废气处理方案终版除尘2精.docx
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废气处理方案终版除尘2精
有限公司
粉尘处理工程
初步设计
（设计工号：
CSH2008-0505）
环保（集团）有限公司
二○○八年五月
一、项目概况
1.1项目简介
中船重工液压机电有限公司前身为液压件厂，始建于1967年，是国内大型液压件专业生产企业之一。
为了使企业得到更大发展,于2004年6月成立了中船重工液压机电有限公司。
公司拥有从德国、美国、日本、瑞士进口的数控车削中心、加工中心、高精度磨床、高精度三坐标测量机和计算机辅助试验装置等加工和检测设备600余台，设有理化、计量、计算机中心和液压研究所。
具有泵、缸、阀、液压系统生产能力和铸造、锻造、热处理、表面处理工艺手段。
中船重工液压机电有限公司坚持“专、特、精”的发展方向，持续进行液压产品的研发生产，持有10项部级成果奖、2项省市级奖、1项国家专利。
公司产品广泛用于国防及民用船舶、工程机械、冶金、矿山、铁路车辆、汽车、环保等行业，外贸产品远销美国、加拿大、香港及东南亚地区。
公司为了发展需要，整合资源成立了有限公司。
有限公司在生产过程中，在炼铁、有色金属冶炼、磨砂等生产工段会产生粉尘，对周边环境造成一定程度的污染。
有限公司在注重公司发展的同时，对环境保护也非常重视。
现拟对产生污染环境的粉尘进行污染治理，我公司荣幸受邀为其作粉尘处理工程设计。
有限公司目前拥有炼铁中频炉四台，其中1吨/炉2台，500kg/炉2台，均为1用1备；炼铜炉2台，规模为200-250kg/炉2台，1用1备；炼铝炉2台，180kg/炉2台，1用1备，另配备抛丸喷砂系统1套。
1.2项目概况
1.2.1工程项目地址
市区。
1.2.2污染处理规模
根据甲方提供资料，设计规模按如下考虑：
其中炼铁炉1吨/炉2台，1用1备，每台设计最大小时风量为12000m3/h，炼铁炉500Kg/炉2台，1用1备，每台设计最大小时风量为6000m3/h，炼铜炉250kg/炉2台，1用1备，每台设计最大小时风量为4500m3/h，炼铝炉180kg/炉2台，1用1备，每台设计最大小时风量为3000m3/h。
喷砂室粉尘设计小时最大处理风量为5000m3/h。
1.2.3现有工程现状
目前有限公司对炼铁、炼铝、炼铜均未作处理，其产生的粉尘对周边环境造成一定程度的污染，需要进行粉尘治理；对喷砂室粉尘做了除尘系统治理，采用机械振打袋式除尘器，但是处理效果并不理想，需要进行技术改造。
1.3设计依据，原则和工程范围
1.3.1设计依据
1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；
2）《中华人民共和国环境影响评价法》（2002年10月）；
3）《建设项目环境保护管理条例》；
4）《中华人民共和国大气污染防治法》；
5）《中华人民共和国噪声污染防治法》；
6）《国家环境保护“十五”计划》；
7）《化学工业“十五”规划》（国家经贸委）；
8）《市环境保护条例》；
9）《市环境保护“十五”计划》；
1.3.2主要规范和工程设计标准
《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）；
《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）；
《建筑制图标准》（GBJ104-87）；
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
《大气环境质量标准》（GB3095-1996）；
《船舶污染物排放标准》GB4286-84。
1.3.3设计原则
（1）认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范。
经处理后排放的粉尘符合国家和地方的有关排放标准和规定。
（2）采用先进、可靠的自动化控制技术，使废气能够完成自动处理。
（3）工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理。
1.3.4设备设计说明
（1）罐类和箱类设备选用耐温耐腐材料；
（2）对所有与粉尘接触的管道、风机做防腐处理。
1.3.5治理目标
本工程设计污染物排放指标执行GB16297-1996大气污染物排放标准，结合甲方提供资料，治理后排放指标见下表：
污染源
污染因子
排放口数量
浓度治理前（mg/m3）
最高允许排放
浓度（mg/m3）
备注
炼铁炉
粉尘
4
1000
50
有组织排放
炼铝炉
粉尘
2
1000
50
有组织排放
炼铜炉
粉尘
2
1000
50
有组织排放
喷砂室
粉尘
1
1500
50
有组织排放
二、工艺简介
2.1废气处理工艺原理
本工程粉尘处理系统主要为粉尘处理，其主要污染因子为炼铁、炼铝、炼铜等产生的粉尘污染物，以及抛丸工艺产生的喷砂等粉尘污染物。
粉尘处理方式有很多，如喷淋法、静电除尘法、布袋除尘法等。
喷淋法适用于烟尘的处理和含有机废气的处理，其产物可溶于喷淋介质，并形成沉淀以便清除；静电除尘处理效果好，运行稳定，但是一次性投资高，适合用于大型粉尘污染的处理，袋式除尘器能够回收粉尘，同时处理效果好，运行操作简单方便，比较适合中小型粉尘污染的治理。
结合甲方要求，对有色金属冶炼（炼铜、炼铝）生产中产生的粉尘回收后外卖。
因此，工艺的选择非常重要，我公司在对其可行性、经济方面进行综合比选后确定采用布袋除尘工艺。
布袋除尘具有投资省、工艺简单、操作简便等优点。
2.2、方案比选
根据制造有限公司粉尘排放特点，本方案不考虑采用不能回收利用有色金属粉尘的喷淋法，同时静电除尘因为设备一次性投资较高，也不采用，仅对旋风除尘、布袋除尘考虑两种处理工艺路线进行经济技术分析，选择出最合理、节省的一种工艺，在此基础进行设计，以达到最佳设计处理效果：
方案一、将炼铁炉、炼铜炉、炼铝炉三种金属冶炼炉粉尘进行集中处理，通过旋风除尘器处理后，通过烟囱达标排放；
方案二、将三种金属冶炼炉粉尘分为两类。
其中炼铁炉粉尘单独进行布袋除尘处理后达标排放，有色金属冶炼（炼铝炉、炼铜炉）粉尘集中进行布袋除尘处理后达标排放，喷砂室粉尘原有一套系统进行优化改造，使粉尘达到排放标准后外排。
方案三、将三种金属冶炼炉产生粉尘全部进行集中后，通过布袋除尘器处理后排放，喷砂室粉尘进行优化改造后达标排放。
上述三种方案分析表：
序号
方案一
（旋风除尘）
方案二
（布袋除尘、分散治理）
方案三
（集中治理）
能耗
电耗较少
能耗较高*
能耗高
操作
操作方便
操作较方便
操作较方便
占地
少
较少
较少
安装
管道简单
管道较简单
管道较简单
投资
小
较小*
高
处理效果
差，不能稳定达标
稳定达标*
稳定达标
回收利用
利用率低
利用率高*
利用率低
建议
推荐采用方案二
注：
带“*”为重要控制因素。
2.3废气处理工艺说明
2.3.1袋式除尘器
袋式除尘是一种干式除尘装置。
它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。
滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入布袋除尘器，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。
一般新滤料的除尘效率是不够高的。
滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。
随着粉尘在滤料表面的积聚，布袋除尘器的效率和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使布袋除尘器效率下降。
另外，布袋除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。
因此，布袋除尘器的阻力达到一定数值后，要及时清灰。
清灰时不能破坏初层，以免效率下降。
布袋除尘器结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体（灰斗）、清灰系统和排灰机构等部分组成。
布袋除尘器性能的好坏，除了正确选择滤袋材料外，清灰系统对布袋除尘器起着决定性的作用。
为此，清灰方法是区分布袋除尘器的特性之一，也是布袋除尘器运行中重要的一环。
目前常用的清灰方法有：
1）气体清灰：
气体清灰是借助于高压气体或外部大气反吹滤袋，以清除滤袋上的积灰。
气体清灰包括脉冲喷吹清灰、反吹风清灰和反吸风清灰。
2）机械振打清灰：
分顶部振打清灰和中部振打清灰（均对滤袋而言），是借助于机械振打装置周期性的轮流振打各排滤袋，以清除滤袋上的积灰。
3）人工敲打：
是用人工拍打每个滤袋，以清除滤袋上的积灰。
布袋除尘器的结构型式有：
1）按滤袋的形状分为：
扁形袋（梯形及平板形）和圆形袋（圆筒形）。
2）按进出风方式分为：
下进风上出风及上进风下出风和直流式（只限于板状扁袋）。
3）按袋的过滤方式分为：
外滤式及内滤式。
滤料用纤维，有棉纤维、毛纤维、合成纤维以及玻璃纤维等，不同纤维织成的滤料具有不同性能。
常用的滤料有208或901涤轮绒布，使用温度一般不超过120℃，经过硅硐树脂处理的玻璃纤维滤袋，使用温度一般不超过250℃，棉毛织物一般适用于没有腐蚀性；温度在80-90℃以下含尘气体。
本方案选择除尘器具有以下特点：
1）除尘效率高，可捕集粒径大于0.3微米的细小粉尘，除尘效率可达99%以上。
2）使用灵活，处理风量可由每小时数百立方米到每小时数十万立方米，可以作为直接设于室内，机床附近的小型机组，也可作成大型的除尘室，即“袋房”。
3）结构比较简单，运行比较稳定，初投资较少，维护方便。
所以，脉冲布袋除尘器广泛应用于消除粉尘污染，改善环境，回收物料等。
本方案根据运行稳定性，一次性投资及处理效率、运行成本等综合考虑，选用脉冲清灰方式布袋除尘器。
2.3.2风机
1）离心风机安装注意事项
1）风机安装时，应先检查各零件连接是否牢固，转动是否灵活等，并要检查机壳内有无杂物。
2）风机与基础结合面、进出口风管连接时，应调整自然吻合，不得强行连接，绝不允许风管的重量集中在机壳上，以免机壳变形影响正常运转。
风机进出口风管应用软管连接，并注意风机的水平位置。
3）安装后试拨叶轮转动，检查是否灵活，发现不妥之处应及时调整。
4）安装完毕，各部位正常后才能进行试运转。
试运转过程中要严格控制电流，不能超过额定值。
为防止电机因过载而烧毁，在风机启动和试运转时，必须在无荷载的情况下进行。
如情况良好，逐步将阀门开启到规定工况为止。
2.3.3粉尘净化系统维护管理
1）风机
（1）启停方式：
（2）运行状态：
平稳、电流正常。
轴温正常
（3）轴承座定期注油
（4）故障判定与处理：
检查联轴器、轴承、风机叶轮
2）除尘器
（1）抽风效果不好：
检查阀门、管路是否堵塞、布袋除尘器布袋板结、净化塔内部堵塞等。
（2）净化效果不好：
净化设备漏风，设备故障（布袋等）。
2.3.4管道选择
（1）管道布置原则
A、统一布置、尽量少占用空间，安装、操作和检修方便；
B、管道布置力求顺直，减少阻力；
C、管道应尽量避免遮挡室内光线和妨碍门窗的启闭，不影响正常的生产操作；
D、水平管道有一定的坡度。
（2）风速选择
水平通风管道设计风速20m/s，垂直通风管道设计风速23m/s，吸风罩口设计风速采用2.0m/s。
2.3.5工艺路线
粉尘通过吸风口和吸风罩吸入粉尘处理管道，然后进入脉冲布袋除尘器，经布袋除尘器除尘后的净气体被引风机通过排风管排入大气。
管道
调节阀
吸风罩
工艺点尘源
脉冲袋式除尘器
排气筒
风机
外运
灰斗
三、方案设计
3.1、方案说明
制造有限公司目前有炼铁、炼铝、炼铜工艺产生粉尘需要治理，根据甲方现场条件及工艺比选，本方案按照炼铁炉单独一套粉尘处理系统，炼铝、炼铜共用1套处理系统，喷砂室在原有粉尘处理系统上进行改造，增加旋风除尘，更换大功率风机，以满足粉尘治理需要。
因为在粉尘治理过程中，选用风机风速较大，会在现场产生较大噪音（设备外1米处噪音约85分贝），因此，本工程对风机考虑了噪音处理装置，避免在环境污染治理过程中，对粉尘进行了治理，却又产生了噪音污染等问题。
3.2工艺选择参数
3.2.1炼铁炉粉尘处理系统
炼铁炉1吨/炉有2台，500Kg/炉2台，均为1用1备，且同时使用，设计最大处理风量为18000m3/h，考虑采用风罩为活动式，用于对备用炉的粉尘治理。
罩口设计较炉体大，罩口风速设计为2m/s，以便吸入炼铁炉周边空气，对吸附的高温含尘气体进行降温。
离心风机：
型号：
4-68NO6.3C，全压为1971Pa，Q=18879m3/h，R=2000r/min,N=15KW。
数量：
1台
脉冲振打布袋除尘器型号规格：
MC-6处理风量=20000m3/h，阻力损失：
1500Pa
数量：
1台
材质：
碳钢
3.2.2炼铜、炼铝炉粉尘处理系统
炼铜炉型号为250kg/炉，数量2台,1用1备,炼铝炉180kg/炉，数量2台,1用1备，设计最大处理风量为7500m3/h，考虑采用炼铜炉风罩为活动式，用于对备用炉的粉尘治理，同时为了不影响设备操作，炼铝炉吸尘罩为固定式。
脉冲振打需用的空压机与炼铁炉粉尘处理系统共用。
罩口设计较炉体大，罩口风速设计为2m/s，以便吸入炼铁炉周边空气，对吸附的高温含尘气体进行降温。
离心风机：
型号：
4-68NO6.0C，全压为1808Pa，Q=9180m3/h,R=1600r/min,N=7.5KW
数量：
1台
脉冲振打布袋除尘器型号规格：
MC-4处理风量=8000m3/h，阻力损失：
1500Pa
数量：
1台
材质：
碳钢
3.2.3喷砂室整改工程
喷砂室原有粉尘处理系统一套，设计最大处理风量为3000m3/h，目前效果不理想，其喷砂室粉尘有泄露现象，根据我公司分析，其风机选型较小，而且，袋式除尘器负荷太重，造成阻力损失大，影响风机效率。
因此，本工程整改考虑在袋式除尘前安装旋风除尘设备，降低布袋除尘器处理负荷，减少阻力损失，同时更换大功率风机，保证风压能够满足处理要求。
原有喷砂室吸气口较小，在整改过程中考虑对喷砂室缝隙的处理，同时增开进气口，保证进气口风速在一定范围。
机械振打布袋除尘器保留原有。
旋风除尘器：
型号：
XLP-600，处理风量：
5000m3/h
材质：
碳钢
离心风机：
型号：
4-68NO4.5A，全压为2657Pa，Q=5790m3/h,R=2900r/min,N=7.5KW
数量：
1台
3.3电气设计与自动控制
3.3.1设计依据
（1）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
（2）《低压配电设计规范》（GB50054-95）
（3）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-95）
（4）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-942000年版）
（5）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）
（6）《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）
（7）《工业企业照明设计标准》GB50034-92
（8）业主提供的招标文件
（9）相关工种所提设计资料、图纸
3.3.2工程范围
本设计包括整个处理系统全部电气设计，具体内容如下：
（1）用电设备供电及控制系统设计。
（2）电缆敷设设计。
（3）系统及各建、构筑物接地设计。
（4）防雷及接地设计。
本工程设计不包括进线电源设计。
3.3.3供电方式
根据处理工艺和设备运行的要求，供电电源的电压等级为380V。
3.3.4控制与保护
控制方式为手动方式，同时可实现配电箱控制、就地控制。
3.3.5防雷与接地
本工程采用TN-S系统，中性线与接地线分开。
所有正常不带电的用电设备外裸壳必须可靠接地，接地电阻小于4Ω。
站区照明灯杆及护栏考虑防雷，其电阻小于10Ω。
本工程防雷系统接入大防雷接地系统。
四、项目故障分析及环境风险的预防
4.1故障分析
当环保处理项目由于故障不能正常工作时，生产工艺产生的烟尘得不到有效的处理而直接排放势必会对当地环境造成破坏。
废气治理设施项目建成后，对环境风险的影响主要体现在处理设施故障主要表现在主要设备故障、工人误操作、停电等方面。
4.2预防措施
本工程粉尘治理工程涉及到离心风机、旋风除尘器、脉冲布袋除尘器等设备，技术要求较高，为避免因操作原因造成污染事故，要求操作人员具备一定的环保专业知识和机械知识，专业技术人员最好经过专门培训。
制定处理项目发生故障时的应急预案，尽量减小对周边环境造成直接影响。
五、防腐
5.1设备防腐
为了使工业废气治理工程采用的设备延长使用寿命，节省投资，减少维护量，设计根据不同的工作环境，不同的场合，对设备选材及防腐做出不同的选择，采取不同的防腐措施。
5.2管道防腐
选用管道基本为碳钢管道加防腐，保证整个工艺管线的流畅和提高设施的使用寿命。
总之，在设计中根据不同的用途采取相应的防腐蚀措施，都会避免减少因各种各样的腐蚀而造成的损失。
六、工程概算
6.1工程概算编制说明
本工程概算系根据甲方提供图纸及有关文件进行编制。
6.2工程概算依据
1）《全国统一建筑工程基础定额（99）市基价表》及配套费用定额
2）99年《市政工程预算定额》及配套文件
3）《市（2000）安装工程单位基价表》及配套费用定额
4）化工部建发[1994]711号文《化工建设建筑安装工程费用定额》
5）2000年《化工设计概算定额》
6）原化工部建发[1993]599号文《化工设计概算编制办法》
7）原化工部建发[1994]890号文《化工工程其他费用编制规定》
8）国家其他部门颁发的有关概算定额
9）有关设备生产厂家最近报价资料
10）类似工程造价统计资料
6.3工程概算方法
（1）建筑工程费
本项目参照当地的工程造价水平及有关概算指标概算。
（2）设备购置费
国内设备原价按设备生产厂家现行出厂价格计算。
（3）安装工程费
类似工程技术经济指标——百分数比率法。
（4）其它费用
勘察设计费，根据国家计委、建设部【2002】10号文有关规定计算。
竣工图编制费，按设计费的10%计算。
调试费用，按项目设备购置费的3%计算。
（5）本项目建设资金为企业自筹。
七、组织机构及人员编制
7.1组织机构
在污染治理工程的日常管理工作中，为了运行好各种设施设备，管理好各项运行工作，保障设备正常稳定地发挥作用，保护、调动职工的积极性和责任感，必须建立和执行岗位责任制，制定一整套规范化管理制度。
建立一整套完整的组织管理机构并应采取以下相应的管理措施。
1.建立健全完备的生产管理机构。
2.对进入废气处理站的职工进行必要的资格审查。
3.组织操作人员进行上岗前的专业技术培训。
4.聘请有经验的专业技术人员负责站内的技术管理工作。
5.建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的管理规章制度。
与岗位责任制相配套的在运行岗位上还应建立设施巡视制、安全操作制、交接班制和设备保养制度。
6.为使以上规章制度切实得到贯彻执行，各级管理部门还应制定出一套对岗位工作进行考核的科学方法及各种奖惩措施。
对站内职工定期进行考核及奖惩。
7.组织专业技术人员提前进岗，参与施工与安装、调试、验收的全过程。
为今后的运转奠定基础。
7.2技术管理
废气处理站的运行管理、要以处理效果佳，处理成本低为目标。
同时要求做好日常大气质量分析并保存好各项资料，记录要完整，做好处理建、构筑物和设备的日常维护保养工作。
表7-1废气处理人员编制表
名称
人数
备注
管理人员
1
由环保部门兼管
1
1
由车间人员兼职
合计
2
八、劳动安全卫生、消防、节能
8.1设计依据
废气处理设施的建设主要目的是控制大气污染，保护环境，造福人民，促进周围工农业生产的发展和提高企业自身的市场竞争力。
但在废气处理过程中，也存在着影响职工安全的问题，对待这些可能出现的问题，设计上做了周密的考虑，采取了必要的防范措施。
设计主要依据：
1）工厂安全卫生规定国务院1956年
2）工厂企业设计卫生标准劳动部1962年
3）工业企业噪声卫生标准（试行草案）劳动部1979年
4）爆炸危险场所电气安全规程（试行）劳动部1987年
5）建筑物防雷设计规范GB0057-94
8.2设计中采取的主要防范措施
8.2.1安全措施方案
除了加强安全教育，制定安全操作规程和安全管理制度外，在设计方面采取如下措施：
1）各建筑物中的凌空处均设置保护栏杆。
2）尽量在污染物小的空间设管道闸阀方便操作。
3）电器安全措施：
本设计均严格执行《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）、《建筑电气设计技术规程》（JGJ16-83）以及《工厂电力设计技术规程》等有关规范以及规程中有关防雷、接地安全措施和事故处理的保护措施。
8.2.2站区总体布置方面
根据生产工艺的要求、环境影响等因素进行站区总体布置。
8.2.3工艺安全设计方面
制定操作规程，在运转管理说明中明确规定安全操作规则，规范职工的操作行为，杜绝事故的发生。
8.2.4消防设施
所有建筑物均严格执行《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）。
厂区消防系统与低压给水系统结合，按规定配置室外消火栓。
在值班室、配电室、加药间均设置CO2干粉灭火器。
九、主要工程量清单
制造有限公司粉尘处理系统
主要设备材料清单
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
一
炼铁炉粉尘处理系统
1
吸尘罩
φ1500
个
1
2
吸尘罩
φ1200
个
1
3
活动接口
φ450
个
1
4
活动接口
φ320
个
1
5
风向阀
φ450
个
1
6
风向阀
φ320
个
1
7
吸气支管
φ450
米
6
8
吸气支管
φ320
米
6
9
吸气主管
φ550
米
30
10
引风机
4-68NO6.3C
台
1
11
脉冲振打除尘器
MC-6
台
1
含振打装置
12
阀门管件
套
1
13
支撑架
套
1
14
监测楼梯及平台
套
1
15
设备基础
套
2
16
风机隔声室
间
1
17
电控装置
套
1
18
烟囱
φ600
m
15
二
炼铜、炼铝粉尘处理系统
1
吸尘罩
φ800
个
1
2
吸尘罩
φ400
个
2
3
活动接口
φ260
个
1
4
风向阀
φ260
个
1
5
风向阀
φ220
个
1
6
吸气支管
φ260
米
6
7
吸气支管
φ220
米
6
8
吸气主管
φ380
米
40
9
引风机
4-68NO6C
台
1
10
脉冲振打除尘器
MC-4
台
1
含振打装置
11
阀门管件
套
1
12
支撑架
套
1
13
监测楼梯及平台
套
1
14
设备基础
套
2
15
风机隔声室
间
1
16
电控装置
套
1
17
烟囱
φ400
m
1
升级会员 