Areál Kovohuty a.s. Krompachy

Technologie čištění spalin konvertorů na rafinaci mědi
Uvedení do provozu: 12/2022

Dílo slouží k odsávání plynů ze dvou konvertorů pro rafinaci mědi a čištění těchto plynů tak, aby byly plněny zákonné limity a normy pro ochranu životního prostředí. Dva konvertory na zpracování mědi s kapacitou max. 20t na jednu tavbu slouží k výrobě konvertorové mědi s obsahem 90-97 %.  V provozu je vždy jen jeden z konvertorů a teplota tavení se pohybuje 1200-1400°C. Výstupy z konvertorů jsou především částice prachu s obsahem kovů (Zn, Sn, Pb) a plyny obsahující znečišťující látky, zejména SO2.

Čištění spalin odsávaných konvertorů probíhá ve dvou stupních. V prvním stupni čištění spalin dochází k odloučení odprašků pro následné další využití. V druhém stupni čištění dochází k odsíření spalin.  Odsávání maximálního množství spalin je dimenzované na 28 500 Nm3/h a teplota odsávaných spalin se pohybuje mezi 100-500°C.

Rozsah dodávek:

  • Celkové projekční řešení.
  • Stavební část – základy pod filtrační jednotkou odloučení odprašků a pod oběma sily, kompletní ochozy a plošiny pro obsluhu, úpravy prostorů pro umístění části odsíření s druhou filtrační jednotkou.
  • Dodávka filtrační jednotky odloučení odprašků 
  • Dodávka filtrační jednotky odsíření
  • Montáž odtahového ventilátoru od výrobce AVENT s.r.o. 
  • Montáž vzduchotechnického potrubí a ocelových konstrukcí od výrobce OLEXA s.r.o
  • Montáž sila REA produktu a sila čerstvého sorbentu od výrobce TRANSUNIT s.r.o.
  • Montáž kondiciačního a dávkovacího systému od výrobce Hellmich GmbH
  • Dodávka rozvodů, technických plynů, tlakového vzduchu, kompresorových stanic, trafostanic, hydraulických stanic, přípojek
  • Montáž, uvedení do provozu a revize celého díla
  • Ostatní části a zařízení technologie

Popis procesu

Odtah spalin z konvertorů je vedený přes zvonové uzávěry umožňující uzavření odsávání konvertoru, který není v provozu.

Dále jsou spaliny vedeny přes vzduchotechnické potrubí do lapače jisker a filtrační jednotky s filtrační plochou 1788 m2.

Z první filtrační jednotky je vedené vzduchotechnické potrubí do filtrační jednotky druhého stupně. Vzhledem k vysoké kontaktní teplotě a také u důvodu zabránění kondenzaci filtračního zařízení, jsou filtrační zařízení a vzduchotechnické potrubí izolovány a opláštěny pozinkovaným plechem.

Odsun odprašků z první filtrační jednotky je zabezpečen rotačními podavači a sběrnými řetězovými dopravníky. Následně jsou odprašky shromažďovány do dvou velkoobjemových vaků.

Pro zachytávání škodlivých částic obsažených ve spalinách je navrhnutá tzv. polosuchá metoda čištění spalin. Z filtrační jednotky prvního stupně je vedené vzduchotechnické potrubí do filtrační jednotky druhého stupně. Spaliny jsou vedeny potrubím reaktoru, do kterého je pomocí speciálního kondiciačního a dávkovacího zařízení dodaného firmou Hellmich GmbH vnášen sorbent.

Spaliny jsou spolu se sorbentem dále vedeny přes potrubí rektoru do látkového hadicového filtru. Na povrchu filtračních hadic dochází k odloučení aditiva, které reaguje s kyselými plyny, v tomto případě s SOx. Zachycený sorbent je z výsypek filtru veden pomocí šnekových dopravníků zpět do systému úpravy a dávkování aditiv do reaktoru. Zachycený sorbent je před opětovným vstupem do reaktoru zvlhčovaný vodou pro zvýšení využití vnášeného sorbentu.

Přebytečný sorbent je odváděn do sila REA produktu. Hadicový flitr navrhnutý pro zachycení tuhých znečišťujících látek má filtrační plochu 1788 m2.

Odtah spalin zajišťuje odtahový ventilátor firmy AVENT řízený frekvenčním měničem. Celá technologie je ovládaná řídícím systémem od firmy ENETEX. 

Základní technické parametry:

Výkon vzduchotechniky – [m3.h-1] 27 000 ÷ 85 000

Pracovní tlak vzduchu – [MPa] 0,6

Technické parametry při odsávání konvertoru ve fázi oxidace:

Teplota spalin z konvertoru před lapačem jisker –  [°C] 100 ÷ 400

Průtok chladící vzduchu do filtru odloučení odprašků – [Nm3.h-1] 0 ÷ 8500

Teplota chladícího vzduchu filtru odloučení odprašků –  [°C] -20 ÷ +30

Maximální Průtok vyčištěných spalin z filtru odloučení odprašků – [Nm3.h-1] 28 500

Maximální teplota vyčištěných spalin z filtru odloučení odprašků – [°C] 240

Maximální průtok plynů se sorbentem do filtru odsíření –  [Nm3.h-1] 40 500

Maximální teplota plynů se sorbentem před filtrem odsíření –  [°C] 220

Maximální průtok odsířených spalin před odtahovým ventilátorem – [Nm3.h-1] 40 500

Maximální teplota odsířených spalin před odtahovým ventilátorem – [°C] 200

Průtok recirkulačních spalin vrácených zpět do oběhu – [Nm3.h-1] cca 12 000

Teplota recirkulačních spalin vrácených zpět do oběhu – [°C] 130 ÷ 140

Maximální průtok odsířených spalin z ventilátoru do komína – [Nm3.h-1] 28 500

Teplota odsířených spalin z ventilátoru do komína – [°C] 100 ÷ 120

Jednotlivé části technologie a jejich technická data

Vyroben firmou ILD SK spol. s.r.o.

Lapač jisker slouží k ochraně hadic filtru odloučení odprašků před pevnými horkými částicemi. V ocelové sedimentační komoře dochází k poklesu rychlosti a vhodnému usměrnění proudu spalin pro následnou filtraci. 

Vyroben firmou ILD SK spol. s.r.o.

Vysokoúčinný hadicový filtr typu ALFA-JET PLUS je postaven na ocelové konstrukci s jehlanovými výsypkami, regeneračním zařízením, zásobníkem vzduchu, soustavou plošin pro obsluhu včetně zastřešení. Součástí filtračního zařízení je komora lapače jisker se samostatnou výsypkou.

Technické údaje:

Filtrační plocha –  [m2] 1788 

Odsávané množství –  [Nm3/h]40 500

Teplotní odolnost – [°C] 240

Tlaková ztráta jednoho filtru – [Pa] 250÷2500

Rozměry filtru – [mm] cca 11 520 x 3 940 x 17 700

Vyroben firmou AVENT, s.r.o.

Odtah spalin je zabezpečený radiálním vysokotlakým ventilátorem typu RVAS 800-KS, který je dimenzovaný na požadované množství vzduchu. Regulace ventilátoru je zajištěna frekvenčním měničem na základě měření rychlosti a podtlaku v potrubí. Ventilátor je dále vybaven izolátory chvění, kompenzátory, snímači chvění a teploty ložisek.

Technické údaje:

Provozní průtok – [m3.s-1] 23,61 při 220°C

Celkový tlak ventilátoru – [Pa] MAX. 9000 při 220°C

Výkon elektromotoru – [kW] 315

Odsun odprašků je zajištěn pomocí čtyř rotačních podavačů vyrobené firmou JAUDT umístěnými pod výsypkami z komor filtru odloučení odprašků a jednoho pod výsypkou lapače jisker. Následně jsou odprašky dopravovány pomocí řetězového dopravníku vyrobeným firmou ILD do velkoobjemových vaků.

Technické údaje:

Výkon rotačních podavačů – [t/h] 2,5 ÷ 5

Výkon řetězového dopravníku – [t/h] 6

Vyroben firmou ILD SK spol. s.r.o.

Vysokoúčinný hadicový filtr typu ALFA-JET PLUS je postaven na ocelové konstrukci s jehlanovými výsypkami, regeneračním zařízením, zásobníkem vzduchu a soustavou plošin pro obsluhu včetně zastřešení.

Technické údaje:

Filtrační plocha – [m2] 1788 

Odsávané množství – [Nm3/h]40 500

Teplotní odolnost – [°C] 240

Tlaková ztráta jednoho filtru – [Pa] 250÷2500

Rozměry filtru – [mm] cca 11 520 x 3 940 x 17 700

Vyrobeny firmou Hellmich GmbH

Jedná se o hlavní část odsíření, která společně s filtrem F2 zajišťuje eliminaci vysokých koncentrací SOx ze spalin.

Sorbent se přivádí do proudu spalin přes dávkovací systém. Zařízení na čištění spalin eliminuje škodliviny (SOx, HF, HCI) ze znečištěných plynů pomocí sorbentu a pro lepší absorpci se do výsledného reakčního produktu přidává voda. 

Vyrobena firmou Transunit a ILD SK s.r.o.

Zařízení slouží na uskladnění čerstvého sorbentu před procesem dávkování (silo čerstvého sorbentu) a uskladnění vyčerpaného použitého sorbentu (silo REA produktu). Obě zásobní sila o objemech 80 m3, jsou vybaveny provzdušňovacím zařízením a měření hladiny materiálu v sile. Dávkování čerstvého sorbentu je zabezpečeno dávkovací stanicí s tenzometrickou vahou. Materiál ze sila použitého sorbentu je vyprazdňovaný do autocisterny pomocí plnící hubice.

Řídící systém byl vypracován a realizován firmou ENETEX-TEP, s.r.o.

Řízení technologie je zajištěno pomocí řídícího systému certifikovaného podle SIL 2. Nadřazený redundantní PLC má minimálně řídit všechny části technologického procesu. Připojení a řízení jednotlivých podkategorií je realizované pomocí vzdálených I/O periférií a opticko-metalické komunikační struktury LAN. 

Vizualizace a řízení technologie je tvořena pomocí tří počítačů. SCADA systém je instalovaný na dvojici serverů, je totožný a zrcadlí se. Systém SCADA nejen zobrazuje aktuální stav technologie, ale umožnuje také automatické a místní řízení, provádí zobrazení a archivaci stavů a analogových veličin, jakož i záznam odchylek od normálu a poruch, včetně jejich archivace.