Выбор аппаратов очистки газов

Выбор типа аппаратов для очистки отходящих газов необходимо производить на основе расчета капитальных и эксплутационных затрат на очистку газа с учетом конкретных условий эксплуатации на данном предприятии (марка выплавляемой стали, замасленность и загрязненность применяемой шихты, наличие свободных площадей для размещения газоочистки, обеспечения предприятия водой, наличия оборотного цикла водоснабжения и др.).

Технико-экономические показатели очистки отходящих газов электропечей приведены в таблице. Расчеты были выполнены с учётом затрат на очистку технологических газов, отводимых из печи, и аспирационных газов, уловленных подкрышным зонтом. Рассматривались случаи, когда газы очищаются в трубах Вентури (ТВ), а аспирационные – в электрофильтрах (ТВ+ЭФ), а также случаи совмещенной очистки всех газов в электрофильтрах или рукавных фильтрах (РФ).

Расчёты показывают, что с ростом ёмкости печи удельные затраты на очистку газов уменьшаются. Наиболее экономичной является совмещённая очистка газов в электрофильтрах.

При определении рационального уровня затрат на удаление и очистку технологических газов необходимо учитывать, что соответствующие системы являются составной и неотъемлемой частью всего металлургического комплекса производства электростали. Экономия на этих затратах часто оборачивается более крупными производственными затратами. В современных условиях при резко возросших экологических требованиях любые нарушения нормальной работы систем газоудаления, приводящие к неорганизованным пылегазовым выбросам в атмосферу, должны расцениваться как недопустимые и сопровождаться остановкой печей, а следовательно, и всей цепочки производственных процессов, связанных с выплавкой стали. Такие остановки обходятся предприятиям очень дорого. Поэтому к работе всех элементов систем газоудаления и очистки должны предъявляться жесткие требования.

При проектировании необходимо учитывать возможность поэлементного отключения ряда узлов системы для устранения неполадок и профилактических работ без нарушения нормальной работы системы в целом. Это относится к посекционной очистке или ремонтам фильтров, к котлам-утилизаторам, к конвекционным охладителям газов и др., при проектировании которых должны создаваться соответствующие резервные возможности. В частности, нельзя считать нормальным сооружение систем газоудаления без резервных дымососов, что часто раньше не учитывалось. Накопленный опыт показывает, что при расчете гидравлических потерь в газоотводящих трактах невозможно учесть многочисленные помехи, возникающие в процессе эксплуатации и резко ухудшающие тягу. Поэтому во всех случаях должен предусматриваться значительный резерв тяги, составляющий не менее 50% от расчетного. Следует иметь в виду, что отсутствие значительного резерва тяги ведёт не только к неустранимым пылегазовым выбросам, но и делает невозможным эффективным автоматическое регулирование давления газов в рабочем пространстве печи, от которого во многом зависят расходы электроэнергии и дорогостоящих электродов, а следовательно, и технико-экономические показатели.

При приёмке газоочистных и пылеулавливающих установок в эксплуатацию проверяют: соответствие выполненных монтажных работ проекту; качество защитных, антикоррозионных и теплоизоляционных работ; наличие контрольно – измерительных приборов и средств автоматики, необходимых для обеспечения нормальной работы установки; техническую документации. На скрытые работы, а также протоколы испытаний узлов оборудования.

Все газопылеулавливающие аппараты должны оборудованы дроссельными на входе и выходе газа с ручным или дистанционным приводом. Заслонки имеют фланцевые соединения для установки заглушек на время опрессовки аппарата. Газоочистители оборудуют люками размером не менее 400х400 мм для осмотра и ремонта и ремонта отдельных узлов; штуцерами для установки предохранительных клапанов, приборов для измерения скорости газов и температуры. В пылесборных бункерах аппаратов предусмотрены люки для периодического контроля уровня пыли и штуцера для установки датчиков уровнемера.

Аппараты для очистки газов от газообразных примесей снабжают концентратомерами, уровнемерами, расходомерами, а также регуляторами этих параметров.

Сухие инерционные аппараты пылеочистки должны быть оснащены следующими КИП: дифманометрами для измерения гидравлического сопротивления аппаратов; термометрами (термопарами) на входе и выходе газа; манометрами для указания давления в аппарате; психрометрами для контроля влажности; уровнемерами (автоматическими, радиоизотопными или прямого действия) для определения степени заполнения бункеров пылью.

Если ёмкость бункера достаточная для накопления уловленной пыли в течении 8 ч непрерывной работы, то установка уровнемера не обязательно.

Тканевые фильтры снабжают дроссельными заслонками на входе и выходе газа, люками для осмотра и ремонта, штуцерами для установки приборов контроля и подвода сжатого воздуха, вибрационными устройствами для удаления пыли с внутренних стенок бункеров. КИП те же, что и для сухих инерционных пылеуловителей. Дополнительно устанавливают автоматическую систему встряхивания рукавов.

В аппаратах мокрой очистки газов дополнительно к приборам, применяемых в сухих газоочистителях, устанавливают сигнализаторы прекращения подачи воды (поглотительного раствора) и сигнализаторы переполнения уровня дренажного устройства.

Газопылеулавливающие установки оборудуют средствами автоматической блокировки, которые прекращают подачу газов на очистку в случае повышения (понижения) температуры за пределы, установленные регламентом; повышения запылённости или концентрации удаляемого газа; переполнения бункеров сухих или гидрозатворов мокрых аппаратов газоочистки; изменения давления (разрежения). Такие средства блокировки устанавливают на аппаратах очистки газов, поступающих с технологического оборудования III и IV групп, если нагрузка по газу для III группы превышает 50 тыс. м³/ч, а для IV группы – независимо от нагрузки.

Рис.6.11.Принципиальная схема компоновки КИП на установке газоочистки: 1, 8 - газоанализаторы; 2, 9 – расходомеры; 3, 7 – множительные устройства; 4 – прибор, суммирующий выброс вредного вещества с начального момента времени; 5 – аппарат газоочистки; 6 – прибор, определяющий валовой выброс вредного вещества в атмосферы

Установки санитарной очистки газов, рассчитанные на выбросы в атмосферу свыше 10 тыс. м³/ч для III группы и 5 тыс. м³/ч для группы IV группы, должны быть оснащены приборами автоматического контроля и газоанализаторами для определения содержания токсичных ингредиентов в отходящих газах.

Установки санитарной очистки рекомендуется также оснащать устройствами, позволяющими фиксировать валовой выброс вредного вещества в атмосферу и количеству уловленных вредных веществ.

На рис.6.11 представлена принципиальная схема компоновки газоочистных установок средствами измерения и КИП с учётом указанных требований.

Наиболее информативный управляющий параметр, характерный для аппаратов фильтрации, гидравлическое сопротивление.

Зависимость (П.5) не что иное, как алгоритм посекционного фильтра, устанавливающий функциональную зависимость параметров процесса фильтрации.

В качестве оптимальных параметров фильтрации для всех секций в постоянное запоминающее устройство системы управления (ПЗУ) вводят заданные величины. Их значения можно принять из технологического регламента эксплуатации аппаратов фильтрации.

Блок – схема управления (рисунок П.12) состоит из двух циклов фильтрации и регенерации, которые, которые связаны операцией сравнения гидравлических сопротивлений . Этому предшествует сравнение текущих (измеряемых) величин , , К вводимых в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) с их оптимальными их значениями.

Эти вычисления выполняются и процессоре системы управления путём извлечения из ячеек памяти ПЗУ и ОЗУ соответствующих значений параметров.

Условие характеризует прорыв рукава в секции, при котором требуется её аварийное отключение. При C> выявляют необходимость регенерации секции, сравнивая общее гидравлическое сопротивление фильтрас оптимальным .

Рис.6.12.Блок – схема алгоритма адаптивного управления рукавными фильтрами

Расчётный цикл фильтрации определяется Т при , после чего при условии подаётся команда на регенерацию данной секции с заданной длительностью. При выполнении этой команды срабатывает запрет на регенерацию других секций фильтра. Одновременно включается пылевыгрузка из бункера секции (если бункеры также раздельные).

После регенерации при условии секции включается на фильтрацию. В противном случае срабатывает аварийное отключение, свидетельствующие о забивании рукавов пылью выше допустимого.

Указанный алгоритм управления наиболее эффективно реализуется с применением несложной микропроцессорной техники, например отечественного многофункционального микропроцессорного контроллера МПЦУ-32.