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。
3月12日,山东省环保发展集团绿能有限公司除尘器布袋集中采购竞争性磋商公告发布。采购规模合计161.716万元,其中一标段合同估算价约132.31万元,二标段合同估算价约29.406万元。合计采购除尘布袋5870条。详情如下:山东省环保发展集团绿能有限公司除尘器布袋集中采购竞争性磋商公告一、项目基本条件为
3月4日,内蒙古能源集团金山发电厂2×66万千瓦煤电扩建项目、包头地区2×66万千瓦煤电项目电袋复合除尘器设备采购中标候选人公示。中标候选人第1名:福建龙净环保股份有限公司,投标报价:16199万元;中标候选人第2名:兰州电力修造有限公司,投标报价:14588万元;中标候选人第3名:浙江菲达环保科技
3月1日,华电江苏能源有限公司相关项目华电望亭2x66万千瓦机组扩建项目低低温静电除尘器招标项目中标候选人公示通知。福建龙净环保股份有限公司预中标,投标报价9898万元。
2月11日,中冶长天中标湘钢一烧机头电除尘器超低排放升级改造EPC总承包项目。湘钢一烧360㎡烧结机目前配套2台260㎡三电场静电除尘器,该机头电除尘器于2006年投运,经过近二十年运行,壳体漏风严重,电场除尘效率下降,既影响后续主抽风机和脱硫脱硝工序的正常使用,也不满足超低排放环保政策要求。围
2月11日,浙能嘉兴电厂四期扩建项目10号机组低低温电除尘采购中标候选人公示。浙江菲达环保科技股份有限公司预中标,报价7297万。此次招标吸引了多家知名环保企业参与竞标。根据开标记录,福建龙净环保股份有限公司报价7489万元,浙江天洁环境科技股份有限公司报价7478万元,兰州电力修造有限公司报价7
日前,内蒙古能源集团金山发电厂2×66万千瓦煤电扩建项目、内蒙古能源集团包头地区2×66万千瓦煤电项目电袋复合除尘器设备采购招标公告发布。详情如下:内蒙古能源集团金山发电厂2×66万千瓦煤电扩建项目、内蒙古能源集团包头地区2×66万千瓦煤电项目电袋复合除尘器设备采购招标公告(招标编号:K150000
近日,中国中煤发布中国中煤能源集团有限公司2025年度煤电项目除尘器集中采购项目项目公告。中煤京能秦皇岛热电二期项目拟建设2×660MW超超临界参数抽汽供热湿冷燃煤机组,同步建设除尘、脱硫、脱硝装置。选址为秦皇岛市经济技术开发区下徐各庄,东北距京能秦皇岛热电一期项目约190m;二期工程使用秦皇
1月22日,浙能嘉兴电厂四期扩建项目10号机组低低温电除尘采购招标公告发布。本次招标内容为1台机组低低温电除尘器及附属设备和相应备品备件、专用工具、技术资料以及有关的技术服务等。公告如下:浙能嘉兴电厂四期扩建项目10号机组低低温电除尘采购招标公告浙能嘉兴电厂四期扩建项目10号机组低低温电除
1月17日,华菱湘钢一烧机头电除尘器超低排升级改造中标候选人公示。第一中标候选人:中冶长天国际工程有限责任公司,报价4075万元;第二中标候选人:北京利德衡环保工程有限公司,报价4698万元;第三中标候选人:福建龙净环保股份有限公司,报价5347.88万元。本工程属于扩建改造项目,工程范用主要包含
1月7日,江苏常熟发电有限公司#5、#6机组静电除尘器四电场改造项目EPC总承包中标候选人公示。中标候选人第1名:安徽德源环境科技有限公司,投标报价:3272.4774万元;中标候选人第2名:浙江菲达环保科技股份有限公司,投标报价:3250万元。
中国招标投标公共服务平台发布湘投能源岳州2×100万千瓦燃煤发电工程第一批辅机设备(第4包:静电除尘器)采购中标候选人公示,福建龙净环保股份有限公司、浙江菲达环保科技股份有限公司、浙江天洁环境科技股份有限公司入围候选人,其中第一候选人龙净环保报价14869.7万元。本工程采购4台三室五电场低
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4日,马钢炼铁事业部B#高炉热风炉超低排放改造工程-EPC总包招标公告发布。马钢炼铁事业部北区B#高炉(炉容4000m3,年产320万吨铁)热风炉配套建设一套钙基固定床烟气脱硫系统以及满足系统运行的各子系统,包括烟气脱硫工艺系统、供配电系统、仪表检测系统、控制系统、通信系统、给排水系统、压缩空
2月27日,马钢北区三期煤气发电项目脱硫脱硝PC标段中标候选人公示。第一中标候选人:北京佰能蓝天科技股份有限公司,投标报价:13491449元;第二中标候选人:中国联合工程有限公司,投标报价:14603993.5元;第三中标候选人:安徽欣创节能环保科技股份有限公司,投标报价:15880500元。本项目为马鞍山
日前,马钢北区三期煤气发电项目脱硫脱硝PC标段招标公告发布。本项目为马鞍山钢铁股份有限公司马钢北区三期煤气发电配套烟气脱硫脱硝项目,发电项目规模为:1×340t/h超高温亚临界煤气锅炉+1×100MW中间一次再热抽凝式汽轮机+1×110MW发电机组。建设规模:1662.74万元(不含税)。公告如下:马钢北区三
1月10日下午,马鞍山钢铁有限公司(以下简称马钢有限)干部宣布会召开。马钢集团、马钢股份党委书记、董事长蒋育翔主持会议并讲话。马钢集团总经理、党委副书记毛展宏宣读有关干部任职决定。马钢助理级以上领导,职能部门、单位党政主要负责人参加会议。经中国宝武党委常委会研究、马钢股份党委常委会
北极星电力网获悉,安徽省发改委近日发布马钢北区三期煤气发电项目核准前公示,详情如下:现将马钢北区三期煤气发电项目内容予以公示。公示时间自发布之日起,如有意见和建议,请向安徽省能源局反映,反映方式以来人或署名来信(包括电子信函),对匿名方式提出异议的不予受理。项目名称:马钢北区三期
近日,马钢股份在投资互动平台上表示,中钢协正积极配合生态环境部高质量推进钢铁企业超低排放改造升级,到2025年,重点区域钢铁企业超低排放改造基本完成,全国力争80%以上产能完成改造。公司2023年4月份完成了现有产线超低排改造及公示。针对后续结构调整相关产线,公司将持续开展超低排改造工作,计
8月27日,马钢四钢轧总厂热轧1580加热炉烟气净化提标改造项目EP标段中标结果公布。安徽欣创节能环保科技股份有限公司中标,中标价格14972787.76元。招标文件显示,四钢轧总厂热轧1580加热炉烟气净化提标改造项目EP标段建设规模:2139万元(不含税)。招标范围为本工程设计、设备供货总承包实施,包含新
宝华智慧招标平台发布马鞍山钢铁股份有限公司四钢轧总厂热轧1580加热炉烟气净化提标改造项目EP标段中标候选人公示,安徽欣创节能环保科技股份有限公司排名第一,报价14972787.76元。该项目计划新建3套脱硫系统,单套脱硫设施处理能力为16万Nm3/h。
7月25日,马钢四钢轧总厂热轧1580加热炉烟气净化提标改造项目EP标段招标公告发布。公告如下:四钢轧总厂热轧1580加热炉烟气净化提标改造项目EP标段招标公告1.招标条件本招标项目四钢轧总厂热轧1580加热炉烟气净化提标改造项目EP标段已批准建设,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
宝华智慧招标平台发布马鞍山钢铁股份有限公司四钢轧总厂热轧1580加热炉烟气净化提标改造项目EP标段招标公告,项目预算2139万元,计划新建3套脱硫系统。1.招标条件本招标项目四钢轧总厂热轧1580加热炉烟气净化提标改造项目EP标段已批准建设,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
马钢股份7月18日晚间发布公告称,公司于2024年7月18日召开第十届董事会第二十六次会议,同意任天宝先生辞去公司董事、董事会战略与可持续发展委员会委员及总经理、财务负责人、董事会秘书职务,聘任张文洋先生为公司总经理、财务负责人,聘任何红云女士为公司董事会秘书。张文洋刚刚辞任中钢洛耐科技股
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!