于 — 1m/s）。吸氣罩設(shè)在渣口側(cè)部 或頂部，再在吸氣罩口對面設(shè)置吹風(fēng)口，這樣就形成一層空氣幕，從而阻止了煙氣的散逸，同時也讓煙氣一起流向吸氣罩。使用這種煙塵捕集方式后，不需再設(shè)二次除塵措，這樣也節(jié)省了很大部分投資，所以本設(shè)計(jì)選擇采用“鐵口強(qiáng)力抽風(fēng)”煙塵捕集方式。側(cè)吸罩、頂吸罩的內(nèi) 部和 表面均噴涂 了 耐火材料，這樣可以 防止高溫烘烤 而使 罩體變形。后罩分為可活動的兩部分，平放在風(fēng)口平臺上， 這樣 在檢修時 可 由叉車分別移走 ，而 前罩固定在風(fēng)口平臺上。 （ 2）排煙罩 要 設(shè)置合理 考慮 到 鐵口煙塵 的 特點(diǎn)， 應(yīng)將 鐵口頂吸罩 設(shè)置在 寬長的風(fēng)口平臺外沿。 設(shè)計(jì) 的 具體 方法 如下 （ 1） 鐵口密閉措施 : ① 將 風(fēng)口平臺加長加寬； ② 為了 阻擋煙氣外噴 ， 在平臺前方設(shè)置 了 可活動式斜擋板 ； ③ 在主鐵溝上方、風(fēng)口平臺末端加設(shè)固定擋板； ④ 掛些 擋板在風(fēng)口平臺側(cè)梁下。 通過查詢資料，我發(fā)現(xiàn)一種很好的除塵方法，可以有效的對鐵口的煙塵進(jìn)行捕集，就是 鐵口強(qiáng)力抽風(fēng)方式 ，此方法 對鐵口煙塵捕集方式作了較大的改進(jìn) 。大量短時陣發(fā) 性的煙氣會在開、堵鐵口時產(chǎn)生，出鐵后期到堵口前，由于爐內(nèi)的壓力增大，出鐵口噴射的煙氣具有噴射力強(qiáng)、溫度較高、煙塵粒徑范圍很廣、噴射量較大且時間持續(xù)的較長等特點(diǎn)。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 高爐出鐵場袋式除塵系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì) 11 出鐵口煙塵的有效捕集直接影響到整個高爐出鐵場的 除塵效率。 由于高爐出鐵場塵源 的 煙氣溫度較高，應(yīng) 該 利用高溫?zé)煔?的 熱抬升原理 進(jìn)行排煙抽塵 ， 利用 煙氣 本身的熱動力作用進(jìn)行誘導(dǎo)捕集。捕集罩要有一定的容積，對開、堵鐵口等突發(fā)產(chǎn)生的大股煙氣 要 有暫時儲 存 的 作用 ，罩口的面積要和塵源點(diǎn)的面積相適應(yīng)， 罩口 的 平均風(fēng)速要與塵源點(diǎn)相適應(yīng) ， 以確保能有效的控制塵源煙氣，并能對煙氣的捕集有利。要提高產(chǎn)塵點(diǎn)煙氣捕集 的 效率，除了要有適當(dāng)大的抽風(fēng)量 之 外，捕集罩的 設(shè)計(jì) 至關(guān)重要。 高爐出鐵 大多 是全天連續(xù)的，煙塵也是連續(xù)不斷地散發(fā)出來 的 。 ④ 煙塵分散度： 10um 的占 66%，詳見表 。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 高爐出鐵場袋式除塵系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì) 10 ② 含塵濃度：出鐵場不同的位置含塵濃度不同，以出鐵口、鐵水罐處的含塵濃度較高，鐵渣罐處的最低，一般為 1～ 3g/m3(標(biāo) )。一般大于 100μ m 的 占 15％， 10100μ m的占 18％， 2100μ m 的占 10％， 120μ m 的占 24％，小于 10μ m 的占 32％，對于二次煙塵其粒度更細(xì)，小于 10μ m 的占 60％，這樣細(xì)的粉塵在大氣中懸浮，停留的時間長，擴(kuò)散的范圍廣，對人體健康很不利。 ③煙塵量大、顆粒細(xì)，對周圍環(huán)境影響的范圍較廣。由于高爐產(chǎn)鐵量的限制，以及渣、鐵溝經(jīng)常需要修補(bǔ)的要求，每天出鐵僅 7至 9 次，每隔二至三小時出一次鐵， 每次出鐵時間約 100到 180 分鐘，出鐵場內(nèi)的操作是間歇性的，而煙塵的產(chǎn)生是陣發(fā)性的。 ②由于連續(xù)出鐵，污染時間較長。大型高爐 一般都有 3到 4 個出鐵口， 2到 3 個出鐵場，甚至有 4 個出鐵場的，出鐵場內(nèi)的鐵溝、渣溝和撇渣器大約占出鐵場面積的 45％。 高爐出鐵場的煙塵一般是從鐵口、渣口、鐵溝、渣溝和擺動流嘴等部位產(chǎn)生的。 8） PLC 系統(tǒng)必須對故障進(jìn)行診斷處理，對除塵系統(tǒng)主要參數(shù)進(jìn)行測量顯示，并對主要設(shè)備設(shè)置必要的故障信號顯示及信號報警，并及時對各種故障做出有效控制，以保證安全生產(chǎn)，防止意外事故的發(fā)生。 7) 除塵系統(tǒng)由 PLC 機(jī)控制，除塵器差壓測量，輸灰設(shè)備控制接入該 PLC 機(jī)。除塵器的清灰系統(tǒng)使用差壓或定時控制，并和刮扳機(jī)進(jìn)行聯(lián)鎖，來實(shí)現(xiàn)聯(lián)動控制。 5） 為了設(shè)備單體調(diào)試時，在除塵器現(xiàn)場手動操作，以及使清灰周期和脈沖閥在清灰程 序中的噴吹時間能根據(jù)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。 3） 設(shè)置中間灰倉，放灰時增加粉塵加濕機(jī)，防止二次揚(yáng)塵。 2) 由于出鐵是間歇出鐵，可通過設(shè)置的電動耐磨蝶閥，控制高爐切換工作。 除塵系統(tǒng)控制要求 1) 為了有效控制高爐系統(tǒng)所產(chǎn)生的大量煙塵，在各揚(yáng)塵點(diǎn)設(shè)置不同的抽風(fēng)罩進(jìn)行攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 除塵系統(tǒng)的工藝及控制要求 8 煙塵 捕集。而 被除塵器去除的粉塵通過刮板輸送機(jī)進(jìn)入灰倉 ，而后再由汽車運(yùn)走 。除塵器采用的是 脈沖袋式除塵器 。這些煙塵主要集中在 出鐵口，擺動流嘴和渣罐位。此外還有渣罐位。用風(fēng)機(jī)將粉塵抽到除塵器中，再進(jìn)行除塵。 除塵工藝流程 煉鐵廠的粉塵量很大，治理粉塵主要是采用各類布袋除塵，電除塵器，和濕式除塵器等。礦石，燃料，溶劑從爐頂加到高攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 除塵系統(tǒng)的工藝及控制要求 7 爐中，從鼓風(fēng)機(jī)來的冷 風(fēng)經(jīng)過熱風(fēng)爐加熱好后，形成熱風(fēng)從高爐風(fēng)口吹入，隨著焦炭的燃燒，產(chǎn)生的熱煤氣從下向上運(yùn)動，爐料從上向下運(yùn)動。輔助系統(tǒng)則包括一些煤氣清洗，水渣，爐頂煤氣余壓發(fā)電（ TRT 發(fā)電），制煤粉車間等等。 現(xiàn)代大型的高爐生產(chǎn)工藝流程，主要包括主體系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。全球 90%左右的生鐵都是通過這種方法而得到了。高爐煉鐵法是以傳統(tǒng)的焦炭為能源的煉鐵方法。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 除塵系統(tǒng)的工藝及控制要求 6 2 除塵系統(tǒng)的工藝及控制要求 高爐生產(chǎn)工藝 煉鐵就是通過冶煉鐵礦石，從中得到金屬鐵的過程。進(jìn)入八十年代后，我國的除塵技術(shù) 更上一層樓 ，各生產(chǎn)設(shè)計(jì)單位都在學(xué)習(xí)引進(jìn)消化的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的發(fā)展了 新的 除塵技術(shù)，同時還從國外引進(jìn)了 先進(jìn)的 除塵技術(shù)，促使國內(nèi)的除塵器種類及型號更齊全，到了九十年代中期，一些 企業(yè)的 除塵技術(shù)特別是 布袋除塵技術(shù)達(dá)到了國際的先進(jìn)水平， 例如 寶鋼把布袋除塵器的內(nèi)控排放標(biāo)準(zhǔn)定在了358mg/nm。 相對于國外， 我國從二十世紀(jì)五十年代初期，從蘇聯(lián)整機(jī)引進(jìn)機(jī)械振動和反吹袋式除塵技術(shù)后， 工業(yè)中就用上了除塵系統(tǒng)，從而 布袋除塵器就在我國有了廣泛的使用。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 概 述 5 將運(yùn)用多種除塵機(jī)理共同作用于同一新型除塵設(shè)備的除塵器也進(jìn)展迅速，例如帶電水滴濕式洗滌器、帶電袋式除塵器等。 （ 4） .新型設(shè)備方向發(fā)展。目前海外對除塵系統(tǒng)的供電方式、各部件的結(jié)構(gòu)、振打清灰、等方面做了大量工作，從而使除塵系統(tǒng)運(yùn)行更加可靠，效率更高。 （ 2） .除塵系統(tǒng)大型化方向發(fā)展，大型袋式除塵器的處理煙氣量每小時可達(dá)到幾十萬至數(shù)百余萬立方米，幾萬條濾袋集中在一起形成“袋房”，扁袋所占用的空間少，所 以這種除塵裝置正得到迅速發(fā)展。在產(chǎn)業(yè)大氣污染控制中，電除塵系統(tǒng)和袋式除塵系統(tǒng)占了壓倒上風(fēng)。 現(xiàn)在除塵系統(tǒng)的發(fā)展，著重向著以下幾個方向發(fā)展： （ 1.）除塵系統(tǒng)的高效性方向發(fā)展。二十世紀(jì)七十年代后， 除塵器 技術(shù)向大型化發(fā)展。 除塵布袋 的壓力也是相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定。 1881 年德國一家工廠的機(jī)械振動，清灰式袋式除塵技術(shù)開始商業(yè)化使用。另外