产品搜索
新闻搜索
 
 
高炉煤气干法除尘工艺中减压阀组噪音的治理
作者:管理员    发布于:2016-04-15 08:26:56    文字:【】【】【

  高炉煤气干法除尘是近几年国内外普遍采用的*种高炉煤气净化工艺,干法除尘与湿法除尘相比,具有节水、省电,TRT出力大等优点。但经过干法除尘后的减压阀组产生的噪音将大于经过湿法除尘后的噪音,根据一些工程的实测数据,同级别的高炉,噪音将大10~30dB.同时由于干法除尘是干煤气,给噪音的消除带来很大的难度。

  2减压阀组噪音产生机理及危害2.1减压阀组结构高炉煤气减压阀组是用来控制高炉炉顶压力的,减压阀组一般由三个较大口径的电动蝶阀6N500~DN850),-个自动调节蝶阀(DN300~ DN500)组成,对于干法除尘不需要排水管,而湿法除尘还需一根排水管。如首秦1200 m3高炉煤气减压阀组布置图见。

  2.2噪音产生机理减压阀组运行时,三个电动蝶阀一般开1~2个,高炉炉顶压力通过调节自动调节阀的开度进行控制,减压阀组阀前压力根据高炉炉顶压力的不同,一般为0.13~0.25MPa,减压阀组后的压力一般为10~13kPa.由于阀组前后的压力相差很大,其比值大于临界压力比,在每个阀门出口处的局部范围内气流速度很高接近声速),在此处除产生射流噪声外,还会产生强烈的激波噪声。压力比越大,气流速度越大,激发的激波噪声越大,而此时激波噪声占主要成分,射流噪声可以忽略。激波噪声的声功率级dB):高炉煤气经过干法除尘后,煤气温度约120~150丈,而湿法仅为45丈左右,由于温度的原因体积将膨胀1.24~1.35倍,故同样质量的煤气,降低同样大的压力,干法除尘后经过阀门处的流速将大于湿法除尘,其产生的声功率级也将大于湿法除尘产生的声功率级。

  由于传统减压阀组是由四个蝶阀组成的,短型结构,每个蝶阀后没有短节,当高炉煤气通过每个蝶阀后,突然将多股气流汇合在一起,气流由高速变为低速,从而增大了气流的扰动,产生较大的湍流噪音。

  同时由于经过干法除尘的煤气为干煤气,为不降低煤气的显热,减压前没有喷水。同湿法煤气相比,由于没有水分子的润滑作用,气流之间进行干摩擦,加剧了噪音的产生。

  根据些工程的实测数据,高炉炉顶压力在0.15MPa的情况下,干法除尘后减压阀组产生的噪音在120dB以上。

  2.3噪音的危害噪音是钢铁厂主要环境污染源之,而减压阀组又是钢铁厂主要噪声源之。噪音直接影响钢铁厂工作人员的身心健康,同时钢铁厂的周围往往会有一些居民区,也会给周围的居民带来极大的危害。

  因此钢铁厂噪音的控制是关系到人民身体健康的大事,也是钢铁厂能否通过验收的关键因素。

  3减压阀组噪音治理措施对减压阀组噪音的治理,有些钢厂单纯靠加消音器降噪,往往达不到好的效果,要想取得较好的降噪效果,必须对减压阀组和消音器进行双重治理,同时还需采取一些辅助措施,即减压阀组上加装隔声罩,管道进行隔声包扎。具体措施如下:3.1采用长型减压阀组传统的减压阀组为短结构型,长度约1.0m左右。经过每个蝶阀减压后的高速气流突然汇合,容易产生噪音,根据传统的减压阀这一缺点,对减压阀组结构进行了改进。长型结构减压阀组由入口封头、收缩管、蝶阀、扩散管、出口封头和支座组成。来自干法除尘后的气流进入减压阀组时,分为四个通道,每个通道上各装个蝶阀,蝶阀前管道为收缩管,蝶阀后的管道为扩散管,收缩管收缩角最好为20.~25.,扩散管扩散角最好为6.~7.,这样可使气流均匀进入每个蝶阀,减压后的高速气流逐渐均匀地减速,最后直接进入消音器,这样减少了湍流噪音的产生。同时在每个收缩管内装有离散锥,对气体进行分散,避免气流垂直撞击阀板产生前传噪音,在扩散管的末端也装离散锥,将涡团气流进行频散和吸收,从而到达降低噪音的目的。改型后的首秦1780m3高炉煤气减压阀组见。

  为了尽可能少产生噪音,生产操作时应将蝶阀的开度控制在线性范围内。由于经过减压阀组的煤气为高温干煤气,煤气的流速较高,对阀组的冲刷很严重,故需对阀组内部与煤气接触部位的内表面进行耐磨处理,可根据实际情况喷焊定厚度的碳化钨或哈氏合金粉。

  此种型式的减压阀组已成功地用于首秦2高炉、济钢高炉、迁钢2高炉和唐钢3200m3高炉等,经过实践证明,长结构型减压阀组产生的噪音远低于短结构型减压阀组。

  3.2加装新型消音器(复式滤波消音器)减压阀组改型后,虽然可以较传统减压阀组降低定程度的噪音,但仍达不到环保要求,还需加装消音器。消音器如还采用传统形式的消音器,往往使用不了多久,消声器上的穿孔板就会吹掉,有的穿孔板虽然没有吹掉,但是吸声材料逐渐从穿孔板的孔中吹出,运行年后就失去消声效果,甚至消声器成了空筒。消声器的损坏不仅失去效果,而且吹掉的钢片和吸声棉会破坏下游设备,造成安全隐患。因此,选择消声器的结构时,不仅要考虑消声效果,而且还要考虑耐磨和耐冲刷性,特别对于干法除尘后的高温干煤气,耐磨和耐冲刷性尤为重要。目前使用较好的一种新型消声器为复式滤波消音器,消声量35dB(A)。此新型消声器性能特点如下:3.2.1结构特点消声器前部直接与减压阀组扩散管相接,锥管与后部管道相连。消音器主要由空间消音体、复式滤波消音体、尾锥管、放散装置、排渣口和支座等组成。其中复式滤波消音体是此新型消音器的核心结构,它采用三层消音腔体,每层腔体采用变截面梯度结构形式,前部设置吸音尖劈,每层腔体之间填充高纯氧化铝陶瓷球,直径为6mm,每层腔体均采用高强度耐磨材料。消音器腔体内壁装填多孔吸音材料,吸音材料外部焊接不锈钢T型网。放散装置用于检修时排放消音器内部残留煤气,排渣口可以排出煤气中的冷凝水。具体详见。

  由于高纯氧化铝陶瓷球和高强度耐磨材料的应用,使该种消音器克服了传统消音器的缺点,具有使用寿命长、检修维护简单等优点。

  3.2.2降噪原理来自减压阀组的气体首先进入空间消音体,在空间消音体内气流进行综合衰减和相对屏蔽,然后以定的水力坡度引入复式滤波消音体,气体的能量头将直接由吸音前劈进行衰减与离散,进入腔体后,由于腔体的特殊结构和微孔陶瓷球的作用,使气体进行分量、滤波、引流和声屏蔽,气体流经最小截面时进行二次压缩,由定的反射面将速度头与声波在二次扩散的同时进行不完全反射,最终形成各项物质的综合衰减,从而达到降低噪音的目的。

  下转第22页)冶金动力的3倍,因此对整个壳体的约束作用不大。在内压作用下,其影响的区域很小,因此对减小内压的作用也是很有限的。用大型的分析软件分析结构另文说明)也证实了上述结论。环形加劲对提高外压作用下壳体的稳定性是有效的。但气柜不存在这个问题。目前由于电梯规范中对安全门的间距不得大于11m做了强制性规定不合理),因此导致了一些气柜增加环形走道。这个问题可以用别的办法来解决,不必采用增加走道的方法。毕竟一圈走道的耗钢量也是可观的。

  4关于橡胶膜密封气柜以前一直有种说法,橡胶膜密封气柜不能用于高压,且压力波动大。这里要提一下,所谓的高压气柜,在国内就是指工作压力在8kPa以上的气柜。目前国内已有数座工作压力为8kPa的此种气柜投入运行,最长的已安全运行6年。至于由于橡胶膜气柜密封机构分段引起压力波动的问题。笔者认为通过合理调整活塞和T围栏的重量,是可以把压力波动减小为50Pa左右,基本上可以满足冶金企业的生产要求。

  橡胶膜密封气柜有很多别的干式气柜无法做到的优点。它制作和安装精度的要求要大大低于圆筒形和多边形气柜。是真正的干式柜,没有油的消耗问题,因此运行成本非常低。活塞运行速度可以达到6m/min并不怕粉尘,更是其最大的优点,用于转炉煤气的回收是别的气柜无法替代的。在美国,大多数低压干式气柜都是橡胶膜密封气柜。

  近年来我国的橡胶膜制造方面,抗压和抗拉强度、单块膜长都有了很大的进步,这为制造大容积和高工作压力的气柜提供了有利的条件。

  5结语1正多边形稀油密封气柜完全可以胜任12.5kPa的贮气压力,而且制作、安装简单,综合经济指标要低于圆筒形稀油密封气柜。

  对于大体积的干式气柜,环行走道的结构作用有限,可以尽可能地减少其数量。

  橡胶膜密封气柜目前也可以将贮气压力提郭亮,肖冬梅。POC型气柜侧板纵焊缝开裂原因分析及处理。冶金动力,2002,系,1983年在西安冶金建筑学院取得硕士学位,教授级高工,享受政府津贴专家,现从事工程结构设计工作。

  上接第18页)同时设置于消音器外壳内部的多孔吸音材料和不锈钢T型网具有频散与吸收的双重功能,也可达到定的吸音效果。

  复式滤波消音器已在首秦2高炉、唐钢3200m3高炉使用,在不加隔声罩,前后管道不进行包扎的情况下,减压阀组、消音器下部的实测噪音均矣95db. 3.3加装隔声罩减压阀组后部加装消声器后,后部气流产生的噪音得到了有效的控制,但阀体本身产生的噪音也会85dB(A),故需在减压阀组上加装隔声罩。

  隔声罩上设有扇隔声门,内部需设2台防爆轴流风机,用于罩内通风散热。为确保操作人员的安全,隔声罩内还设有压缩空气吹扫头,当操作人员进入隔声罩前,打开吹扫阀门,将隔声罩内残存煤气完全清扫出去,操作人员再进入内部检修。除此之外,隔声罩内还设有CO检漏报警装置,当CO浓度到达30mg/m3时报譬。

  隔声罩为金属拼装结构,墙体内充填100mm厚的岩棉,隔声量30dB(A)。

  3.4隔音包扎为进一步消除噪音,减压阀前收缩管、扩散管、消音器壳体,减压阀组隔声罩前15m范围内管道,消声器后20m范围内的管道需进行隔音包扎,即包100mm厚的岩棉,以1mm厚的锻锌钢板护面,再包100mm厚的岩棉,以1.2mm厚的锻锌钢板护面。消音器人孔做简易包扎。

  通过以上降噪措施。减压阀组周围的噪音可矣4结语目前,减压阀组噪音治理措施已在首秦2高炉、济钢高炉、迁钢2高炉和太钢3高炉和唐钢3200m3高炉中采用,而且效果良好。从国内外煤气干法除尘减压阀组噪音治理情况看,本文介绍的治理措施确为一种运行可靠、效果良好、行之有效的方法。

  程师,现从事燃气设计工作。

脚注信息
版权所有 Copyright(C)  宁波除尘设备,浙江除尘设备,宁波废气处理,浙江废气处理袋式除尘器,脉冲除尘器余姚中绿环保设备厂 技术支持:中国除尘设备网