炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统、方法及应用

技术领域

本发明属于炼钢厂技术改造领域，具体涉及一种炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统、方法及应用。

背景技术

在生产过程中，炼钢厂转炉区域，造成屋顶粉尘无组织排放的原因有：目前，炼钢厂转炉区域的气楼一般都是敞开式的，转炉兑铁水部分粉尘外逸，以及上料系统等扬尘，向厂房上方屋顶飘散，并最终从屋顶气楼逸出。常用的解决方法是对转炉兑铁外逸的烟气进行捕集，但由于增加的烟罩吸力作用范围有限，很难将烟尘有效捕集，仍有不少烟气尘向加料跨及转炉跨屋面飘散，这种现象易造成生产严重的安全隐患和环保事件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统、方法及应用，解决了现有技术中敞开式气楼无法有效收集粉尘容易造成生产和环保安全隐患的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统，包括设置在厂房屋顶的若干封闭式屋顶气楼和除尘管道；其中，除尘管道上设置多个与屋顶气楼对应的吸风口；除尘管道与吸风口之间通过支管连通，支管上设置切换电动阀；所述切换电动阀通过远程控制。

所述厂房屋顶铺设角驰型不锈钢屋面板。

炼钢厂转炉跨与加料跨之间设置隔墙。

所述切换电动阀与主控室操作界面无线连接，主控室操作界面上设置屋顶除尘按钮，用于控制屋顶气楼与除尘管道之间的连通或断开。

炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统的应用，将所述炼钢厂屋面烟气收集及除尘系统用于新建炼钢厂屋面烟气收集与除尘安装，或者传统钢铁厂屋面烟气收集与除尘改造。

传统钢铁厂屋面烟气收集与除尘改造的方法包括如下步骤：

步骤1、将转炉高炉顶部敞开式气楼更换为封闭气楼；

步骤2、在转炉厂房屋顶上设置与封闭气楼相连通的除尘管道；

步骤3、将原有屋面彩钢瓦更换为不锈钢屋面板；

步骤4、在转炉跨和加料跨之间设置不锈钢隔板；

步骤5、在除尘管道和封闭气楼之间设置电动阀，并安装连接电缆；

步骤6、调试电动阀与主控室操作界面之间的连接正常后，并对系统进行检查验收。

所述封闭气楼与除尘管道之间通过支管连通，支管上设置电动阀。

所述除尘管道与原有设备的除尘管道连接。

炼钢厂屋面烟气收集与除尘方法，包括如下步骤：

步骤a、安装并调试好所述炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统；

步骤b、在主控室操作界面上将控制程序设定为“日常转炉冶炼时将其它转炉屋顶除尘阀打开”状态；

步骤c、判断转炉工作状态，选择点击相应的除尘按钮；如果有转炉是冶炼状态，执行步骤d，否则，执行步骤e；

步骤d、点击主控界面上“加料跨屋顶除尘按钮”，启动控制程序，冶炼转炉区域对应的屋顶除尘电动阀关闭，只保留加料区域转炉对应的除尘阀打开，持续一段时间后，恢复日常冶炼状态；

步骤e、点击主控界面上“加料跨屋顶除尘按钮”，启动控制程序，所有除尘阀打开，持续一段时间后停止。

所述步骤d中启动控制程序后，首先获取冶炼转炉上方的除尘电动阀的编号，然后，将冶炼转炉上方的除尘电动阀按照相应的编号设定为关闭状态。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、在加料跨区域将原有敞开的气楼改成程封闭的封闭，形成烟尘收集罩，将转炉加料生产中产生的逸散烟尘及时集中收集，实现了烟尘的有组织排放，大大提升了厂房内整体除尘效果。

2、将转炉加料跨和接受跨用隔板分开，转炉喷溅时产生的大量烟尘得到分流，分别可以由原有除尘罩及新增屋面除尘系统进行收集，不再四散飘逸造成厂房内污染，将无组织排放升级为有组织排放。

3、在主控室操作画面上增加“加料跨屋顶除尘按钮”，编制专用程序，统一协调多个的屋顶除尘阀，便于岗位人员操作，和减少人员岗位操作人员。

4、通过改变屋面瓦的材质，防止烟尘无组织乱串，减少每年检修人员更换彩板的次数，达到生产成本降本效果，提高了屋顶除尘系统效率，改变了屋顶除尘风量分散的现状

附图说明

图1为本发明炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统组成示意图。

图2为本发明封闭气楼和除尘管道连接示意图。

图3为本发明炼钢厂屋面烟气收集与除尘方法流程图。

其中，图中的标识为：1-第一封闭气楼；2-除尘管道；3-厂房屋顶；4-第二封闭气楼；5-连接支管。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

该发明的目的，将炼钢厂转炉区域(G轴～H轴)，造成屋顶粉尘无组织排放，通过远程控制炼钢厂屋顶除尘系统，将转炉事故状态下(转炉兑铁水部分粉尘外逸，以及上料系统等扬尘)，解决了原有厂房一二次除尘无法收集的烟尘，提高了屋顶除尘系统的工作效率，改善了炼钢厂房内的大气质量和将屋顶粉尘从无组织排放改造成有组织排放达到国家环保排放标准。

炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统，包括设置在厂房屋顶3的若干封闭式屋顶气楼和除尘管道；其中，除尘管道上设置多个与屋顶气楼对应的吸风口；除尘管道与吸风口之间通过支管连通，支管上设置切换电动阀；所述切换电动阀通过远程控制。

具体实施例，如图1、图2所示，

炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统，包括设置在厂房屋顶的若干封闭式屋顶气楼和除尘管道；其中，除尘管道2上设置多个与屋顶气楼对应的吸风口；除尘管道2与吸风口之间通过支管5连通，支管5上设置切换电动阀；所述切换电动阀通过远程控制。该实施例中，除尘管道2设置在中间，两边均匀排布一排封闭气楼，分别为第一封闭气楼1,、第二封闭气楼4；该实施例的切换电动阀选择电动蝶阀。

所述厂房屋顶铺设角驰型不锈钢屋面板。

炼钢厂转炉跨与加料跨之间设置隔墙。

所述切换电动阀通过现场操作PLC柜子、交换器与主控室操作界面无线连接，主控室操作界面上设置屋顶除尘按钮，用于控制屋顶气楼与除尘管道之间的连通或断开。

炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统的应用，将所述炼钢厂屋面烟气收集及除尘系统用于新建炼钢厂屋面烟气收集与除尘安装，或者传统钢铁厂屋面烟气收集与除尘改造。

传统钢铁厂屋面烟气收集与除尘改造的方法包括如下步骤：

步骤1、将转炉高炉顶部敞开式气楼更换为封闭气楼；

步骤2、在转炉厂房屋顶上设置与封闭气楼相连通的除尘管道；

步骤3、将原有屋面彩钢瓦更换为不锈钢屋面板；

步骤4、在转炉跨和加料跨之间设置不锈钢隔板；

步骤5、在除尘管道和封闭气楼之间设置电动阀，并安装连接电缆；

步骤6、调试电动阀与主控室操作界面之间的连接正常后，并对系统进行检查验收。

所述封闭气楼与除尘管道之间通过支管连通，支管上设置电动阀。

所述除尘管道与原有设备的除尘管道连接。

炼钢厂屋面烟气收集与除尘方法，包括如下步骤：

步骤a、安装并调试好所述炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统；

步骤b、在主控室操作界面上将控制程序设定为“日常转炉冶炼时将其它转炉屋顶除尘阀打开”状态；

步骤c、判断转炉工作状态，选择点击相应的除尘按钮；如果有转炉是冶炼状态，执行步骤d，否则，执行步骤e；

步骤d、点击主控界面上“加料跨屋顶除尘按钮”，启动控制程序，冶炼转炉区域对应的屋顶除尘电动阀关闭，只保留加料区域转炉对应的除尘阀打开，持续一段时间后，恢复日常冶炼状态；

步骤e、点击主控界面上“加料跨屋顶除尘按钮”，启动控制程序，所有除尘阀打开，持续一段时间后停止。

所述步骤d中启动控制程序后，首先获取冶炼转炉上方的除尘电动阀的编号，然后，将冶炼转炉上方的除尘电动阀按照相应的编号设定为关闭状态。

实施案例，

以某“炼钢品种结构调整脱硅站技术改造项目”为例，对该方法进行详细的说明，如图1至图3所示。

该项目在生产过程中，原炼钢厂转炉区域(G轴～H轴)，造成屋顶粉尘无组织排放的原因有：转炉兑铁水部分粉尘外逸，以及上料系统等扬尘，向厂房上方屋顶飘散，并最终从屋顶气楼逸出。根据现有条件在厂房内设置高悬烟罩(约+28.000m高)对转炉兑铁外逸的烟气进行捕集，但由于增加的烟罩吸力作用范围有限，很难将烟尘有效捕集，仍有不少烟气尘向加料跨及转炉跨屋面飘散，上述现象易造成生产严重的安全隐患和环保事件，因此，为了解决这些问题，采用本方案的改造方法。

炼钢厂屋面烟气收集与除尘系统的应用及方法，包括如下步骤：

1、在厂房外高跨顶部增加吸尘管道，管道底标高约+53.450m，除尘管道上设置多个吸风口。在厂房顶部纵向靠近G轴，横向从8轴延伸至35轴。除尘风管向东出高跨厂房35轴侧墙皮向下接至脱硅二次除尘管道(中心标高+29.87m)上；向西出高跨厂房8轴侧墙皮向下布置至1轴厂房屋顶，除尘风管接入新增西侧除尘设施项目的除尘管道，屋顶气楼设置吸尘管道，避免粉尘从转炉屋顶无组织排放，吸取的粉尘经处理后达标排放。

2、在厂房中跨屋顶增加除尘管道，管道底标高约+33.9m，除尘管道纵向靠近H轴，横向从8轴延伸至34轴。除尘管道向西从厂房8轴侧墙皮向下布置至1轴厂房屋顶，除尘管接入“新增西侧除尘设施项目”除尘管道。

3、将炼钢厂转炉区域将屋顶敞开式气楼改成封闭气楼改造(使原有气楼形成收集罩)，通过远程控制屋顶新增除尘管道系统系统防止飘散至高跨厂房上方的粉尘外逸，污染大气环境；除尘管与气楼采用支管连通，设切换电动阀(DF-15～24)，该处管道主要吸收飘散在转炉加料跨跨厂房上空靠近H轴区域的含尘气体，防止该区域因气楼封闭导致粉尘聚集，影响该跨行车运行。

4、将原有屋面旧彩钢板(V125型)更换采用角驰型(YX51-380-760)BN1TL不锈钢板屋面板，角驰型(YX51-380-760)BN1TL不锈钢板屋面板比V125型彩板搭接密封型更好，屋面防帽烟尘效果好，且不锈钢板耐腐蚀时间长，可以减少后期屋面瓦维修次数。

5、转炉跨与加料跨之间(标高+20.000m至+36.000m)增设隔墙，防止烟尘无组织乱串，保证气楼烟尘处除尘管道有效收集。

6、除尘管道电动蝶阀及配套的电气配管、电缆敷设、电缆接线及远程控制程序编写及调试。

7、本方案炼钢厂屋顶除尘收集及处理设计，其中所述控制程序设定为日常转炉冶炼时将其它转炉屋顶除尘阀打开，当操作人员点击“加料跨屋顶除尘按钮”时，控制程序启动，除转炉区域外的屋顶除尘阀关闭，只保留发生加料区域的转炉的除尘阀打开，时间持续2分钟，2分钟后恢复日常冶炼状态。

本发明技术方案的优点如下：

1、在加料跨区域将原有敞开的气楼改成程封闭的封闭，形成烟尘收集罩，将转炉加料生产中产生的逸散烟尘及时集中收集，实现了烟尘的有组织排放，大大提升了厂房内整体除尘效果。

2、将转炉加料跨和接受跨用隔板分开，转炉喷溅时产生的大量烟尘得到分流，分别可以由原有除尘罩及新增屋面除尘系统进行收集，不再四散飘逸造成厂房内污染，将无组织排放升级为有组织排放。

3、在主控室操作画面上增加“加料跨屋顶除尘按钮”，编制专用程序，统一协调11个的屋顶除尘阀，便于岗位人员操作，和减少人员岗位操作人员。

4、提高了屋顶除尘系统效率，改变了屋顶除尘风量分散的现状。

5、通过改变屋面瓦的材质，防止烟尘无组织乱串，减少每年检修人员更换彩板的次数，达到生产成本降本效果。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本方案并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本方案技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本方案技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本方案的实质内容。因此，凡是未脱离本方案技术方案的内容，依据本方案的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本方案技术方案保护的范围。