熔铝炉烟尘治理方案.docx
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熔铝炉烟尘治理方案
一、企业简介
二、概述
“清除污染，保护环境”是我国的一项基本国策。
大气污染是我国的主要环境问题之一，引进、研制并推广适合我国经济能力，防治污染的新技术、新工艺、新设备势在必行。
针对这一现实问题，我公司全体员工齐心协力，经过长期的艰苦努力，开发了新一代的环保产品—LCM型脉冲袋式除尘器。
通过国家环保部门的技术鉴定，各项经济技术指标均达到国内外先进水平，其消烟除尘效率达到%以上。
随着现代工业的快速发展，各企业部门面临着消除污染，保护环境的义不容辞的责任，在尽到这一责任的同时，选择经济实用，技术先进的净化设备，高效率捕集浮游在大气中的微粒粉尘，是非常重要的技术工作。
我公司为各企业部门完成这一工作提供方便条件。
贵公司现有两台熔铝炉，在生产过程中产生大量的浓烟粉尘，严重污染了车间及周边地区的环境，岗位工人身心健康也造成一定的影响。
在旧的除尘项目中，未能完全捕集熔铝炉产生的粉尘并有效治理。
为切实保护周围环境和车间及岗位工人的工作环境，有效治理烟尘排放，现对贵公司两台熔铝炉排放的废气（烟尘）进行改造治理。
受贵公司委托，结合贵公司领导的要求,以改善厂区、岗位及周边环境为环保要求,扬州XX环保成套设备有限公司技术人员在各有关部门的协助下对现场进行了查看,并收集了部分资料,针对贵公司特点,制定了本套设计方案,旨在达到既能有效治理烟尘又能节约投资成本这一双重目标，我公司对熔铝炉废气（烟尘）提出治理方案，经有关领导及专家审定后组织实施。
三、设计标准及设计原则
设计原则
3.1.1严格遵照国家标准及业主的要求，审慎合理地确定设计标准。
3.1.2在确保功能可靠，经济合理和操作管理方便的前提下，尽量做到技术先进。
3.1.3在保证处理效果的前提下，减少投资及运行成本。
3.1.4平面布置力求紧凑合理，节省占地。
3.1.5设计文件满足功能性、可实施性、适应性、安全性。
即在确保达到有关污染物排放标准的前提下，将“运行可靠不影响工艺及操作”作为重要的设计目标考虑，同时尽可能降低除尘电耗，节省工程投资，确保消防安全，力求综合效益的先进性。
设计依据
《中华人民共和国环境保护法》
《工业炉窑污染物排放标准》GB9078—1996
《冶金工业环境保护设计规定》YB9066—95
《钢铁工业废气粉尘排放标准》GB9708-1996
业主提供的相关数据参数
有关标准
《大气污染物排放标准》-GB16297-1996
《工业企业设计卫生标准》-GB16297-1996
《工业企业厂界噪声》-GB12348－90
四、技术条件及供货范围
技术条件
（1）新建布袋除尘器一台；
（2）设备是技术参数：
处理气量90000m3/h
过滤面积1568m2
过滤风速0.95m/min
设备阻力≤1200Pa
排放浓度≤50Nmg/m3
供货范围
（1）工程的设计范围：
除尘系统的整体设计；
（2）工程的设计、制造、运输、施工、调试等均由供方负责；
注：
所有土建的施工均由需方负责，需方接通电源至设备附近,粉尘处理及利用由业主统一处理。
五、捕集部分
捕集罩是整个除尘系统成败的关键之一,在熔铝炉烟尘治理上,由于捕集罩不理想而导致失败的例子枚不胜举。
就熔铝炉除尘而言，采用设计合理的捕集罩是经济有效的解决方案。
烟气捕集形式
通常熔铝炉集烟罩可分为三大类，即炉内集烟、炉外集烟和综合集烟三类。
根据对熔铝炉现场工况的研究与分析，并结合我公司多年治理经验，我们决定选用炉外集烟方式。
捕集的原理
熔铝炉工作时,产生的大量烟气在热射流的作用下上冲扩散,而此时集气罩迫使烟气在约束的范围内上升,使热气保持一定的热荷与抬升速度,同时又抑制车间横向气流的干扰。
受引风机的负压作用,加上烟热气流原有的运动惯性,烟气继续上升通过排烟管道进入除尘器净化。
集气罩设计时需考虑到现场情况。
捕集罩设计要点
针对上述特定的条件和各类经验的比较及测算,本方案要设计捕集罩时,主要措施如下：
设计增加罩口流速，加大对横向气流干扰的抗力,以捕集98%以上的中心烟气流，并保证罩体的容积，避免短时间内骤增的烟气不会外溢，从而被有效的捕集。
六、除尘工艺的比较选择
除尘工艺比较
除尘技术按其分离捕集粉尘的主要机制分为机械除尘、湿式除尘、过滤式除尘、静电除尘四种成熟的技术和设备。
按照除尘效率的高低，可把除尘器分为高效除尘器（电除尘器、过滤式除尘器和高能文丘里洗涤器）、中效除尘器（旋风除尘器和其他湿式除尘器）和低效除尘器（重力沉降室、惯性除尘器）三类。
本项目中采用脉冲袋式除尘器除尘。
常用除尘器的对比表
除尘器
处理气量
除尘效率
压力损失
投资费用
占地面积
性能及优点
重力沉降室
大
低
小
少
大
捕集尘粒≥50μm结构简单，维护管理容易。
适宜于净化密度大，颗粒粗的粉尘
旋风除尘器
中
中
中
少
小
结构简单、操作维护方便、动力消耗不大，捕集5－15μm以上的尘粒。
适宜于粉尘变化大的含尘烟气
水膜除尘器
大
高
大
中
中
捕集尘径≥5μm可达90%以上。
常用于高温烟气降温和除尘，也可用于吸收气体污染物。
文丘里喷雾洗涤器
大
高
大
大
中
捕集尘径～5μm的尘粒可达99%以上。
常用于高温烟气降温和除尘，也可用于吸收气体污染物。
袋式除尘器
大
高
中
高
大
捕集尘粒＞μm，性能稳定可靠，负荷变化适应性强。
使用受温度、湿度、腐蚀性限制。
静电除尘器
大
高
小
高
大
能捕集亚微米级粒子，能连续操作，可在高温或腐蚀条件下工作，应用于火力发电、水泥工业除尘。
由上表不难看出重力沉降和旋风除尘是针对大颗粒径粉尘除尘，对细微粉尘及烟气几乎没有除尘效果；水膜与文丘里是利用水把粉尘加湿、加重从气体中分离出，但采用湿式除尘必须处理含污泥的水，否则有可能造成二次污染，所以它没有干式除尘器应用广泛；静电除尘虽然除尘效率很高，但它的投资成本、运行费用及维护成本都比较高。
除尘器选择
根据以上分析及业主对工艺设计的要求，我们选用脉冲袋式除尘器。
除尘器设计合理与否是系统能否长期、可靠、稳定运行的关键。
我公司的抗结露、低阻清洁脉冲除尘器，彻底解决了长期以来国内除尘器普遍存在的结露、板结高阻等通病，并可长期、稳定地运行在1200Pa左右，它保证了系统风量的稳定。
6.2.1除尘器特点
（1）设有均温、沉降段，可大大减轻滤袋负荷；
（2）结构阻力低，使除尘器稳定运行在1200Pa左右；
（3）气源清洁处理，杜绝气源油、水结露；
（4）轻型袋笼，换袋轻松；
6.2.2脉冲除尘器气源处理及抗结露
脉冲反吹清灰是一种较为理想且有效的清灰方式，它可根除除尘器“高阻症”所带来的不利影响。
但国内同类除尘器在使用上往往忽视对气源的处理，导致布袋结露板结等不良后果。
解决布袋结露是脉冲除尘器的难点之一。
6.2.3过滤风速的确定
过滤风速是确定除尘器结构的关键参数之一。
以往的经验教训表明，过滤风速的影响至关重要。
国内在同类除尘器的应用上，大多照搬国外的经验，一般选择均高达－左右，片面强度投资少，占地省，但却没有考虑到滤袋的承受极限。
如一味追求高过滤风速，必将导致：
●布袋寿命急剧下降。
●过滤面积大幅减少，造成除尘器热容减小，布袋不堪热负荷的持续冲刷，形成局部或大面积变形，以至失效，造成“高阻症”。
由于形成高阻症，突发高温积蓄引起烧袋；
●风量很快在短期内下降，影响捕集效果。
有鉴于此，本方案在充分的实践依据的基础上，确定过滤风速为0.95m/min左右，比较经济、适用。
6.2.4滤料的选用
根据现场实际情况及以往类似工程经验，在此项目中，除尘器采用中高温滤料。
下表是几种常用滤料的性能参数比较。
滤料性能参数比较
滤料名称
玻纤针刺毡
诺梅克斯
氟美斯
P84
涤纶针刺毡
指标
单位
质量
g/m2
900
850
900
500
500
连续使用温度
℃
≤260
220
260
260
120
过滤风速
m/min
根据实际情况，我们选用氟美斯滤料。
七、设计方案
设计依据和设计原则
7.1.1设计依据
1、业主提供的相关资料；
2、有关标准与规范
（1）环境保护标准
GB3095－1996《环境空气质量标准》
GB18599－2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》
GB12348－90《工业企业厂界噪声标准》
GBZ1－2002《工业企业设计卫生标准》
GB9078—1996《工业炉窑大气污染物排放标准》
GB16297－1996《大气污染物综合排放标准》
（2）材料
GB699－88《优质碳素结构钢技术条件》
GB711－85《优质碳素结构钢热轧厚负钢板技术条件》
GB710－88《优质碳素结构钢薄钢板和钢带技术条件》
GB3087－82《碳钢焊条技术条件》
（3）设备标准
HJ/T328-2006《环境保护产品技术要求脉冲喷吹类袋式除尘器》
HJ/T330-2006《环境保护产品技术要求分室反吹类袋式除尘器》
HJ/T324-2006《环境保护产品技术要求袋式除尘器用滤料》
HJ/T327-2006《环境保护产品技术要求袋式除尘器滤袋》
HJ/T326-2006《环境保护产品技术要求袋式除尘器用覆膜滤料》
HJ/T325-2006《环境保护产品技术要求袋式除尘器滤袋框架》
HJ/T284-2006《环境保护产品技术要求袋式除尘器用电磁脉冲阀》
GBJ17－91《钢结构设计规范》
（4）安装调试
GB50054－95《低压配电设计规范》
GB50055-93《通用用电设备配电设计规范》
GB50254－94《电气装置安装工程低压电气施工和验收规范》
GB50217－94《电力工程电缆设计规范》
GB50205－95《钢结构施工及验收技术规范》
Q/HTL001－2002《扬州XX环保成套设备有限公司企业标准》
7.1.2设计原则
1、除尘系统布置满足系统整体布置要求；
2、确保除尘器工作时满足熔炼炉的正常运行；
3、除尘装置使用寿命长、操作维护简单，布置紧凑、占地面积小；
4、工艺先进、简单（除尘效率高，无二次污染，操作简单）；
5、经济合理（在满足系统各项指标的前提下，一次性投资和运行费用低）；
6、成熟可靠（运行可靠性高，技术成熟）；
7、适合业主的具体情况及要求。
工艺流程及说明
在工艺先进、运行可靠和经济合理的原则下，为了最大限度的减小一次性投资、节能降耗和系统维护方便，熔铝炉烟气经捕集罩至重力沉降室，进行降温和沉降大颗粒粉尘，再进入布袋除尘器除器进行除尘后经过风机通过烟囱排入大气。
主要工艺参数
7.3.1熔铝炉气量的确定
在低悬罩排风量计算方法中，可用下式计算：
Q=3（△t）12A
式中Q——总排风量，m3/h；
△t——热源与周围空气温差，℃；
A、B——矩形罩口的长和宽，m。
根据现场考察情况及相关计算方法，可得出两台熔铝炉烟气总量约为90000m3/h。
7.3.2主风机
主风机技术参数
风机型号：
G4-68No16D
流量：
84156～107372m3/h
全压：
2707～2560Pa
功率：
110kw
转速：
960r/min
除尘设备
7.4.1主要设备的选型
袋式除尘器的形式多种多样，并非每一种袋式除尘器应用于熔铝炉除尘都能取得良好的效果。
根据国内外除尘的应用情况，此项目选用长袋低压脉冲袋式除尘器。
除尘器由箱体、灰斗及脉冲喷吹机构等部分组成。
烟气从灰斗进入除尘仓室，净气自箱体汇风室排出。
滤气室内的滤袋悬挂花板上，滤袋内有防止滤袋吸瘪的支撑骨架（笼骨）。
反吹空气由净气室内的喷吹装置喷向滤袋，瞬间完成清灰过程，其脉冲耗时要以毫秒计。
7.4.2工作原理
来自熔铝炉的含尘气体经集尘罩引入重力沉降室进行降温、沉降处理后气体再从脉冲布袋除尘器风室下部进入灰斗后，由于流道断面积突然扩大，流速降低，气流中一部分粗颗粒、密度大的尘粒在重力作用下，首先在灰斗内沉降下来，那些较细的尘粒则通过与滤袋表面的惯性碰撞，筛滤等综合效应，沉积在滤袋的外表面，净化后的气体由滤袋内部流入净气室，经管道进入风机再排入烟囱。
袋式除尘器的阻力值随滤袋表面粉尘厚度的增加面增加，当阻力达到一定值时，开启脉冲阀，由脉冲喷吹气流清灰。
其清灰过程是由储气罐内的压缩空气通过脉冲阀经喷吹总管上的喷吹装置喷向布袋，由于高速气流的引射作用，袋口会形成一个负压区，把周围的大量气体诱射入滤袋中，使滤袋内出现瞬间正压，滤袋此时会急剧膨胀，气流由袋里穿向袋外，使沉积在滤袋外表面的粉尘脱落，掉入灰斗内，而达到清灰目的。
灰斗内收集的粉尘通过卸灰阀排出。
当清灰结束后，关闭脉冲阀，确保布袋不被胀破，而增长寿命。
（清灰方式为在线清灰）
袋式除尘器为露天布置，在考虑载荷的基础上按8级地震设防，并考虑防冻、防风、防雨、防锈等措施，外观美观大方。
7.4.3除尘器主要工艺参数
序号
项目
单位
参数
备注
1
处理烟气量
m3/h
90000
两台熔铝炉
2
过滤面积
m2
1568
3
过滤风速
m/min
4
除尘器进出口压差
Pa
≤1200
5
滤袋规格
mm
Φ130×6000
6
滤袋数量
条
640
7
滤袋材质
950g/㎡
氟美斯
8
喷吹压力
MPa
－
9
脉宽
s
可调
10
耗气量
m3/min
11
用电量
kw
150
设备总用电量
除尘器结构组成分类
7.5.1设备组成
序号
项目
型号规格
单位
数量
备注
1
袋式除尘器
LCM1568
台
1
2
滤袋
Φ130×6000
条
640
900g/㎡
3
滤袋框架
Φ125×5950
套
640
4
脉冲气包
Φ426
台
2
5
喷吹管
Φ89
套
40
6
脉冲阀
DMF－Y－76S
只
40
苏州协仓
7
风机
G4-68No16D
台
1
8
控制柜
PLC
台
1
9
仓振器
MVE60/3
台
4
10
卸灰阀
400×400
套
1
加热炉
工艺流程图
备注：
滤袋设计瞬间使用温度250℃，确保滤袋使用寿命和设备的正常运行。
除尘器的安装、使用、维护、检修
1、安装时，各连接处应加橡胶垫，连接螺栓均匀拧紧，以保证除尘器具有良好的气密性。
2、控制仪、控制阀、滤袋、空气过滤器等部件安装前均应加以检查清理。
3、控制仪器安装接220V电源，开动开关，按数字显示的顺序启动每个电磁阀。
4、滤袋安装时，注意不要弄破，要检查框架是否完好，如有损坏要及时修好，磨掉毛刺方可安装，否则会影响除尘效率。
5、破损滤袋更换要及时，如发现排气口冒灰，表明已有破损滤袋，这时要先停风机，打开上盖，查出破损滤袋并更换。
6、脉冲袋式除尘器在设有专人管理，维修人员要熟知除尘器及仪表。
原理性能，掌握调整与维修方法，并建立运行记录。
7、除尘器的清灰常规方式有差压控制和时间控制二种方法，差压控制较为直观，但仪表管路需经常清理，仪表需经常校对，时间控制管理方便，维修量小，运行可靠。
而定时控制的整定值是同除尘器进出口压差变化决定的，在调试初期按经验进行确定，而最终可以通过正交试验确定优化方案，以便取得较好的清灰效果。
8、各传动部件定期注油。
9、脉冲除尘器贮气包及气源的空气过滤器，每班要排污一到两次。
10、发现上盖板及检查门的密封板老化，失去弹性，及时更换。
11、脉冲阀膜片是易损件，发现破损要及时更换。
12、电磁阀要保持动作灵敏可靠，如果发现弹簧因油垢腻住而动作不灵，可拆卸用酒精清洗，组装时弹簧要对准弹簧座，不得倾斜，以防磨损膜片。
劳动定员
本脉冲喷吹袋式除尘器自动化、智能化、无需增设专人操作，只需对熔铝炉操作人员进行培训，熟悉操作程序。
八、电气
设计依据
《低压配电设计规范》GB50054－95
《通用用电设备配电设计规范》GB50055－93
《建筑物防雷设计规范》GB50057－94
《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232
《电力建设施工及验收技术规范》
《电器装置安装工程施工技术条件》GBJ232
各专业提供的设计资料
负荷等级及供电要求
根据相关电气商讨标准，本工程负荷等级为三级。
除尘装置配电电压等级380V/220V,三相四线制，控制电源为交流220V。
电气传动及控制
电气控制部分是除尘器工作的指挥中心，控制部分是否稳定将会直接影响到除尘器能否正常工作，所以电气控制系统应满足工艺要求，运行稳定可靠，安全经济，操作简单，维护方便。
控制房要建在设备附近。
8.3.1清灰控制
（1）控制要求
清灰效果的好坏直接影响到除尘器能否正常运行，许多除尘器运行一段时间后就出现烟尘捕集率下降，甚至发生烧袋情况，清灰效果不好是其主要原因之一。
控制系统具有工作稳定可靠，抗干扰能力强，维护简单等特点，通过编程可灵活地实现各种控制目的，得到了广泛的应用。
（2）控制方式
清灰控制主要有定压控制和定时控制两种形式。
定压控制工作方式就是利用除尘器进见管与出风管的压力差△P由差压变送器发出清灰控制信号，这种控制方式是根据滤袋实际积灰程度间断进行的，具有清灰能耗低，脉冲阀动作次数少等特点。
定时工作方式就是按照预先设定的时间进行清灰，清灰时间的确定应对倒罐站生产现场进行详细观察后而定。
通常情况下采用定时工作方式。
8.3.2卸灰控制
这部分主要控制仓壁振动器及卸灰阀，由控制器进行控制。
必要时也可转换成手动控制。
断电保护
⑴低压电动保护
短路保护、断相保护、过负荷保护（整定值倍）。
⑵低压配电线路保护
配电线路采用上下级保护电器，应有选择性动作，干线上的空气开关宜选用短延时脱扣装置；用空气开关保护的线路，短路电流不应小于空气开关瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的倍。
⑶断电保护的时限配合要有阶梯性和选择性。
⑷常用仪表
主要设备及材料选择
电气设备选择在满足工艺要求以及确保人身安全的前提下，最大程度的选用操作方便、可靠性高、便于维护、自动化程度高的设备，以便使整个电气系统能高效、可靠的运行。
低压控制柜选用标准型控制柜，控制柜采用镀锌钢板制作而成，具有抗腐、耐潮、防尘等功能，安全可靠性高、发生故障后影响范围小。
各回路主开关选用高分段能力的塑壳断路器。
高压电缆选用阻燃型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套内钢带铠装铜芯电力电缆，低压进线电缆选用阻燃型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套内钢带铠装铜芯电力电缆，其它低压动力电缆选用阻燃型聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯铜芯电力电缆，控制电缆选用阻烯型聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯控制电缆，电缆沿电缆桥架或电缆沟敷设。
所有电力电缆均按允许载流量选择，电压降校验（工作电流按100%负荷计算）、短路电流热稳定校验及保护灵敏度校验。
电缆桥架选用有孔带盖板的钢制托盘，表面喷涂防腐、防火，额定均布负荷等级A级；桥架分双层，控制电缆放下层，动力电缆放上层；电缆桁架具有可靠的电气连接并接地；对于震荡的场所，与固定装置连接处设置减震线圈；电缆填充率符合相关标准规范的规定。
防雷及接地
本工程为三类防雷，房屋、塔体、罐等采用避雷针或其它金属结构作为闪接器，每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30Ω，防直击雷接地宜和防感应雷、防静电，保护和工作接地共用接地系统，该接地系统和全厂接地网相接。
装置内和建筑物内要进行总等电位连接和局部等电位连接；每个单元均有自己的接地网，接地网间用接地干线连成一个整体。
接地干线采用镀锌扁钢，其截面不小于100mm，接地极采用镀锌角钢，厚度为4mm，装置内正常不带电的金属外壳与接地装置连接，仪表专业接地根据其专业要求确定。
所有接地应能接至岛内与整个电厂相连的电气接地网上。
照明
新建各工艺系统设施工作照明电源均就近低压配电柜取得，室外设备采用防尘防爆工厂灯。
九、土建
土建工程其内容为：
（1）除尘器基础；
（2）引风机基础；
（3）重力沉降室；
（4）控制房基础；
（5）烟囱基础；（烟囱做防腐）
（5）部分管路支架均采用钢筋混凝土结构，其位置和形式视现场体情况而定。
本工程所有土建部分由业主负责。
十、调试、试运行、培训
扬州XX环保成套设备有限公司的服务范围是指其现场进行的工作和对业主方的运行、维护和管理人员进行必要的技术培训。
扬州XX环保成套设备有限公司提供完整的除尘装置调试方案，包括分部调试和整体调试的详细文件，并进行调试工作、确认调试结果，并派人参加由业主方组织进行的性能验收试验（费用业主承担）。
扬州XX环保成套设备有限公司负责解决除尘装置在投入商业运行前的试运期间发现的问题，确保除尘装置达到设计性能。
十一、公共卫生与安全
除尘系统设计遵循《工业企业设计卫生标准》等有关法规。
各专业在设计过程中均考虑设备及操作人员安全健康，保证安全生产和良好的操作环境。
公共卫生
本项目为环保工程，该设施可以长期有效的发挥作用，给公司带来长期效益。
安全措施
⑴系统操作维护部分均设有楼梯、平台及安全防护拦杆；
⑵运转设备的暴露部位设有防护罩；
⑶所有电气设备均可靠接地；
⑷控制柜等布置均有足够安全检修距离；
⑸室外的电气设备设有防雨罩；
十二、报价表
（单位：
元）
序号
名称
型号
单位
数量
单价
总价
备注
1
袋式除尘器
LCM1568
台
1
本体
2
滤袋
Φ130×6000
条
640
氟美斯
3
框架
Φ125×5950
根
640
4
脉冲阀
DMF-Y-76S
只
40
5
仓壁振动器
MVE60/3
台
4
6
调压阀
DN40
只
1
7
截止阀
DN65
只
2
8
风机
G4-68No16D
台
1
110kw
9
卸灰阀
400×400
台
1
10
储气罐
1m3
套
1
11
空压机
台
1
15KW
12
电控柜
PLC控制
套
1
PLC控制
13
电缆桥架
套
1
14
捕集罩
2500×2000
只
1
15
管道
套
1
含弯头、辅件
16
辅材
油漆等
17
脚手费
18
运输
19
吊装费
20
安装调试费
21
税金
8%
合计：
人民币元整￥：
元
备注：
以上价格不含土建费用，所有土建需方自理；（重力沉降室属土建部分）
电源部分由需方接至供方控制柜电源上方。
十三、付款方式
合同签定后预付款30%，发货前经业主验收合格后再付总价的60%，安装调试结束后付到总价的5%，5%余款作质保金，质保期后一个月内付清。
十四、交货期
合同生效预付款到帐后，设备20天到达安装现场，30天安装完毕，3天调试完毕可交付使用。
十五、质
升级会员 