环集系统背景

我国及世界上大型铜冶炼厂采用的熔炼法是较为先进的闪速熔炼法。在闪速熔炼主厂房内一般设有闪速炉、渣贫化电炉、转炉、铸渣机、包子涂层场、精炼炉等主要设备。铜冶炼厂的主要原料--铜精矿中除含有铜、铁、硅以外，还含有硫、砷等其它成分。虽然在冶炼工艺设计、冶金炉设计、收尘设备和管道设计等方面尽可能采取密闭措施以防泄漏，但由于炉子倾转、炉门开启、观察孔、操作门、放铜、放渣等各种复杂且不可避免的原因，含有SO2及有害烟尘和粉尘的气体会从各种炉子的熔体放出点和其它设备中泄漏出来。含SO2的烟气对人体的上呼吸道、皮肤、眼睛均有刺激性影响，对设备、建筑物有腐蚀作用，是恶化铜冶炼厂劳动卫生条件的主要因素之一。

因此，需要在各烟气泄漏点设置各种类型的排烟罩，为了将烟气控制在各种排烟罩内，必须对罩内抽风并形成负压，使烟气不扩散至车间，尽量不影响生产及生活环境。通常也可将各排烟点或相邻的几个排烟点组成若干个小型的排烟系统，这样势必造成排放点较多，不易做到高空排放，仍将危害厂区的环境。为此将熔炼车间内的所有排烟罩均用管道连接起来，将其组成一个大型的环境集烟系统，使所有泄漏的烟气集中在一个烟囱高空排放，有利于烟气的扩散。

环集系统主要由吸尘罩、电动开闭阀、手动调节阀、管道、袋式滤尘器和离心通风机所组成。捕集的粉尘直接或通过螺旋运输机返回生产设备(如胶带运输机和料仓等)。

由于排烟点多，故通过设计及调控措施尽量保证系统内各环路压力平衡，对于保证各点排烟效果是至关重要的。

系统风管布置呈枝状环路，先根据系统最大排烟量确定最不利环路。按一定的风速确定管径，并计算系统管路压力损失。其它各环路设计时尽量利用各管段、管径的选择来使各环路压力损失达到平衡。由于管段的烟气流速不可能过大，只能控制在一定的范围之内，故无法用管径的变化完全达到系统的阻力平衡，因此在与各排烟罩联接的支风管上，设置用于平衡系统各环路压力损失的手动蝶阀，根据工艺设备使用情况，决定某个排烟罩是否抽风而设置电动蝶阀。调节抽风量用的手动蝶阀在系统正常运行之前调试时应调节好开启度，使之与各点排烟罩抽风量相适合，然后将其开启度固定下来，在系统正常运行时，一般不作变动。

作为开启和关闭用的电动蝶阀采用远距离控制方式，该排风罩不需抽风时关闭，尽量减少系统的总排烟量，并将开启或关闭的信号送入控制系统，使之自动控制排烟风机的转速，调节其抽风量，以减少能耗、节省动力费用。

系统中各工艺设备排烟点具有不同的工作状态，而且也不是系统中所有排烟点均同时需要排烟， 因此整个系统亦具有多种不同的组合情况，其排烟总量随生产周期发生变化。系统排烟组合情况很多，生产操作时又因实际情况复杂而多变，多种变化不能一一阐述，以"双闪"铜冶炼举例。

闪速熔炼炉和闪速吹炼炉环集合为一个大的环集系统。闪速熔炼炉包括13个抽风点，其中闪速熔炼炉出铜口6个、放渣口4个、渣包3个，出铜口、出渣口采用带门扇的方伞形罩，渣包上方设悬挂式伞形罩。闪速吹炼炉包括12个抽风点，其中闪速吹炼炉出铜口10个、放渣口2个，出铜口、出渣口采用带门扇的方伞形罩。闪速炉、锅炉事故时，事故烟气通过环集系统排放，闪速炉烘炉烟气时，烘炉烟气也通过环集系统排放。整个"双闪"环集系统排烟点众多，根据不同的工艺生产周期、操作要求以及生产强度，开启的排烟点的数量各不相同，形成各种不同的组合，如下表所示:

根据闪速炉环集烟气中粉尘的特点，选用离线脉冲袋式除尘器。 除尘器的处理风量按环集系统最大排烟量选取，滤袋材质为涤纶针刺毡加复膜，规格为Φ160×6000，耐温120℃，过滤风速1.1 m/min，净过滤面积为5200m，阻力损失≤1.7 kPa，除尘效率>99.9%;配卸料螺旋、星形卸料阀、仓壁振动装置、脉冲控制仪、脉冲阀、控制柜、检修平台等;除尘器出口排放含尘浓度≤30 mg/Nm。

环境集烟系统的总排烟量是随着工艺生产过程不断变化的。在环保风机的选择上，既要满足各排烟点最大同时排烟量的要求，又要兼顾风机在通常排烟量运行时的高效节能，还有满足事故和烘炉状态时系统运行的安全可靠性。

在风机的配置上选用一大一小2台环集风机，互为备用。在系统最大排烟量时，开启大的环集风机;系统通常排烟量或者事故及烘炉状态时，开启小的环集风机，为满足烘炉时升温过程中所需不同排烟量的要求，小环集风机选用变频风机，以适应各种不同工艺生产周期的排烟量需要。