出铁场除尘技术协议2013-03-27(最终).doc

唐山东华钢铁1580m3高炉出铁场除尘系统工程 技术协议
唐山东华钢铁企业集团有限公司
1580m3高炉出铁场除尘系统工程

技

术

协

议

合同编号：
甲方: 唐山东华钢铁企业集团有限公司
乙方: 河北环科集团泊头市京润除尘设备制造有限公司
日期: 2013年3月26日
甲方: 唐山东华钢铁企业集团有限公司（简称:甲方）
乙方: 河北环科集团泊头市京润除尘设备制造有限公司（简称:乙方）
甲乙双方就唐山东华钢铁企业集团有限公司1580m3高炉出铁场除尘系统总包工程的制作、安装及调试等问题,经双方友好协商,达成如下一致协议:
一、设计依据
《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-81）
《钢铁、烧结、球团工业大气污染物排放标准》（GB28662）
《钢铁工业大气污染物排放标准》（GB28663-2012）
二、设计原则
1、坚持先进、适用、可靠、经济的原则。
2、污染物排放量不高于国家规定的标准。
3、所有机械设备均立足于国内加工制作。
4、 整个除尘系统的安装、运行不影响原有生产设施结构和工艺操作。
5、对捕集到的烟尘具有合理的处置或运输的工艺措施。
6、所采用的除尘技术先进，系统工艺配置完整合理，符合国家有关安全规范，维护简便，运行费用低。
7、本工程设计、施工符合甲方现场6S管理规定。
三、设计指标
1、粉尘气体捕集率≥95%。
2、粉尘排放浓度≤15mg/Nm3。
3、岗位粉尘浓度≤10mg/Nm3 （扣除本底浓度）。
4、除尘器本体漏风率≤3%，除尘系统漏风率≤5%。
四、除尘系统设计施工及范围
除尘系统从各扬尘点吸尘罩及固定支架开始，至除尘器卸灰口下气力输灰与净化空气排放烟囱止的整个除尘系统的制作、安装及调试工程，即各扬尘点除尘治理工程的设计、制作、安装、调试、人员培训及至达标验收合格（验收费用由乙方承担，甲方负责协助）等，属于交钥匙工程（其中所有土建部分由乙方负责设计，由甲方负责施工）。
五、除尘系统方案
根据技术方案论证和技术经济分析，并结合高炉的冶炼特点和现场地域条件，本方案拟将出铁场各扬尘点集中设置一套除尘系统。
工艺流程为：从出铁口、撇渣器、铁水沟、支铁沟、下渣沟、摆动流嘴以及高炉炉顶等各扬尘点同时抽入的含尘烟气经各支管汇总后进入除尘器，过滤后的净气通过风机进入烟囱排入大气。收集的粉尘经星形卸灰阀由刮板机输至储灰仓，定期由罐车外运。
除尘系统在支管路中设置可切换的手动／电动蝶阀，用于抽风量的控制及抽风点的切换。
5.1.高炉出铁场除尘系统 1套 总风量90×104m3/h
5.1.1、系统工艺参数
表1-1 高炉内型尺寸表
项 目
符 号
单 位
数 值
有效容积
Vu
m3
1580
有效高度
Hu
mm
25200
炉缸直径
d
mm
8650
炉腰直径
D
mm
9900
炉喉直径
d1
mm
6300
炉缸高度
h1
mm
4200
炉腹高度
h2
mm
3200
炉腰高度
h3
mm
1800
炉身高度
h4
mm
14000
炉喉高度
h5
mm
2000
死铁层深度
h0
mm
2200
炉腹角
α

78°56’55”
炉身角
β

82°40’25”
炉缸面积
A
m2
58.77
高径比
Hu/D

2.55
风口数

个
22
铁口数

个
2
5.1.2、除尘抽风罩设计
1)尘源抽风罩应满足以下几点要求：
l 抽风罩的形状和尺寸必须尽可能满足尘化区控制，最大限度地抑制二次烟尘的产生；
l 抽风罩以不妨碍生产操作为前提尽量靠近尘源，以减少抽风量；合理组织抽风罩断面气流，尽可能提高罩口吸风速度;
l 在现场位置允许的情况下，尽可能降低抽风罩空腔速度，以使罩口气流分布尽可能均匀；
2)抽风罩设计
由于受高炉设备、开口机、堵口机、清渣作业及维修等多种因素的制约，出铁口烟气捕集罩设计必须解决好以下几方面的问题：
l 根据出铁口烟气散发特点，合理设计抽风罩的结构，提高烟气捕集效率，降低功流比，降低系统投资和运行费用；
l 做到捕集罩实用可靠，使用寿命长，维护工作量少；
l 不影响开口机、堵口机等设备的检修、更换风口等操作；
l 不影响天车的操作及视线；
出铁口烟气的捕集形式采用1个顶吸罩+2个侧吸罩。顶吸罩、侧吸罩内喷涂50mm厚耐火材料。
5.1.3、系统风量的确定及风量分配
出铁场除尘系统风量的确定直接关系到烟尘的控制及其系统运行的经济性和可靠性。根据我公司对高炉出铁场除尘系统设计经验及其成功实例，出铁口除尘风量的大小主要取决于炉顶压力的高低、铁水流量的大小及抽风罩的结构型式；摆动流槽除尘风量的大小主要取决于铁水流量的大小、铁水落差及抽风罩的结构型式。故其量分配如下：单个出铁口吸尘罩及风量分配
序号
项目
数量
单位
参数
1
出铁口顶吸罩
1个
1×104m3/h
15
2
出铁口侧吸罩
2个
1×104m3/h
2×12=24
3
撇渣器侧吸罩
1个
1×104m3/h
8
4
下渣沟侧吸罩
2个
1×104m3/h
2×4=8
5
摆动流嘴侧吸罩
2个
1×104m3/h
2×11=22
6
炉顶顶吸罩
1个
1×104m3/h
4
7
支铁沟
1个
1×104m3/h
4
8
系统漏风

5

总计

1×104m3/h
90
5.1.4系统抽风量的控制及抽风点的切换
　　由于高炉两个铁口有出铁与不出铁也不出渣三种工况（两个铁口同时出铁的可能性非常小），故系统风量的波动范围也较大。因此，为了满足风机在各种工况条件下正常运行，并从节能角度考虑，此方案拟采用变频控制器调节风机转速，可以通过变频控制器将风机转数降到较低数值，电机运行功率大大降低，不仅避免电机频繁起动，且运行费用也显著减少。
高炉正常生产时，每昼夜出铁次数15次，平均每次出铁量约为280t。用100t铁水罐装运铁水，一罐到底，每次出铁配4台100t铁水罐。高炉设2个铁口，铁口夹角按165°设计。每个出铁场设1个摆动流嘴，每个摆动流嘴下对应两条铁水线，出铁时，每条铁水线上停放1个铁水罐车。
高炉4台100t铁水罐每2台依次注铁水。因此，在各支管路中分别设置可切换的电动蝶阀（阀门形式见供货设备表）, 系统管网的阻力平衡采用电动碟阀加阻力平衡器控制。
六、除尘器、风机电机及主电机变频调速器选型
6.1、除尘器(LLP型长袋低压脉冲袋式除尘器)
6.1.1、技术参数：
设备型号：LCM-D-15000
处理风量：900000m3/h
进口浓度：10g/Nm3
出口浓度：≤15mg/Nm3
进口温度：＜120℃
过滤面积：15000m2
过滤风速：1.0m/min
过滤方式：负压外滤式
布置方式：双列
滤袋材质：拒水防油涤沦针刺毡
滤袋规格：φ160×6000 4992条，布袋底部采用双层，高度600mm。
袋笼规格：φ155×5980 4992个
袋笼材质：冷拔钢丝
脉冲阀型式：3″淹没式脉冲阀 384个
脉冲压力：0.25—0.4 MPa
压缩空气用量：5m3/min
运行阻力：≤1500 Pa
设备耐压：-6000 Pa
喷吹方式：PLC自动喷吹 （定时/压差）
6.1.2、除尘器结构及工作原理
本方案中含尘气流由矩形风管进入各灰斗,再进入箱体的滤袋过滤区,气流穿过滤袋粉尘被阻留在滤袋外表面,净化后的气体经滤袋口进入清洁室,由风口排出。
除尘系统运行一段时间后，由于滤袋阻留粉尘的增多，气体过滤阻力将增大，此时除尘器对滤袋进行清灰。本除尘器采用离线脉冲清灰方式，由自动控制系统按照设定的（时间）控制程序（或压差控制程序），逐室逐排执行自动脉冲喷吹，清落的粉尘集于灰斗，由卸灰阀卸入下级输灰系统。该长袋低压离线脉冲除尘器在运行过程中按自动重复控制程序控制除尘器运行清灰全过程，保证含尘气体达标后排放。
为减少除尘器在清灰过程中过滤室的二次污染及二次吸附，采用分室离线清灰，并能实现维修与设备保养，使除尘器阻损下降，真正做到设备高效、低阻、长寿命、可靠、低耗运行，是所有企业追求的目标。该除尘器在进风管上设有进风口拆流板，使各过滤室的进风量相对保持平衡，延长滤袋使用寿命。风管控制阀处应设置平台以便于检修。
除尘风管壁厚应不低于此要求：
序号
除尘风管直径Φ(mm) 或矩形长边B(mm)
壁厚（mm）
1
Φ(B)≤400
4
2
400＜Φ(B)≤800
5
3
800＜Φ(B)≤1800
6
4
1800＜Φ(B)≤3000
8
5
Φ(B)＞3000
10
6
除尘器出口方管
10
6.1.3、卸灰系统
本设计中除尘器为双列型式布置，在每个灰斗下设有卸灰阀；灰斗壁板厚度6mm 。每个灰斗设检修人孔、平台及栏杆。箱体隔板厚度5mm，花板厚度6mm,灰斗内粉尘经卸灰阀进入刮板输送机，再经集合刮板机进入提升机运至大灰仓（大灰仓下加电动插板阀、星形卸灰阀）。
卸灰阀：YJB-300 驱动装置： 摆线减速与电机直连
6.2、风机选型(初选)
基本理论：N=△PQ（KW）
式中：N-功率（KW） Q-系统处理风量（m3/h）P-风机压头（Pa）
根据系统处理风量与系统阻损，选择相应的风机，并匹配在风机高效区。根据风机特性曲线，合理匹配管网阻力与风机最佳工作点，根据工况温度及风量与压头的乘积确定电机功率。
序号
型 号

1
风 量
900000m3/h
2
全 压

3
转 速
960r/min
4
介质温度
<120℃
5
配变频电动机
2000KW
6
供电电压
10KV
7
防护等级
IP54
6.3、电机变频调速器
根据工艺要求和为了节约电能，要求对电机进行调速控制，达到节能目的，变频调速器的原理是改变电机的工作固有频率，来达到节能的要求。
1）数量 1套
2）输入频率 45Hz～50 Hz
3）冷却方式 风冷
4）电压 10KV±10%
5）防护等级 IP54
7、设计接口及界面
7.1.水（冷却水采用闭路循环）
甲方负责将冷却循环进、出水总管接至风机站机组外1米处。
风机站冷却水用量约 4m3/h。
水压 0.2～0.4MPa
进水温度： ≤35℃
水质：pH 6.5～9.5
7.2.压缩氮气
甲方负责将压缩氮气总管接至乙方贮气罐入口处；
压缩氮气用量5Nm3/min， 入口压力：0.25-0.6MPa, 喷吹管的直径为89mm，材质20号钢。
7.3.电
甲方负责将高压10KV、380V电源分别接至除尘高、低压进线柜进线端。
8、电气控制系统
电气控制为整个除尘系统的心脏部分，只有电气系统安全、可靠的运行了，才能保证整个除尘系统的正常运行。电气设计依据为工艺提出的各项要求，设计目标为满足工艺及设备的需要。
8.1．电源概况
本除尘系统为三级负荷，其中风电机采用10KV电压等级，除尘系统用电设备为380V/220V电压等级，10KV / 380V/220V负荷均采用单回路供电。
10KV供配电：由甲方提供10KV电源1路并引至乙方除尘配电室。在风机房设置风机变频起动柜，为本系统10KV/2000KW除尘风电机配电及控制。
380/220V供配电：由甲方提供1路三相四线AC/380V/200A电源并引至乙方除尘系统配电室，为除尘系统各用电设备配电，对除尘系统及整体实现自动控制。
动力配电设备由高压装置和低压配电装置组成。
动力配电设备和供电电压如下：
AC 10KV －10%～+7% 50±0.5HZ
AC 380/220V －10%～+10% 三相四线
AC 220V 控制电压、信号、传感器、操作设备
DC 24V 控制电压、电磁阀、信号、传感器、操作设备
8.2 电气室
整个除尘系统拟采用一套高性能的可编程控制系统。该系统完成仪表和传动控制系统自动化控制。
电气室包括低压控制操作室和高压控制操作室。在操作室可进行设备集中操作。该电气室的具体位置设置在除尘器附近，其大小尺寸在工艺设计时确定。
8.3. 高、低压设备及控制
8.3.1. 高压部分
l 高压柜控制系统主风机电机，高压电机作为主风机的动力源，功率为2000KW，电压等级为10KV，由甲方提供一路10KV高压电源至乙方除尘配电室高压进线柜进线端。
l 电机采用10KV进线变频器启动、调速，电机的启、停均可在现场操作，现场设机旁操作箱。同时电机与低压控制系统也有联锁如：电机绕组、电机、风机轴承温度联锁跳闸等。
l 高压控制电源采用外部交流220V供电，整个高压柜配置如下：
高压电源柜1台，高压开关柜1台，高压变频控制柜1台。
8.3.2.低压部分
l 除尘器清灰采用PLC可编程控制装置进行控制，PLC选用西门子。正常工作时采用定压差或定时两种方式进行控制，检修和调试时为单仓定时清灰；压差优先。
l 在无尘装车机旁设卸、输灰系统的集中手动操作，便于灰车装车。在卸灰平台设机旁操作箱，便于检修维护。
l 阀门的控制：采用手动／电动控制，直接机旁手动操作。
l 照明：在本除尘系统控制室内设照明配电箱，为除尘器顶部、卸输灰平台及控制室照明，照明电源从低压配电柜引出至照明配电箱。
l 维护和检修:为方便除尘系统的维护和检修，在除尘器顶部、卸输灰平台设检修动力配电箱。
l 除尘器清灰设机旁操作箱。
l 低压控制盘柜的设计、装配与安装施工，均按国家标准。
l UPS供电（供电时间＞30分钟）。
l 可编程序控制器采用西门子S7-300。
l 除尘器上有可能被雨淋到的各电机、电磁阀、控制箱、限位开关等电气元件均采取防水措施(电气元器件顶设防雨篷)。
l 低压系统设置低压动力控制柜及动力控制箱若干台。动力控制柜采用GGD柜型，控制箱为非标。
8.4. 自动化仪表及检测、控制系统
8.4.1.PLC：
PLC全部选用西门子系列产品，开关量输出模板均为带继电器输出，开关量输入、输出信号均为DC24V, PLC应留有足够的输出和输入接口（调试后留有20%的I/O容量）。
8.4.2.工控机配置：
DVD光驱，光电鼠标，键盘，主频3.0G以上，内存2.0G以上 , 22″液晶显示器。
8.4.3.检测、控制项目
● 风机、电机轴承温度检测（各2个点）；
● 电机定子温度检测（6个点）；
● 除尘风机冷却水进口总管温度检测、显示（1个点）；
● 除尘风机进、出口烟气压力检测、显示（2个点）；
● 除尘风机冷却水进口总管压力检测、显示（1个点）；
● 除尘风机入口风门控制执行机构（1套）；
● 除尘风机入口总管阀门联锁、控制；
● 布袋除尘器清灰程序控制；
● 脉冲阀喷吹气源压力显示；
● 除尘器灰斗料位检测（8个点）；
● 大灰仓设阻旋式料位计（2个点）。
8.5.电气安全
所有高、低压用电设备及所有正常不带电而事故状态下可能带电的外露设备，导体均须可靠接地，接地电阻须小于4欧姆。
8.6.线路敷设
所有管线明敷，室内外均通过电缆桥架或穿管敷设，电缆分线盒和端子箱防尘、防雨设施，动力电缆与仪表电缆共用电缆桥架（热镀锌）但分层布置。系统管线沿除尘设备及管道敷设时应保持足够的安全距离。
8.7．防震、防雷、接地、防火
防震：电力设施均采用相应抗震措施。
防雷：除尘系统烟囱，除尘器顶部等较高构筑物设防雷装置。设计包括防雷接地、保护接地等装置。
接地：为防止人身遭受电击、设备损坏，防止雷击和静电的危害，保障电气相通正常运行，各种用途的接地均采用共同接地，接地电阻要求降低电能损耗，节约能源。
防雷装置作防雷接地，接地电阻小于4欧姆。
设备保护接地，接地电阻小于4欧姆。
仪表及计算机系统单独接地，接地电阻小于1欧姆。
新增接地系统与工艺的电气连通。
8.8.土建部分
乙方提供所有供货范围内与之相关的土建条件图（不含桩基设计图）；
甲方负责桩基设计，所有土建采购及施工。
九、产品设计、制造、安装执行标准
1、GB12138-89袋式除尘器性能测式方法；
2、GB162978-1996大气污染物综合；
3、JB/T8534-1997低压脉冲袋式除尘器通用技术条件；
4、GB/T1184-1996形状和位置公差；
5、GB1031-93表面粗糙度；
6、GB50205-96钢结构工程及验收规范；
7、GB985-88气焊及电孤焊及气体保护焊坡口的基本形式与尺寸；
8、GB12625-90袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件；
9、JB/T8471-96袋式除尘器安装技术要求及技术规范；
本工程所涉及到的标准，均采用国家最新标准执行。
十、技术资料、技术服务：
1、乙方从合同签订之日起5日内向甲方提供有关水、电、气等专业技术资料，并与中钢设计院相关人员进行交流结合。
2、乙方从合同签订生效之日起15天内完成除尘系统设备基础图、工艺布置图等相关图纸的设计。
3、系统施工前，乙方提供除尘系统总工艺布置图、除尘器总图、设备安装图、电气图、土建图等图纸资料及易损件图纸等。
4、系统施工过程中必须对除尘器箱体、除尘管道进行试漏检测。
5、乙方负责对系统运行操作人员进行免费技术培训，并指导实际操作（三个月），提供设备操作规程、维护保养资料各2套，同时提供电子版1套。
6、双方发生变更情况，必须征得双方同意方可发放变更通知。
7、设备安装完工15日前向甲方提交产品试车方案。
8、安装验收合格后10天内提供竣工资料（含设备合格证，说明书及特种设备检验报告单）2份。
9、除尘系统投运后进行功能考核验收，由当地环保部门根据国家有关规定和本协议条款进行粉尘排放达标监测，费用由乙方承担，甲方负责协助。
10、除尘系统质量保证期为一年，布袋质保期2年。
11、本协议中的所有设备制作，必须在河北环科集团总公司进行。
十一、检验及验收标准
1、设备制作完成后壳体内外表面彻底除锈,除锈等级达到GB8923-88所规定的St2级。
2、设备整体按照打压试漏标准进行检测，按标准出具探伤检验报告。
十二、供货范围一览表（见附表一）。
十三、未尽事宜，以甲方要求为准。
十四、本协议与商务合同具有同等法律效力。
十五、本协议一式六份，乙方执两份，甲方执四份。

签字页（本页无正文）
甲方：唐山东华钢铁企业集团有限公司

代表：

日期：

乙方：河北环科集团泊头市京润除尘设备制造有限公司

代表：

日期：
11

唐山东华钢铁1580m3高炉除尘系统工程 技术协议
附表一 出铁场供货范围一览表
序号
设备名称
型号及技术规格性能
单位
数量
1
除尘器本体部分
LCM-D-15000,　

除尘器本体
离线清灰,平台、爬梯、护栏、防雨棚

拒水防油涤纶针刺毡布袋
Φ160x6000；袋底600mm加厚、上海博格、必达福
条
4992

骨架
Φ155x5980
个
4992

脉冲阀
3寸淹没式（上海袋配、浙江金鹏）
套
384

气缸离线阀
125X600　
套
32

振打电机
ZFB-5
台
16

喷吹系统

套
32

储气罐
6m3
套
1

顶部检修电葫芦
2t
台
1
2
输灰部分

手动插板阀
300X300
台
17

电动叶轮给料机
300X300
台
17

刮板机

套
3

斗式提升机

套
1

储灰仓
有效容积50m3
台
1

灰仓顶除尘
HMC32m2　(Φ130X1850)
台
1

阻旋式料位计

个
10
3
风机部分

双吸双支撑离心引风机
厂家:金通灵、陕西嘉惠
G4-2×73№25F，流量:900000m3/h,全压:5600Pa,转速960r/min
套
1

配变频电动机厂家:上电
N=2000kW 10kV,防护等级:IP54.户外型
套
1

进出口非金属补偿器

套
3

消音器
900000m3/h,噪音＞25dBA
套
1

风机入口调节阀
含执行机构（天津瑞基或天津津达）
套
1
4
电控部分
PLC控制柜,低压配电柜,照明箱,安全电源箱,检修电源箱,现场操作箱箱,编程软件,仪表类(系统阀门,风机电机温度,压力检测点也进入本控制系统)
套
1

电缆桥架及照明系统
含管道各阀门至控制柜信号电缆
套
1

工控机

台
2

变频器

台
1

高压运行柜

台
1

高压开关柜

台
1

UPS电源柜

套
1

检修电源配电箱

套
2

照明配电箱

套
1

操作箱

套
1

PLC柜

套
1

空调（配电室、PLC室）

套
2

操作台及座椅

套
2

现场检修箱

套
1
5
管道阀门

电动耐磨除尘蝶阀
DN3700 配带电动执行器，开度可调
台
2

电动耐磨除尘蝶阀
DN1600配带电动执行器，开度可调
台
2

手动耐磨除尘蝶阀
DN1400
台
4　

手动耐磨除尘蝶阀
DN1200
台
4

手动耐磨除尘蝶阀
DN950
台
2　

手动耐磨除尘蝶阀
DN900
台
1　
6
管道系统

除尘管道 D4000×10
Q235-A

除尘管道 D3700×10
Q235-A

除尘管道 D1600×6
Q235-A

除尘管道 D1400×6
Q235-A

除尘管道 D1200×5
Q235-A

除尘管道950×5
Q235-A

除尘管道 900×5
Q235-A

管道支架及托座
Q235-A
套
1

钢烟囱
高30m、直径5000mm
个
1
7　
捕集部分

铁口顶吸罩
Q235-A
个
2

铁口侧吸罩
Q235-A
个
4

炉顶顶吸罩
Q235-A
个
2

摆动流嘴侧吸罩
Q235-A
个
4

撇渣器侧吸罩
Q235-A
个
2

下渣沟侧吸罩
Q235-A
个
4

铁水沟侧吸罩
Q235-A

2
注：1、耐磨除尘蝶阀数量根据现场情况，由甲方指定。
2、所有除尘管道及箱体涂漆为2底2面，最终颜色标示由甲方指定。
3、管道人孔数量及尺寸，符合甲方要求。
4、易磨损处管道考虑耐磨处理。
5、除尘点阀门操作箱带阀门位置指示。
随机备品备件清单：
序号
部件名称
规格型号
单位
数量
生产厂家
1
布袋
拒水防油涤纶针刺毡布袋Ø160×6000
条
20
上海博格、无锡必达福
2
骨架
Ø155×5980
只
20

3
脉冲阀
3寸淹没式
个
5
上海袋配、浙江金鹏
4
料位计
阻旋式
个
2

13