電解鋁企業電控技術對殘極粉塵除塵治理淺談

劉德財，龐 林

（酒鋼集團甘肅東興鋁業有限公司，甘肅 嘉峪關 735100）

殘極輸送系統主要是將陽極導桿組上的殘極炭塊壓脫下來，使殘極和導桿組分離，將殘極經過輸送板鏈輸送至下料口、運輸車托運至炭素車間作為陽極生產的配料重復利用。該系統包括殘極壓脫系統和輸送皮帶。殘極輸送皮帶受料點在地下，配備一般除塵系統無法將所產粉塵全部回收，皮帶尾輪處產塵較多，導致殘極輸送回收過程中粉塵大面積擴散，廠房內形成二次污染，尤其是整個輸送通廊粉塵彌漫、可見度較差，職工職業健康受到危害、同時存在安全隱患。

1 試驗材料和試驗方法

1.1 試驗原料

本項實驗以殘極輸送回收過程產生粉塵為實驗原料。

1.2 試驗設備

除塵設備1套，由濾袋組件、脈沖噴吹系統、出灰系統、電控控制系統、箱體等組成。含塵氣體進入各單元室，在導流裝置的作用下，大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗、其余粉塵隨氣流均勻進入各倉室過濾區，過濾后的潔凈氣體透過濾袋經上箱體、排風管排出。

1.3 試驗過程

1.3.1 工藝流程

本實驗過程為在殘極輸送作業時同時開啟，除塵器運行時，含塵煙氣由集氣煙罩通過風管引至布袋除塵器過濾，含塵煙氣經玻纖覆膜濾料過濾后排放，凈化后的煙氣由排煙煙囪排放。排放后的煙氣含塵濃度小于30mg/Nm3，低于國家排放標準。

1.3.2 電控系統配置

（1）電控基本配置：供電電源為380V動力電源，分別從就近配電站接出。不改變現有電力設施及PLC控制系統，除塵控制系統設置一套控制系統，與儀表共用。根據工藝專業要求，設置集中和就地兩種操作方式。各開關量和模擬量均進入該工業計算機控制系統。儀表檢測、控制系統、監控軟件的配置將參照目前自動化技術發展的水平，按照經濟、實用、先進、可靠的原則配置。整個電控系統配置如表1所示。

表1 電控系統配置

（2）電氣傳動與控制：除塵系統采用PLC控制。脈沖清灰、卸灰設備、除塵風機、旋擺排煙罩、電動通風蝶閥等設備的控制和運行通過PLC實現。根據需要具備按程序自動控制、遠程手動操作、本地手動操作等多種操作方式。同時，PLC系統還具備運行參數的設置、儀表數據的實時顯示、數據記錄和故障報警等功能。平臺、梯道口等均設照明設施，除塵器頂部和卸（輸）灰平臺分別設置一處檢修電源箱。所有用電設備電力電纜、控制電纜等均沿電纜溝、鋼結構桁架明敷或穿鍍鋅鋼管埋地敷設。所有設備正常不帶電金屬外殼、箱體、管線等均可靠與建筑物接地連接。

（3）電氣自動化控制：系統PLC配置主要包括電源模板、中央處理單元、以太網接口模板、分布式處理器、數字輸入單元、數字輸出單元、模擬輸入單元、模擬輸出單元以及機架等。

電源配備UPS模塊，確保PLC電源的安全穩定可靠。為了防止低壓柜內交流線路對PLC系統的干擾，PLC的輸出模板均采用帶光電隔離的24V直流輸出型，通過輸出點帶動中間繼電器。

（4）PLC控制系統可實現的功能：除塵系統各電氣設備的運行狀態檢測、控制及設備故障報警；清灰及輸灰系統自動控制參數的設定和顯示；現場通風閥門、旋擺排煙罩等除塵設施的遠程操作；風機運行頻率的手動和聯鎖調節；除塵系統儀表檢測的各工藝參數的實施顯示、記錄和超限報警等。

1.3.3 土建布控

除塵系統上部為設備及鋼結構支架，土建部分為控制室及設備基礎，控制室為磚混結構，建(構)筑物基礎均按天然淺基礎設計。

1.4 實驗完成性

（1）進度控制。編制主體實驗研究網絡進度計劃并嚴格執行，合理劃分、按進度計劃監督、檢查并結合考核，保證嚴肅性；遵守制度和不影響機組安全生產前提下，協調解決問題。

（2）質量控制。為保證和提高設備性能，所選用的主要和關鍵設備部件盡可能提高設計標準，以增強設備的可靠性；在設備制造過程中嚴格保證設備制造質量、出廠型式試驗的完整性和試驗數據的真實性。

（3）完成度。按照初步研究計劃方向，架設除塵系統一套（含電氣控制、土建基礎），全部完成。

（4）實驗產塵回收顆粒物如表2所示，滿足鋁行業工業污染物排放標準。

表2 顆粒物排放（mg/m3）

2 試驗結果

殘極回收系統除塵實施后，有效杜絕生產過程中的無組織排放，經除塵器處理后的顆粒物外排濃度小于30mg/m3；符合國家環保排放標準。對職工作業環境得到很大改善，產生直接環境效益。

3 結語

電解鋁行業在加快建設發展的同時，更加注重環境保護。堅持“綠水青山就是金山銀山”的環保理念，且回收后的殘極粉塵作為新的陽極覆蓋料，可產生可觀的經濟效益，促進企業降本增效、綠色發展。