一种机械泵RH真空过滤器除尘布袋烧损控制方法及装置与流程

一种机械泵rh真空过滤器除尘布袋烧损控制方法及装置
技术领域
1.本发明涉及一种机械泵rh真空过滤器除尘布袋烧损控制方法及装置，属于钢铁冶金方法及装置技术领域。


背景技术：

2.2020年我国电炉钢产量占比仅10.4%，与世界平均30%左右，美国近70%、中国以外其他地区30%左右相比，差距较大。短流程电弧炉炼钢二氧化硫、氮化物的排放、工序能耗仅为传统烧结-高炉-转炉长流程炼钢的2%、21%、11%，污染物排放和能耗方面更加友好。随着国内经济社会的发展，社会废钢增多，钢铁料成本降低，人民对美好环境的要求更加强烈，短流程炼钢相较于长流程炼钢竞争优势会更加明显。机械泵rh相较于蒸汽泵rh更加节能环保，尤其在没有高炉的短流程钢铁企业，因为蒸汽匮乏的原因，机械泵rh成为了更优的选择。电炉尤其是全废钢冶炼电炉与机械泵rh的组合目前在国内还少，但会渐成趋势，对于两者组合产生的问题研究还鲜有报道。
3.机械泵rh真空作业中，真空槽内烟气先后进入两级气冷器，经历换热降温、重力除尘和旋风除尘进入干式布袋除尘真空过滤器后，再进入机械泵。电炉炼钢由于钢铁料的结构与传统转炉不同，电炉出钢钢液中残余元素较多，部分残余元素在rh真空过程中挥发去除，其中就包括zn、mg等低熔点易挥发元素。河钢石钢公司作为国内第1家全废钢冶炼电炉组合机械泵rh的钢铁企业在投产初期，遇到了rh真空过滤器布袋烧损，机械泵入口除尘灰粘附堵塞，机械泵无法正常工作的恶行事故。
4.常规造成rh真空过滤器除尘布袋烧损的最可能的原因是吸渣或者气冷器失效，高温渣或者烟气进入除尘器，烧毁除尘布袋。通过数据曲线反查排除了rh吸渣和真空过滤器入口烟气温度高的因素。对比了石钢和国内其他两家机械泵rh厂家除尘灰成分，如表1。
5.石钢rh真空过滤器除尘灰中zn含量明显高于其他两家同样使用机械泵rh的钢铁企业。工艺最大的区别在于初炼炉，石钢采用的是全废钢电炉， 其他两厂采用的转炉。除尘灰中的zn来源于rh真空下的钢液挥发，zn的沸点907℃，zn蒸汽在气冷器中变成细小的zn金属颗粒，顺着真空管道进入真空过滤器。钢液中zn的来源主要是电炉废钢的带入，统计分析了300炉rh真空前后钢液平均zn含量的变化，如图1。zn是一种活泼金属，在225℃可以剧烈燃烧，除尘灰颗粒非常细小，比表面积大，更易反应。真空过滤器除尘仓内如果大量积灰，经历缓慢氧化蓄热，最终自燃导致仓内除尘布袋烧损。
6.rh真空过滤器除尘布袋一旦烧损，真空处理过程除尘灰就会进入机械泵，抽真空速度逐渐变慢，最低真空压力逐渐升高，如果不能及时判断处理，可能造成机械泵无法逆转的损坏，因此真空过滤器除尘布袋烧损迅速的识别、处置对防止事故的扩大化也至关重要。


技术实现要素：

7.本发明目的是提供一种机械泵rh真空过滤器除尘布袋烧损控制方法及装置，通过采用三次反吹，设置rh真空过滤器入口烟气温度预警和rh真空过滤器出口粉尘浓度预警，rh真空过滤器锥形段下部增加电动振动器促进卸灰，能够有效的减少短流程下除尘布袋烧损的频次，同时对除尘布袋烧损做出预警，避免事故的扩大化，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
8.本发明的技术方案是：一种机械泵rh真空过滤器除尘布袋烧损控制方法，包含以下步骤：（1）rh真空过滤器停机复产前使用低压氮气对除尘布袋进行反吹，排除卸灰、检修时过滤器内进入的空气，呈现一个相对惰性气氛；（2）反吹结束，rh真空过滤器进行真空作业，从一级程序上增加rh真空过滤器入口烟气温度检测预警和rh真空过滤器出口粉尘浓度检测预警，真空处理过程中如果rh真空过滤器出口粉尘浓度红色预警或者真空过滤器入口温度红色预警，直接阀后破空，排查故障；（3）每次rh真空过滤器真空处理完毕，真空主阀阀前，真空槽侧破空使用低压氮气对除尘布袋进行反吹；真空主阀阀后，机械泵侧破空使用低压氮气对除尘布袋进行反吹；（4）rh真空过滤器锥形段下部加装电动振动器促进卸灰，每天利用rh停机时间进行卸灰作业。所述rh真空过滤器停机复产前反吹、真空主阀阀前反吹和真空主阀阀后吹所使用的低压氮气的气压为0.4mpa~0.6mpa。
9.所述步骤（2）中，rh真空过滤器入口烟气温度检测预警，检测值＞80℃，电脑hmi闪烁蓝色图标，一般预警，关注温度变化；＞100℃，电脑hmi闪烁黄色图标，较重预警，持续关注；＞100℃持续时间大于30秒时，电脑hmi闪烁红色图标，严重预警，复压停泵。
10.所述步骤（2）中，rh真空过滤器出口粉尘浓度检测预警，检测值＞15mg/m3，电脑hmi闪烁蓝色图标，一般预警，关注粉尘浓度变化；＞20mg/m3，电脑hmi闪烁黄色图标，较重预警，持续关注；检测值＞40mg/m3或＞20 mg/m3持续时间大于30秒，电脑hmi闪烁红色图标，严重预警，复压停泵。
11.一种机械泵rh真空过滤器除尘布袋烧损控制装置，包含rh真空过滤器本体、烟气入口、烟气出口、电动振动器、卸灰阀、储灰罐、除尘布袋、反吹氮气管道和卸爆阀，所述rh真空过滤器本体由上部直筒段和下部锥形段组成，除尘布袋设置在rh真空过滤器本体上部直筒段的内部，反吹氮气管道横向设置在除尘布袋的上方，反吹氮气管道（8）上设有多个向下的气体喷口朝向除尘布袋布置；烟气入口和烟气出口分别设置在rh真空过滤器本体的两侧，烟气入口设置在rh真空过滤器本体的下部，与电炉烟道连接，烟气出口设置在rh真空过滤器本体的上部，与机械泵连接；电动振动器装设在rh真空过滤器本体下部锥形段的外壁上，储灰罐通过卸灰阀连接在rh真空过滤器本体的下部锥形段；卸爆阀设置在rh真空过滤器本体的顶部。
12.所述烟气入口设有烟气温度检测装置，烟气温度检测装置为温度传感器。
13.所述烟气出口设有粉尘浓度检测装置，粉尘浓度检测装置为气体浓度传感。
14.所述反吹氮气管道通过氮气泵和脉冲阀与氮气罐连接。
15.本发明的有益效果是：通过采用三次反吹，设置rh真空过滤器入口烟气温度预警和rh真空过滤器出口粉尘浓度预警，rh真空过滤器锥形段下部增加电动振动器促进卸灰，能够有效的减少短流程下除尘布袋烧损的频次，同时对除尘布袋烧损做出预警，避免事故
的扩大化。
附图说明
16.图1为本发明背景技术rh真空处理前后钢液平均zn含量变化图；图2是本发明的结构示意图；图3是本发明的工作流程图；图中：rh真空过滤器本体1、烟气入口2、烟气出口3、电动振动器4、卸灰阀5、储灰罐6、除尘布袋7、反吹氮气管道8、卸爆阀9、烟气温度检测装置10、粉尘浓度检测装置11。
具体实施方式
17.为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，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案例，都属于本发明保护范围。
18.一种机械泵rh真空过滤器除尘布袋烧损控制方法，包含以下步骤：（1）rh真空过滤器停机复产前使用低压氮气对除尘布袋进行反吹，排除卸灰、检修时过滤器内进入的空气，呈现一个相对惰性气氛；（2）反吹结束，rh真空过滤器进行真空作业，从一级程序上增加rh真空过滤器入口烟气温度检测预警和rh真空过滤器出口粉尘浓度检测预警，真空处理过程中如果rh真空过滤器出口粉尘浓度红色预警或者真空过滤器入口温度红色预警，直接阀后破空，排查故障；（3）每次rh真空过滤器真空处理完毕，真空主阀阀前，真空槽侧破空使用低压氮气对除尘布袋进行反吹；真空主阀阀后，机械泵侧破空使用低压氮气对除尘布袋进行反吹；（4）rh真空过滤器锥形段下部加装电动振动器促进卸灰，每天利用rh停机时间进行卸灰作业。所述rh真空过滤器停机复产前反吹、真空主阀阀前反吹和真空主阀阀后吹所使用的低压氮气的气压为0.4mpa~0.6mpa。
19.所述步骤（2）中，rh真空过滤器入口烟气温度检测预警，检测值＞80℃，电脑hmi闪烁蓝色图标，一般预警，关注温度变化；＞100℃，电脑hmi闪烁黄色图标，较重预警，持续关注；＞100℃持续时间大于30秒时，电脑hmi闪烁红色图标，严重预警，复压停泵。
20.所述步骤（2）中，rh真空过滤器出口粉尘浓度检测预警，检测值＞15mg/m3，电脑hmi闪烁蓝色图标，一般预警，关注粉尘浓度变化；＞20mg/m3，电脑hmi闪烁黄色图标，较重预警，持续关注；检测值＞40mg/m3或＞20 mg/m3持续时间大于30秒，电脑hmi闪烁红色图标，严重预警，复压停泵。
21.一种机械泵rh真空过滤器除尘布袋烧损控制装置，含rh真空过滤器本体1、烟气入口2、烟气出口3、电动振动器4、卸灰阀5、储灰罐6、除尘布袋7、反吹氮气管道8和卸爆阀9，所述rh真空过滤器本体1由上部直筒段和下部锥形段组成，除尘布袋7设置在rh真空过滤器本体1上部直筒段的内部，反吹氮气管道8横向设置在除尘布袋7的上方，反吹氮气管道8上设有多个向下的气体喷口朝向除尘布袋7布置；烟气入口2和烟气出口3分别设置在rh真空过滤器本体1的两侧，烟气入口2设置在rh真空过滤器本体1的下部，与电炉烟道连接，烟气出
口3设置在rh真空过滤器本体1的上部，与机械泵连接；电动振动器4装设在rh真空过滤器本体1下部锥形段的外壁上，储灰罐6通过卸灰阀5连接在rh真空过滤器本体1的下部锥形段；卸爆阀9设置在rh真空过滤器本体1的顶部。
22.所述烟气入口2设有烟气温度检测装置10，烟气温度检测装置10为温度传感器。
23.所述烟气出口3设有粉尘浓度检测装置11，粉尘浓度检测装置11为气体浓度传感。
24.所述反吹氮气管道8通过氮气泵和脉冲阀与氮气罐连接。
25.如图2，电炉烟气从rh真空过滤器本体1下侧的烟气入口2进入，经防尘布袋7过滤，粉尘粘附在防尘布袋7外侧，气体进入防尘布袋7，经防尘布袋7上口，从上侧烟气出口3进入机械泵。rh真空过滤器本体1内的防尘布袋7上方设有反吹氮气管道8，反吹氮气管道8匹配每个防尘布袋7出口，反吹氮气管道8外接脉冲阀，低压氮气（0.4-0.6mpa）在脉冲阀的作用下向防尘布袋7内吹气，防尘布袋7反复膨胀收缩的进行抖动，粉尘落入rh真空过滤器本体1内下部锥形段。rh真空过滤器本体1顶部有卸爆阀9，压力过大时可以打开卸压。rh真空过滤器停机卸灰，先开启卸灰阀5，同时开启电动振动器4，防止除尘灰在锥形段积累太多，除尘灰板结，依靠自身重力难以向下运动，在电动振动器4的促进作用下，除尘灰进入储灰罐6。rh真空过滤器作业过程烟气入口2安装有烟气温度检测装置10，烟气出口3安装有粉尘浓度检测装置11，两个装置的检测结果均连接到一级plc。
26.如图3，具体实施过程中，rh真空过滤器停机复产前先对rh真空过滤器内进行氮气反吹，排除卸灰、检修时rh真空过滤器内进入的空气，呈现一个相对惰性气氛。反吹结束，rh真空过滤器进行真空作业，真空处理过程中如果rh真空过滤器出口粉尘浓度红色预警或者rh真空过滤器入口温度红色预警，直接阀后破空，排查故障。如果两个红色预警都没有发生，可正常进行真空作业。rh真空过滤器长时间不作业或者需要对泵系统进行检修时，需要阀后破空时，进行氮气反吹，利用停机时间进行电动振动器卸灰作业，卸灰作业完毕，开泵复产前再进行氮气反吹。