登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:针对马钢7.63 m焦炉推焦车机载除尘存在烟尘不能有效收集问题进行分析探讨,使用除尘风量经验公式对除尘器所需风量进行计算,并在ADINA有限元分析软件上使用VOF模型对除尘时横风的有无进行模拟,探讨厂区横风对机侧除尘效率的影响。对机侧除尘的改造提供了重要的理论依据。
关键词:机侧除尘;有限元分析;除尘效率;VOF
在传统的炼焦工艺过程中,焦炉在炼焦生产时或多或少会向大气环境排放烟尘。其中,焦炉在推焦车将焦炭推出炭化室过程中会产生大量黄色烟雾,其热辐射强,二氧化硫浓度高;推焦时排放的污染物质占焦炉总污染物质的30%~40%[1]。推焦过程中带出的烟尘不仅污染环境,还对现场操作人员的健康产生重大危害。因此,研究推焦通风除尘控制技术对积极改善炼焦作业环境和保护环境具有重要意义。马钢7.63 m焦炉于2007年投产,焦侧除尘配置为地面除尘站,机侧除尘选用机载除尘,机侧除尘基础参数均是根据当时炼焦化学工业污染物排放标准设计。通过表1可以看出环保要求日益严格,同时焦炉炉龄在不断增长,焦炉机侧除尘设备的原有设计参数已经远远满足不了现在国家的环保要求。此次准备对机侧除尘进行改造。为了有效收集机侧烟尘,先根据现场实际情况进行研究探讨[2]。
机侧除尘现状及存在问题7.63 m焦炉机侧除尘为机载除尘。除尘系统主要包括集尘罩、清门烟罩、除尘管道、除尘本体、放灰装置。除尘器放置在推焦车二层平台,并设置跟随推焦车一起移动的集尘罩。当推焦车移动到生产炉号,集尘罩向上展开,除尘风机先低速启动,收集炉门处散发的烟尘;当摘取炉门或平煤前,除尘风机高速启动,收集作业时炭化室散发的烟尘、部分荒煤气焦炭和可燃气体燃烧产生的废气、焦炭破碎落入尾焦斗产生的烟尘以及清门时产生的青烟。
推焦车机载除尘的最大风量仅为80 000 m3/h,正常生产中仍然不能收集全部烟尘;同时由于焦炉周围存在强烈的自然对流,炭化室打开时亦存在强烈热对流,焦炉与推焦车之间会有强烈的横风将烟尘吹散,使得烟尘不能全部收集。由表2可以看出,两座7.63 m焦炉在2019年排放污染物浓度只是刚刚达到国家标准。随着环保整治力度加大,现有的除尘系统改造势在必行。针对以上两点问题结合实际情况进行分析探讨,使用经验公式对除尘所需风量重新计算,并通过有限元分析横风对烟尘收集的影响,为机侧机载除尘改造提供理论支持。
2 问题分析
2.1机侧除尘所需风量分析
机侧除尘所需风量可用下式计算。除尘所需总风量为Q,计算公式为:
式中:B-集尘罩的宽,m;Δt -热源与周围空气的温差,℃;L -集尘罩的长,m。
此计算式为热过程伞形罩方法[3],是综合集尘罩口径大小、所需的稀释风量、除尘器阻力以及热对流对烟气的吸力影响总结出来的经验计算式。综合现场情况,推焦车吸尘点共两个:一是收集推焦及平煤外逸的烟气;另一则是收集清门时的烟气。结合图纸,得出集尘罩区域 L 为 6.57 m,B 为 2.829 m;清门烟罩区域 L 为 1.641 m,B 为 1.641 m。红焦温度应在 1 000℃以上,工作温度设定在 30℃。经计算所得除尘所需总风量为111 380 m3/h。
考虑除尘管道内壁与吸入气体的摩擦阻力,气体通过弯头、三通处产生局部涡流所引起的局部阻力,接口及法兰处密封不严,以及除尘器滤袋种类差异造成的风量损失。风机选型计算风量为Q 风机,计算公式为:Q 风机=K1K2Q式中:Q 风机─风机选型计算风量,m3/h;Q ─ 除尘管网所需总风量,m3/h;K1 ─ 管网漏风附加系数,除尘系统为1.1~1.15;K2 ─设备漏风附加系数,一般为1.02~ 1.05。
通过上式计算所得最后风机选型风量应不低于134 491.35 m3/h,远高于现在使用的80 000风量风机[4]。
2.2有限元分析横风对除尘造成的影响
在生产中,焦炉机焦侧存在强烈的横风影响。本文将使用ADINA有限元分析软件对除尘时的横风进行模拟。本次分析不考虑热对流,主要分析横风对除尘效果的影响。如图2,将集尘罩与炉体间区域制成俯视剖面图,ADINA软件背景为黑色。图中白色区域均为空气,中间黑色矩形为烟气,左右两侧边界为焦炉和推焦车之间的通道,下侧出口为吸尘口,上方则为焦炉一侧。以原集尘罩尺寸、吸尘管道口直径制图。
烟气、空气可以视为牛顿流体,为了更直观地感受横风对烟气收集的影响,采用VOF模型进行分析。VOF模型可以精确地观察流体的移动、扩散以及不同流体的混合。设置两种模型,除了风速外,其他条件均不改变,重点分析横风的有无对除尘效果的影响。
边界条件:图3中粗线条设置为墙壁条件,其他区域介质可以进出;介质参数:如表3所示(参数温度环境为30℃);时间条件:共9 s;负载条件:图3中箭头所示。模 型1在吸尘口处添加除尘风速10 m/s,在两侧通道的右侧界面添加横风(Wind)风速条件2.5 m/s;模型2 只在吸尘口处添加除尘风速(Suction)10 m/s。
将模型网格化后进行有限元分析。中间矩形黑色方块为烟气,周边黑色为软件自带背景。本次分析是以VOF模型为基础,图中黑色烟气周边存在渐变颜色,表示烟气扩散到空气中,与空气混合,随着颜色越淡,说明烟气成分越少。图4为有横风模拟模型。观察发现虽然除尘口风速远大于横风风速,但横风仍将大量烟气吹走、吹散,使除尘不能有效地收集烟尘。同时观察图5气体粒子运动轨迹图发现,随着横风的持续移动,大量空气被吸入除尘口,使得除尘对烟气的收集效率大大降低。
图6是无横风分析结果图像。观察发现当不受横风影响时,除尘能够有效地收集烟气。观察图7气体粒子运动轨迹图发现,随着吸力的持续,周边空气形成了气流对烟气区域的介质进行挤压,使得烟气扩散速度大幅度减少,大大提升了烟气的收集效率。
表4可以更直观地看出有无横风情况下烟气的吸收效率,无横风时可以高达92.3%。分析表明,横风的存在会大大降低除尘效率。要想提高除尘效果,必须避免横风的存在。
3 结论
针对7.63 m焦炉机侧除尘两大主要问题进行了计算、模拟、分析,通过使用最新的经验公式计算后,得出风机选型风量应不低于134 491.35 m3/h,远高于现在使用的 80 000 m3/h 风量风机。使用有限元分析发现,厂区横风不仅使除尘口吸入了大量空气,还使烟气迅速扩散,严重降低了机侧除尘的除尘效率,同时通过不同横风速度发现,横风的速度与除尘效率成反比。
分析探讨后,建议机侧除尘改造时,加大除尘系统的总风量,并且在推焦车与焦炉之间的两侧区域加设挡风装置,减少横风对除尘的影响,从而提升除尘效率,打造无烟焦炉。
参考文献
[1] 谭德彪. 焦炉装煤、推焦烟尘治理问题探讨[J]. 攀枝花学院学报,2005(2):22.
[2] GB 16171-2012,炼焦化学工业污染物排放标准[S].
[3] 胡学毅,薄以匀. 焦炉炼焦除尘[M]. 北京:化学工业出版社,2010.
[4] HJ 2020-2012,袋式除尘工程通用技术规范[P].
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
中国招标投标公共服务平台发布吉林奇峰化纤股份有限公司2×300t/h锅炉扩建项目(电袋复合除尘器)中标候选人公示,福建龙净环保股份有限公司预中标,投标报价1980.097400万元。
鞍钢智慧招投标平台发布本钢板材股份有限公司炼铁总厂焦化区域5个超低排放改造项目组包招标招标公告,该项目共包含炼铁总厂备煤系统增设抑尘设施、炼铁总厂储一和储二作业区煤槽落料点增设除尘器、炼铁总厂103转运站等除尘器改造项目、炼铁总厂干熄焦烟尘捕集方式改造、炼铁总厂焦炉焦侧炉头烟除尘改造
中国招标投标公共服务平台发布沈阳绿环澄源热力有限公司辽中2#热源厂锅炉超低排放改造工程EPC总承包中标候选人公示,中标候选人第1名为沈阳赛思环境工程设计研究中心有限公司;福建百家利环保集团有限公司,投标报价:3410.6万元。招标内容包含对现有除尘器进行维修不提标;对现有脱硫塔进行提标改造;
中国招标投标公共服务平台发布湖南省祁东县生活垃圾焚烧发电厂项目烟气净化系统采购招标公告,项目预算1050万元。配套400t/d生活垃圾焚烧项目的烟气净化系统一套,设计烟气量86000Nm3/h。烟气净化采用“SNCR炉内脱硝(氨水)+半干法脱酸(消石灰浆液)+干法(消石灰干粉)+活性炭吸附+袋式除尘器”的处理
中国能建电子采购平台公布发布陕西商洛发电有限公司二期2×660MW工程辅机(第1批第1部分)除尘器采购中标候选人公示,兰州电力修造有限公司预中标,投标报价105000000元。兰州电力修造有限公司隶属于中国能源建设集团有限公司,主营环保行业大气污染治理领域各种类型除尘器等业务。中国电力工程顾问集
国家能源招标网发布国电电力廊坊热电厂二期2×350MW项目袋式除尘器设备公开招标项目招标公告,详情如下:1.招标条件本招标项目名称为:国电电力廊坊热电厂二期2×350MW项目袋式除尘器设备公开招标,项目招标编号为:CEZB240201826,招标人为国电电力廊坊能源有限公司,项目单位为:国电电力廊坊能源有
宝华智慧招标共享平台发布梅钢新事业石灰窑除尘器公开招标公告:上海宝华国际招标有限公司安徽分公司(以下称招标机构)受欧冶工业品股份有限公司(以下称买方)委托,就其梅钢新事业石灰窑除尘器公开招标所需的下列货物进行公开招标,邀请合格投标人进行网上电子投标。标段编号:4081-2464A075-G05-85
中国招标投标公共服务平台发布沈阳绿环澄源热力有限公司辽中2#热源厂锅炉超低排放改造工程EPC总承包招标公告,项目预算3830.29万元,招标内容包含对现有除尘器进行维修不提标;对现有脱硫塔进行提标改造;新增SCR脱硝装置,采用SNCR(现有)+SCR联合工艺。
宝华智慧招标共享平台发布武昆股份炼铁厂原料一期除尘器提标环境综合治理项目招标公告:1.招标条件本招标项目武昆股份炼铁厂原料一期除尘器提标环境综合治理项目已批准建设,建设资金来自自筹资金,招标人为武钢集团昆明钢铁股份有限公司。项目已具备招标条件,现对该项目进行公开招标。2.工程概况与招
中国招标投标公共服务平台发布吉林奇峰化纤股份有限公司2×300t/h锅炉扩建项目(电袋复合除尘器)招标公告,招标内容为吉林奇峰化纤股份有限公司2×300t/h锅炉扩建项目电袋复合除尘器成套设备设计、采购及安装(EPC工程)。
荷云采平台发布湖南华菱湘潭钢铁有限公司炼钢厂原料除尘系统超低排改造EP总承包招标公告,招标内容包含除尘器布袋的换型工艺设计与设备选型采购等。本湖南华菱湘潭钢铁有限公司炼钢厂原料除尘系统超低排改造EP总承包项目,已由项目审批/核准/备案机关批准,项目资金来源为自筹,招标人为湖南华菱湘潭钢
中国招标投标公共服务平台发布唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司AB焦炉新建机侧除尘地面站及脱硫项目工程总承包中标候选人公示,北京利德衡环保工程有限公司排名第一,投标报价2789.9320万元。本项目需新建一套机侧推焦除尘地面站,处理风量为300000m3/h,配套建设脱硫设施及供配电等辅助设施。
中国招标投标公共服务平台发布唐山首钢京唐西山焦化有限责任公司AB焦炉新建机侧除尘地面站及脱硫项目工程总承包招标公告,项目预算3344万。本项目需新建一套机侧推焦除尘地面站,处理风量为300000m3/h,配套建设脱硫设施及供配电等辅助设施。
日前,宝华智慧招标共享平台发布马钢炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统中标公告。详情如下:[炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统]中标结果公告本炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统(招标项目编号:0721-2266A274-X05-561),确定炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统(EPC)的中标
日前,宝华智慧招标共享平台发布重钢炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统中标候选人公示。公告显示,同兴环保预中标该项目。详情如下:[炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统]中标候选人公示公示开始时间:2022年06月29日公示结束时间:2022年07月02日本炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统
伊犁钢铁瑞祥焦化新增焦炉机侧除尘项目公布中标候选人,北京众联盛化工工程有限公司预中标,报价20490740.19元。该项目位于新疆伊犁州尼勒克县,建设内容包括本项目升级改造负压装煤除尘工艺;新建机侧地面除尘站;新建炉头烟(装煤车离开、推焦车未到)收集装置及其相关配套设施的初步设计、施工图设
日前,鞍钢集团电子招投标交易平台发布板材炼铁总厂4炉组机侧除尘工程EPC总承包]中标结果公告。公告显示,河北高科环保集团有限公司中标该项目,中标金额9749917元。
3月27日,马钢召开碳管理体系导入启动会,在系统化、规范化推进碳达峰碳中和工作方面迈出新步伐,成为宝武第一家导入碳管理体系的公司。马钢作为宝武一级子公司,自2022年成立碳中和办公室以来,兼顾发展与减排、整体与局部、当期与长远、政府和市场的关系,系统推进降碳工作,发布管理办法,明确职能
宝华智慧招标共享平台发布马鞍山钢铁股份有限公司能环部3200m3风机房2#锅炉新增烟气脱硝装置项目EPC总包重新招标公告,详情如下:1.招标条件本招标项目能环部3200m3风机房2#锅炉新增烟气脱硝装置项目EPC总包重新招标已批准建设,建设资金来自自筹资金,招标人为马鞍山钢铁股份有限公司。项目已具备招标
9月17日,全球首款低碳45吨轴重重载车轮在马钢交材顺利下线。该款车轮制造全流程降低碳排放20%以上,对打造马钢低碳产品品牌具有重要意义,同时为国际轮轴行业全生命周期“碳中和产品”实践提供了马钢方案。45吨轴重重载车轮是世界上最大轴重的重载车轮,装车使用后运输效率高、成本低。为响应国家“双
12月9日,中冶华天总承包马鞍山钢铁有限公司C#烧结机脱硫脱硝及超低排放工程热负荷试车成功,顺利投产。该项目投运,为马钢集团打造“精品高效、绿色低碳、生态马钢”注入绿色动能,再次彰显了中冶华天在烟气治理领域的技术实力,持续唱响“中冶华天,绿色明天”品牌之歌。该项目是马钢炼铁总厂(北区
2022年9月21日,国资委召开中央企业碳达峰碳中和工作推进会,要求各央企2022年底前完成碳达峰方案,并对积极稳妥推进碳达峰碳中和工作进行部署。马钢于2022年7月31日正式发布《马钢集团碳达峰碳中和行动方案》。马钢集团包含A+H股上市公司——马钢股份,有责任对外披露碳中和相关信息,各类投资者问答
北极星电力网获悉,安徽省发改委日前发布马钢炼焦总厂北区二期余热发电项目核准前公示。据悉,该项目位于马鞍山市花山区,新建2台2万千瓦余热发电机组及其配套辅助设施。详情如下:现将马钢炼焦总厂北区二期余热发电项目内容予以公示。公示时间自发布之日起5个工作日,如有意见和建议,请向安徽省能源
日前,宝华智慧招标共享平台发布马钢一硅钢酸洗机组酸雾超低排放及酸再生烟气消白项目EP标段中标候选人公示。详情如下:[一硅钢酸洗机组酸雾超低排放及酸再生烟气消白项目EP标段]中标候选人公示公示开始时间:2022年08月04日公示结束时间:2022年08月08日本一硅钢酸洗机组酸雾超低排放及酸再生烟气消白
宝华智慧招标共享平台发布马鞍山钢铁股份有限公司炼铁总厂A机大修机头电除尘器EPC工程工标候选人公示,宣化冶金环保设备制造(安装)有限责任公司预中标,报价37,590,000元。
日前,宝华智慧招标共享平台发布马钢炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统中标公告。详情如下:[炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统]中标结果公告本炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统(招标项目编号:0721-2266A274-X05-561),确定炼铁厂焦化工序新建三套焦炉机侧除尘系统(EPC)的中标
日前,宝华智慧招标共享平台发布马钢一硅钢酸洗机组酸雾超低排放及酸再生烟气消白项目EP标段招标公告。详情如下:一硅钢酸洗机组酸雾超低排放及酸再生烟气消白项目EP标段招标公告1.招标条件本招标项目一硅钢酸洗机组酸雾超低排放及酸再生烟气消白项目EP标段已批准建设,建设资金来自自筹资金,招标人为
宝华智慧招标共享平台发布马钢炼铁总厂南区4号高炉热风炉超低排放改造工程-EPC总包中标候选人公示,安徽欣创节能环保科技股份有限公司排名第一,报价3485.08万元。该项目招标内容为4#热风炉建设固定床脱硫装置,设计排放指标:二氧化硫≤30mg/Nm3(干标)、颗粒物≤8mg/Nm3(干标)。[炼铁总厂南区4号
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!