萬風量熔鑄爐廢氣除塵處理方案

1、四川 AAAA 有限公司廢氣處理工程(90000m3/h )設計方案四川博斯騰環(huán)保科技有限公司二零一五年九月目錄附： 1 、廢氣處理平面布置圖2、廢氣處理工藝流程圖第一章廢氣處理總論1.1 概述四川 AAAA 有限公司，公司位于。公司尊崇 “踏 實、拼搏、責任 ”的企業(yè)精神，并以誠信、共贏、開創(chuàng)經(jīng)營理念，創(chuàng)造良好的企業(yè)環(huán) 境，以全新的管理模式，完善的技術，周到的服務，卓越的品質(zhì)為生存根本，公司 始終堅持用戶至上用心服務于客戶，堅持用自己的服務去打動客戶。熔鑄車間共設有 2 臺熔鋁爐，同時開爐門數(shù)量為 1 臺。熔鑄廢氣主要由三部分 構成：爐內(nèi)煙氣、爐口煙氣和搓灰煙氣。熔鋁爐以天然氣為燃料燃燒，爐

2、內(nèi)煙氣量 約為 5000m 3/hr ，設計爐口煙氣排放量為： 70000m 3/hr ；炒灰機煙氣排放風量為： 10000m 3/hr ；總設計煙氣排放量為： 90000m 3/hr 。為改善工人的工作環(huán)境， 保護工人的身心健康， 提高廠區(qū)內(nèi)外的環(huán)境空氣質(zhì)量， 我公司對熔鑄廢氣按照“分項治理，集中排放”的原則編制了該工藝設計方案。熔鑄廢氣處理工藝方案的主要內(nèi)容是：在熔鋁爐進料口上方設置集氣煙罩，將 各爐進料口打開時產(chǎn)生的廢氣收集與搓灰煙氣混合進入布袋除塵器進行除塵處理。根據(jù)建設項目環(huán)境保護管理條理等有關環(huán)保法規(guī)要求，在生產(chǎn)車間規(guī)劃設 計、建設、投產(chǎn)的同時，應完成對應的環(huán)境治理工程的設計、建設

3、及運行。受四川 AAAA 有限公司委托，四川博斯騰環(huán)保科技有限公司為該項目的廢氣處理工程編制 設計方案，供企業(yè)領導與專家組論證、決策1.2 設計依據(jù)工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準( GB9078-1996)大氣污染物綜合排放標準( GB16297-1996)鋼結(jié)構設計規(guī)范( GB50017-2003)采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范( GB50019-2003)帶式除塵器技術要求及驗收規(guī)范( JBT8471-1996)工業(yè)企業(yè)廠界排放標準( GB12348-2008)工作場所空氣中有毒物質(zhì)允許濃度( GBZ2-2002)工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設計規(guī)范( GBJ52-83)工業(yè)與民用電力裝置的接地設計規(guī)范；(

4、 GBJ65-85)花崗石類濕式煙氣脫硫除塵裝置( HJ/T319-2006) 有關國家設計標準及規(guī)范。1.3 設計原則認真執(zhí)行國家和地方的有關法規(guī)、標準和規(guī)定； 除塵系統(tǒng)配套的設備設計及選型遵循：技術先進、穩(wěn)定性好、節(jié)能、經(jīng)濟 適用； 采用工藝先進、穩(wěn)定可靠、管理方便的廢氣處理技術，不但保證廢氣處理 系統(tǒng)的穩(wěn)定達標運行，且盡量節(jié)約投資，降低運行費用； 設計中必須根據(jù)生產(chǎn)的需要和允許條件，在經(jīng)濟合理的原則下，盡可能采 用能耗低、故障率低的設備。在機械化、自動化與儀表化程度方面，要從實際出發(fā)，根據(jù)工藝需要和具體設備的供應情況，妥善確定；防止二次污染，注重環(huán)境保護，妥善防治廢氣處理工程中產(chǎn)生新的廢

5、氣、廢水 及固廢的二次污染；1.4 設計范圍爐內(nèi)煙氣、爐口煙氣、炒灰機煙氣 “收集 處理排放 ”整個過程的廢氣處理系 統(tǒng)工藝設計、總圖設計、設備設計與選型、電氣控制、儀表設計及選型、設備 端風力調(diào)節(jié)閥選型；收集排放整個過程的工藝設計，包括設備選型、電氣設計、工藝安裝設 計等；對廢氣處理系統(tǒng)供電提出要求，由業(yè)主統(tǒng)一籌劃；對廢氣處理系統(tǒng)設備基礎提出要求，由業(yè)主統(tǒng)一籌劃；第二章處理工藝設計2.1設計參數(shù)熔鑄車間共設有2臺熔鋁爐，同時開爐門數(shù)量為1臺。熔鑄廢氣主要由三部分 構成：爐內(nèi)煙氣、爐口煙氣和搓灰煙氣。熔鋁爐以天然氣為燃料燃燒，爐內(nèi)煙氣量 約為5000m 3/hr，設計爐口煙氣排放量為：7000

6、0m 3/hr ；炒灰機煙氣排放風量為： 10000m 3/hr ;總設計煙氣排放量為：90000m 3/hr?；旌蠠煔鉁囟葁 110 C。表2-1進氣標準項目爐口煙氣炒灰機煙氣爐內(nèi)煙氣氣量60,000m 3/h10,000m 3/h10,000m 3/h排放溫度<80 C常溫<350 C表2-2排放標準項目排放標準備注濃度（mg/m 3）速率（kg/h ）煙塵<50GB16297-1996 二級除塵效率> 95%煙塵捕集率> 90%目測2.2處理工藝的選擇對于較細粉塵的治理須采用高效除塵器，如電除塵器或袋式除塵器。由于電除塵器經(jīng)煙氣調(diào)質(zhì)后易結(jié)露產(chǎn)生酸霧，腐蝕極板

7、與機體構件，所以不適用于熔鋁爐煙 氣治理。因此熔鋁爐煙氣治理選用成熟，運行穩(wěn)定的袋式除塵器，關鍵是選擇合理 的機型和合適的濾袋。目前國內(nèi)袋式除塵器種類繁多，根據(jù)我公司對鋁加工行業(yè)的治理經(jīng)驗，本方案 選用脈沖袋式除塵器，其優(yōu)點是清灰時采用分室輪流進行，即所謂的離線清灰。因 此其清灰效果十分理想，可確保長時間良好運行。對壓縮空氣進行預處理后，可提 高濾袋的抗結(jié)露性能，確保了系統(tǒng)長期正常運行。2.3工藝設計詳細參數(shù)表2-3工藝設計詳細參數(shù)原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)組成爐/套爐口煙氣炒灰機煙氣爐內(nèi)煙氣系統(tǒng)數(shù)量套2（同時開爐門1臺）12煙氣量m3/h600001000010000設備入口煙氣溫度C80.00常溫350

8、標況煙氣量m3/h90000設計過濾面積m21440布袋型號©160mm*6000mm布袋數(shù)量套480風機校核流量m3/h90000全壓Pa3000運行溫度C120風機數(shù)量臺1配用電機型號kW4級132KW變頻電機2.4袋式除塵系統(tǒng)241設備介紹在本工程上應用的除塵器是在線脈沖袋式除塵器。在線高壓脈沖袋式除塵器是 一種處理風量大、清灰效果好、除塵效率高、運行可靠、維護方便、占地面積小的 除塵設備。根據(jù)華能有限公司的實際情況，本方案新建一套在線脈沖袋式除塵器， 主要應對爐口煙氣的除塵處理。工作原理含塵氣體由灰斗上部或中箱體下部進風口進入后，在擋風板的作用下，氣流向 上流動，流速降低，部

9、分大顆粒粉塵由于慣性力的作用被分離出來落入灰斗，含塵 氣體進入中箱體經(jīng)濾袋的過濾凈化，粉塵被阻留在濾袋的外表面，凈化后的氣體經(jīng) 濾袋口進入上箱體，由出風口排出。隨著濾袋表面粉塵不斷增加，除塵器進出口壓差也隨之上升。當除塵器阻力達 到設定值時，控制系統(tǒng)發(fā)出清灰指令，清灰系統(tǒng)開始工作。氣包內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)由 輸出管和噴吹管噴入袋內(nèi)，實現(xiàn)清灰。當噴吹結(jié)束后，除塵器恢復到過濾狀態(tài)。 脈沖袋式除塵器的特點（1 ）高壓脈沖空氣從電磁脈沖閥通過輸氣管從濾袋中心上方的噴吹孔高速噴 出，穿過除塵布袋上方的文丘里管的頸部，包括誘導的二次空氣，沖向濾袋內(nèi)部，沿濾袋長度方向產(chǎn)生短促的脈沖壓力波，將沉積在濾袋表面上的粉塵

10、剝離下來，粉塵落入灰斗，干凈氣體通過凈氣室排除機外。當電磁閥斷電時，脈沖閥膜片關閉、止斷高壓脈沖氣流，一次清灰結(jié)束。在線清灰的問題是高壓脈沖空氣生成的是與主氣流逆向的高壓氣流沖過濾袋使 濾袋產(chǎn)生抖動，除去濾袋表面上聚集的粉塵，成片的粉塵落入位于除塵器下部的灰 斗中，再經(jīng)卸料裝置排出機外。在此過程中，高壓脈沖空氣要克服主氣流的阻力， 其強度勢必被削弱。除塵器的有效過濾面積也瞬間（毫秒計） 減少。從工業(yè)角度看， 此面積減少對工藝系統(tǒng)產(chǎn)生的影響是可以忽略不計的。近年來，在線清灰方式的袋 除塵器，已被廣泛應用在回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣處理系統(tǒng)中。清灰效果好，節(jié)能。（2）離線檢修。離線檢修時，關閉氣動排氣閥及手動

11、進氣閥，停風使一個室 完全脫離開排風系統(tǒng)，再打開檢修門，對除塵器內(nèi)部進行檢修和維護、換袋，不漏 入外部空氣，操作安全，對除塵器沒有影響。（3）選用氣動排氣閥。氣動排氣閥的優(yōu)點是由氣缸控制，結(jié)構簡單，可靠， 啟閉速度快，關閉嚴密無漏風現(xiàn)象，故障少（一個室設一個閥）能適應單室離線清 灰的需要，也可同時關閉二個室，二個室同時離線清灰或一室離線清灰一室離線檢 修，檢修時關閉該室手動進氣閥。（4）除塵器進口設有合理的進風均流裝置和灰斗導流裝置，解決了各室氣流 分布不均現(xiàn)象，各室氣流分布不均勻率在 5% 以下。（5）除塵器濾袋材質(zhì)的選用，適合本項目煙氣的特點。（6）袋籠采用自動生產(chǎn)線生產(chǎn)的骨架，無漏焊，虛

12、焊，無飛濺的焊渣，表面 光滑無毛刺，鍍鋅，減少了與濾袋的摩擦?？商岣邽V袋壽命，極易抽出，即使濾袋變形癟入骨架內(nèi)也可抽出換袋（7）濾袋口與花板的密封，采用了彈性漲圈式袋口結(jié)構，嵌入花板孔內(nèi)，與 花板連接密封性能好，安裝與拆換快捷方便，保證了較低的排放濃度。（8）除塵器密封性能好，采取了氣密措施，所有氣密性焊縫處均采用嚴格的 煤油檢漏措施，保證不漏氣。檢修門，閥板均采用優(yōu)質(zhì)橡膠密封條進行密封，安裝 后并進行試壓檢驗，以保證泄漏率在 2% 以下。（9）脈沖閥選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。（10）壓縮空氣氣源經(jīng)處理，脫除壓縮空氣所攜帶水份，防止冷卻的壓縮空氣 噴入濾袋而使濾袋凝水。2.4.2 袋式除塵器設計本方案采用

13、具有離線清灰和在線檢修功能的 DMF-Y 型淹沒式脈沖袋式除塵 器。除塵設備采用一套常用。本設計只包括除塵本體及本體部分的電控系統(tǒng)、電纜 和電纜橋架。袋式除塵器總體設計1）除塵器達到技術先進、所有設備的制造和設計必須符合安全可靠、連續(xù)有效運行的要求，設備的可用率不低于 95% 。系統(tǒng)在投運第一年可投運時間不小于 6500 小時。2）熔鋁爐的連續(xù)運行不受除塵器運行或停運的限制，除塵器的負荷范圍與熔鋁爐負荷范圍相協(xié)調(diào)，為熔鑄生產(chǎn)額定出力的 60%110%。除塵器不降低熔鑄生產(chǎn)的出力，不影響熔鋁爐效率和熔鑄生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定運行3）除塵器適應鍋爐運行的煙氣工況條件，并保證除塵器出口粉塵濃度小于 50m

14、g/m 3 。4 ）除塵器為整體獨立結(jié)構，分成 8 個倉室。兩側(cè)面為進風和出風總風道。整 個除塵器系統(tǒng)結(jié)構緊湊。5）除塵器滿足在線清灰。6）除塵器每倉室每個上箱體出口設有氣動提升閥，可實現(xiàn)在線清灰。還可實 現(xiàn)除塵器不停機狀態(tài)下的在線檢修，不影響鍋爐的正常運行。7）除塵裝置采取防腐蝕、防磨、防堵、防積灰措施。8）除塵器有足夠的、安全的檢修通道和檢修平臺。9）除塵裝置范圍內(nèi)所有需要檢修起吊設備。10 ）所有受熱部件充分考慮到熱膨脹，并有補償措施。11 ）在氣源 1.4 中所要求品質(zhì)時，袋式除塵器所有氣動閥門開啟、關閉自如， 符合相關的國家和業(yè)內(nèi)規(guī)范；當氣源壓力過低時能保證在 1.5 小時內(nèi)維持所有

15、氣動 閥門在此前的狀態(tài)；并能保證旁路閥打開。12 ）清灰采用PLC進行控制。PLC預先設定程序，控制脈沖時間，使除塵器 清灰工作在最佳狀態(tài)，因而可以減少動力消耗、延長濾袋、膜片、電磁閥等關鍵設 備的使用壽命。濾袋1 ）濾料的選擇對濾料的要求主要有以下幾點： 能耐高溫、 能長期承受鍋爐出口煙氣的溫度，而不損壞；能耐折、耐磨，因為除塵器要經(jīng)常清灰，不能因清灰而破損；耐氧化，耐酸腐蝕，化學性能穩(wěn)定，耐水解，不吸濕。因為煙氣內(nèi)有水蒸汽和酸性物質(zhì)；透氣性好，過濾阻力??；在高溫和掛灰的情況下，濾料的尺寸穩(wěn)定性好，不致因經(jīng)緯向的膨脹和收縮使濾袋變形。根據(jù)本工程項目煙氣的特點，濾料選擇滌綸絲。2）濾袋規(guī)格尺寸

16、濾袋尺寸為160 X6000mm。布袋的上端有加強的翻邊和鋼箍，布袋的下端 設計有加強的翻邊和雙層底面。濾袋靠袋口的彈性漲圈嵌在花板上，將含塵氣體和干凈氣體完全分隔開，不需 綁扎。布袋固定在花板上，吊在下面，插入袋籠，保持圓筒形狀。袋籠袋籠尺寸155 X6000mm，采用碳鋼絲制成，表面噴涂有機硅，能防腐蝕，直徑4mm，豎筋12根，間隔200mm 設一個反撐環(huán)。 袋籠的上口設有保護圈，其作用是支撐整個袋籠并保護濾袋的袋口不被踏壞。袋籠的底部設有底碗，保護濾袋的底部不被噴吹氣流損傷。袋籠的制作采用專用點 焊設備，焊接電流和時間都嚴格控制，保證接點牢固，沒有虛焊、脫焊、漏焊。嚴 格保證垂直度的偏差

17、不超過1 %。，整個袋籠焊接后，表面光滑、無毛剌，對個別粗 糙之處用手工打磨處理，焊接完成后采用防腐處理。袋籠具有足夠的強度， 可以承受濾袋和積灰后的附加載荷。 袋籠表面平整光滑，避免毛刺等刮破濾袋?；ò寤ò宓拈_孔采用鏜孔工藝或激光加工，并清理各孔的鋒利邊角和毛刺，花板孔徑 166 ±0.1mm ，花板孔中心偏差 <0.5mm ?；ò灞砻嫫秸鉂崳瑹o撓曲、凹凸不 平等缺陷，其平面度偏差區(qū)間全長不大于 1/1000 。脈沖噴吹系統(tǒng)1）脈沖閥的選擇 脈沖閥的型號種類繁多，質(zhì)量也參差不齊。根據(jù)本公司的工程經(jīng)驗，從性價比 和工程應用的效果等方面綜合考慮比較， 我們選用 40 套 DMF

18、-Y89 淹沒式脈沖閥 根據(jù)設計要求每閥需承擔12條160 X6000mm 濾袋的清灰，該閥性能參數(shù)如下:噴吹壓力： 0.4MPa噴吹氣量：300升/次閥脈沖寬度: 100ms電磁閥供電電壓： DC24V袋底清灰壓力：2000Pa2 ）噴吹裝置構成脈沖清灰系統(tǒng)包括壓縮空氣氣包、脈沖閥、管道系統(tǒng)、清灰控制系統(tǒng)。每室設一套噴吹裝置，每套噴吹裝置設 5 個脈沖閥。3）清灰控制清灰控制采用 PLC 程序自動控制，4 ）壓縮空氣系統(tǒng)：清灰氣源由空壓機提供灰斗1 ）除塵器設 4 個灰斗。2 ）灰斗斜壁與水平面的夾角不小于 60o ，相鄰壁交角的內(nèi)側(cè)，做成圓弧形， 圓角半徑為 200mm ，以保證灰塵自由流

19、動。3）灰斗配置壓縮空氣炮清堵裝置，能有效地破拱，保證了除塵器灰斗卸灰的 順利進行。4）每只灰斗有一個密封性能良好的捅灰孔，用于事故放灰，并便于操作。5 ）每只灰斗設一個300mm X300mm 排灰口，并且設有一個500mm X600mm 方形人孔門。8 ）灰斗的貯存量不少于按 BMCR 工況 8 小時貯量。鋼結(jié)構1 ）除塵器鋼結(jié)構能承受下列荷載： 除塵器荷載（自重、保溫、附屬設備、最大存灰重）； 地震荷載；風載；雪載；檢修；正壓、負壓；2 ）除塵器支撐結(jié)構為自撐式，所有垂直和水平負荷轉(zhuǎn)移到柱子基礎上，任何 水平荷載都不能轉(zhuǎn)移到別的結(jié)構上。3）除塵器殼體及灰斗有足夠高的強度和剛度。4）除塵器

20、鋼結(jié)構的設計，采用模塊化設計，減少現(xiàn)場焊接。5）除塵器鋼結(jié)構、主要梁柱應全部采用型鋼。6）鋼結(jié)構件符合有關的鋼結(jié)構設計規(guī)范。防腐及防雨1）除塵器表面先做除銹處理，除銹等級 ST2。設備做防銹底漆2遍，面漆1 遍。顏色由建設單位確定。2）露天設備有必要的防雨罩。除塵器主要技術參數(shù)設備型式：外濾式、在線清灰、PLC程序控制表2-4除塵器主要技術參數(shù)參數(shù)單位除塵系統(tǒng)處理氣量m 3/h90000.00數(shù)量臺1入口煙氣溫度110入口粉塵濃度mg/m 3300出口粉塵濃度mg/m 3<50過濾風速m/min1.0單臺過濾面積m21440濾袋直徑mm160.00濾袋長度mm6000.00每只濾袋過濾面

21、積m23.01每只濾袋材料面積m23.03濾袋數(shù)量條480設計濾室數(shù)量個8每室濾袋數(shù)量條60濾料材質(zhì)耐溫纖維連續(xù)運行溫度<120瞬間最高使用溫度C120噴吹壓力MPa0.4耗氣量m3/min4.5箱體耐壓等級Pa-6000設備阻力Pa<1500第三章電氣設計3.1設計依據(jù)供配電系統(tǒng)設計規(guī)范(GB50052-95 )低壓配電設計規(guī)范(GB50054-95 )工業(yè)與民用電力裝置的接地設計規(guī)范(GBJ65-83 )建筑物防雷設計規(guī)范GB50057-94( 2000)各專業(yè)提供的設計資料3.2負荷計算脫硫脫氟系統(tǒng)系統(tǒng)總裝機容量：137單臺電機最大功率：132按年運行時間8000小時計，年耗

22、有功電能： Wn=1.056 xi06kWh表3-1負荷計算表序號設備名稱單機容量kw安裝臺數(shù)工作臺數(shù)安裝容量kw工作容量kw使用時間h/d實際消 耗kWh/d1離心風機132111321322431682照明及其它-5516803合3 負荷等級本工程負荷等級為二級。廢氣處理裝置配電電壓等級 380V/220V ，三相四線 制，控制電源為交流 220V 。3.4 供配電方案除塵系統(tǒng)主要有引風機 1 臺，電動蝶閥 4 套，總裝機容量為 137KW 。除電動 蝶閥外，用戶從低壓配電室提供主電源至除塵控制柜。所有電源均由用戶提供，送 到控制室。電動蝶閥分別設操控箱，爐口煙氣

23、蝶閥操控箱與爐門啟閉器同步；控溫 電動蝶閥由就地溫控箱控制。3.5 控制方式所有用電設備均在現(xiàn)場設按鈕箱，在現(xiàn)場可直接開?？刂?。 在控制柜有手動自動選擇：手動時，在控制柜和現(xiàn)場按鈕箱上進行手動控制；3.6 啟動方式離心風機采用變頻啟動及控制；A18.5KW 的電機采用Y啟動；其余電機采用直接啟動方式。3.7 接地保護與防雷采用 PEN 制，配電裝置均設集中接地裝置：其接地電阻小于 4 歐姆；低壓饋線距 離超過 50m 時，設重復接地裝置，其接地電阻不大于 10 歐姆。本工程建筑物、構筑物均按三類防雷建筑物考慮，屋頂設避雷帶，或避雷針做 為接閃器，防雷接地與保護接地共用接地裝置，其接地電阻不大于

24、 10 歐姆。3.8 繼電保護3.8.1 低壓電動機保護短路保護、斷相保護、過負荷保護（整定值 1.1 倍）。3.8.2 低壓配電線路保護配電線路采用上下級保護電器，應有選擇性動作，干線上的空氣開關宜選用短 延時脫扣裝置；用空氣開關保護的線路，短路電流不應小于空氣開關瞬時或短延時 過電流脫扣器整定電流的 1.3 倍。3.9 電氣設備及材料選擇電氣設備選擇在滿足工藝要求以及確保人身安全的前提下，最大程度的選用操 作方便、可靠性高、便于維護、自動化程度高的設備，以便使整個電氣系統(tǒng)能高效、 可靠的運行。低壓控制柜選用標準型控制柜，控制柜采用鍍鋅鋼板制作而成，具有抗腐、耐 潮、防塵等功能，安全可靠性高、發(fā)生故障后影響范圍小。各回路主開關選用高分 段能力的塑殼斷路器低壓進線電纜選用交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜，其它低壓動力電纜選用聚氯 乙烯絕緣聚氯乙烯銅芯電力電纜，控制電纜選用聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅芯控 制電纜，電纜沿電纜橋架或電纜溝敷設。所有電力電纜均按允許載流量選擇，電壓 降校驗（工作電流按 100 負荷計算 ）、短路電流熱穩(wěn)定校驗及保護靈敏度校驗。電纜橋架選用有孔帶蓋板的鋼制托盤，表面噴涂防腐、防火，額定均布負荷等