电解铝烟气净化系统工艺设计与变频节能

   2023-02-10 互联网5170

  (5)机械排风。排风是整个净化系统的主动力源。净化系统的烟气输送、氧化铝输送、除尘器等均在负压状态下操作,不向外界排放污染物。机械排风的设备为离心风机。

  4电解烟气净化系统的组成

  我公司二期净化系统设计采用干法净化,所用主要设备有文丘里反应器、脉冲袋式除尘器、风动溜槽、气力提升机以及排烟风机等。

  (1)文丘里反应器,其工作原理和特点是烟气向上通过文丘里反应器的喉口时,流速突然增大,形成湍流。在此加入氧化铝,氧化铝与烟气由于湍流而充分混合,进行充分反应,烟气自下而上穿过这层断面与氧化铝接触,完成氧化铝对氟化氢的吸附过程。喉口上方形成的湍流使氧化铝能充满整个管道断面,缩短了所需的管道长度,提高了净化效率。

  (2)脉冲袋式除尘器,如图4所示,含尘气体从袋式除尘器进口引入后,通过烟气分配装置均匀进入滤袋,在此过程中粉尘即被滤袋的外侧所阻挡,经过净化处理的气体从出口排出,当滤袋表面的粉尘不断增加到一定的厚度,导致设备阻力上升到设定值时,微压差控制信号有信号输出。控制仪发出信号,使喷吹系统工作,电磁脉冲阀打开,此时压缩空气从气包顺序经脉冲阀和喷嘴向滤袋内喷射,附于袋外的粉尘脱离滤袋落入灰斗,然后由回转排灰阀将粉尘排出。

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  图4脉冲袋式除尘器

  (3)气力提升机是一种低压吹送的垂直提升气吸式输送设备,其工作原理:靠真空来吸取物料,即当排风机工作后,整个系统被抽成一定的真空度,在压力差的作用下,大气中的空气流从物料堆的间隙通过,把物料吸入吸嘴,并沿输料管进入分离器中,在分离器中物料和空气被分离,物料直接从底部卸出,空气进入除尘器,净化后的空气通过排风机进入大气。

  (4)风动溜槽分为下充气层、中透气层和上输料层,由风机给予低压小容量的空气,由充气层透过透气层,使物料流态化,从而实现物流的移动。循环氧化铝加入到反应器的输送都采用风动溜槽。

  (5)排风是整个净化系统的主动力源。二期焙烧净化系统由八台离心式风机组成,驱动电机为八台560kW/10kV高压电机(Y25004-6型)。

  5系统设计以及控制

  在电解铝烟气净化的过程中,为了有效的进行生产操作,就需要对生产过程中的工艺参数(温度、压力、流量等)进行自动检测,并与控制仪表、执行机构相配合,实现生产过程的自动控制。

  5.1系统控制原理

  根据工艺流程,在本系统中,被控对象是核心,被测信号经变送器转换成标准信号(4-20mA或0-5V),与给定值进行比较,并对结果进行调节运算,以输出作为控制信号,经执行器实现对被控对象的调节。控制系统方框图如图5所示:

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  图5系统控制原理方框图

  本系统中除尘器的出入口压差、载氟氧化铝的物位控制、新鲜氧化铝的物位控制、排烟机的温度控制以及出口烟气压力的控制是本系统的控制核心。

  5.2排烟机变频控制原理

  下面就以排烟机的出口烟气压力控制来说明本系统的控制原理与实现方法。

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  图6排烟机变频控制原理图

  如图6所示,检测排烟风机出口烟气压力,因为当内外压差太大时,布袋除尘器中的烟气没有被除掉,就被直接吸出,影响净化效果。为了保证烟气净化过程顺畅进行,DCS接受压力变送器传输过来的压力信号,按照既定算法进行计算。当压力超过系统设定值时,DCS发出4-20mA或0-5V的信号来降低变频器的频率,实现排风机降速运行来降低出口烟气压力;当压力低于系统设定值时,DCS发出4-20mA或0-5V的信号来升高变频器的频率,实现排风机升速运行来升高出口烟气压力。

  6变频控制排烟风机的效果

  离心排风机是净化系统的动力源,为烟气净化系统烟气捕集提供所需的负压和烟气在系统中传输、流动提供动能,是净化系统的关键设备。因此,离心排风机的控制、运行状况及维护保养对烟气净化系统非常重要。

 
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