山西XXX铜窑炉烟气治理方案.docx

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山西XXX铜窑炉烟气治理方案

XXX有限公司XXX铜矿

窑炉烟气处理工程技术方案

XXX环保设备设计有限公司二零一三年六月二

六日

1．项目情况：

2、项目设计的依据和原则：

2.1.设计依据

.4..

.4..

.4.

2.2.主要规范和工程设计标准

.5..

2.3.企业提供的相关数据、资料及同类产品工厂生产技术、工艺

考察，排污状况及治理情况调研。

6..

.6...

2.4.

设计原则

3.1.

.6..

烟气产生和排放情况：

3.2.

3.3.烟气处理后情况：

1..3

5.3.集气罩方式和特点：

5.4.

1..6

熔炼炉烟气处理工艺：

2..0

7.窑炉烟气处理工程总投资：

7.1.熔渣炉和熔炼炉方案一的投资总额：

.2.0

7.2.熔渣炉和熔炼炉方案二的投资总额：

.2.0

7.2.熔渣炉和熔炼炉方案三的投资总额：

.2.0

.2..0.

8.工程说明：

垣曲县五龙实业有限公司洛家河铜矿

窑烟气处理工程技术方案说明书

1．项目情况：

XXX有限公司XXX铜矿是以铜矿石为主要原料，通过融化、还原、精制等环节生产金属铜的企业，地处山西省运城市垣曲县蒲掌乡水出窑村。

在生产过程中，熔炼炉和熔渣炉，产生和排放的烟气中含有大量的烟尘和二氧化硫等污染物，给工厂局部大气环境造成了污染；从消除污染、保护环境、造福于民和利于工厂持续稳定发展的角度出发，工厂领导根据企业的具体情况，结合国家环保政策和垣曲县环保局的要求，决定采用先进技术和设备对现有的熔炼炉和熔渣炉排出烟气和粉尘进行处理，实现达标排放。

应工厂要求，我们在现场考察、与工厂领导讨论的基础上，结合我们二十余年对窑炉烟气处理工程的经验，通过技术比较、工艺论证、投资优化等工作，编制了垣曲县五龙实业有限公司洛家河铜矿窑炉烟气处理工程技术方案，从处理技术、工艺、设备及报价等方面做以说明，不妥之处，敬请指正。

2、项目设计的依据和原则：

2.1.设计依据

2.2.

1）

中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；

施蓝天碧水的决定》

10）《运城市环境保护“十二五”计划》；

11）垣曲县五龙实业有限公司洛家河铜矿项目环评报告

2.3.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）；环境工程技术规范制定导则》；

国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通

知[计价格（2002）10号]；

工程勘察设计收费管理规定》；环境工程设计手册》（修订版）；建设项目环境保护设计规定》；大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；

大气环境质量标准》（GB3095-1996）；工业窑炉大气污染物排放标准》

中国环境保护认定技术条件《湿式烟气脱硫除尘装置》

HCRJ012-1998；

中国环境保护认定技术条件《花岗石类湿式烟气脱硫除尘装

置》HCRJ040-1999；

中国环境保护认定技术条件《工业锅炉多管旋风除尘器》

HCRJ001-1996；

燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》

2.4.企业提供的相关数据、资料及同类产品工厂生产技术、工艺考察，

排污状况及治理情况调研。

2.5.

设计原则

国家的有关法规、规范。

经处理后排放的烟尘和二氧化硫符合国家和地方的有关排放标准和规定。

采用的技术必须是成熟和完善的技术。

尽可能降低投资，体现投资的经济性。

工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理。

新的烟气处理系统对锅炉的正常运行不会造成很大影

响；

3．烟气产生和排放现状和处理要求：

3.1.烟气产生和排放情况：

贵司有熔渣炉两台，交替使用进行生产，在加料口，由于加料

斗和收料口之间存在落差、渣料粒径小等原因，造成加料时物料

粉尘飞扬，产生局部大气污染；目前没有任何粉尘收集和处理设施，呈无组织排放状态。

熔炼炉一台，采用焦炭做还原剂，通过电解过程，在高温作用下对粗铜进行精炼，制得精铜。

在此过程中，会产生大量的蓝色烟雾，烟雾中含有烟尘、二氧化硫等污染物。

目前由于没有收集和处理，在熔炼炉上方呈无组织排放，随大气气流的流动，造成烟气四处逸漫，形成局部的大气环境污染。

3.3.烟气处理后情况：

中的污染物浓度应达到《工业窑炉大气污染物排放标准》

（GB9078-1996）表2中有色金属熔炼炉二级标准和表4中有色金

mg/m3，并以此指标数值作为烟气处理系统处理后烟气出口浓度

进行设计。

4．熔渣炉粉尘处理的技术和原理及流程：

4.1.熔渣炉粉尘的产生与特点：

熔渣炉的进料口与输送原料的管道出口之间存在一定的高度落差，加之又是敞开进料，这就造成熔渣炉进料时少量小粒泾的原料颗粒逸散，进入设备周围的空气中，形成粉尘污染，由于两台设备交替运行，这就形成了两个间断排放的污染源。

熔渣炉产生的粉尘具有如下特点：

（1）.由于是原料投加过程产

生的粉尘，实际上就是原料的流失，因此具有回收价值；

（2）粉尘.

粒径较大、比重高，适合旋风除尘器进行处理；（3）.两台设备交替

运行，形成两个间断排放的污染源；（4）.含粉尘的气体温度不高，

除尘系统的设备不需要耐高温处理。

根据这类污染源粉尘的特点和处理要求，我们拟采用旋风除尘器

+湿法除尘的二级除尘处理工艺和技术，在回收物料的同时，对含尘

气体进行处理，实现达标排放。

对于具有回收性的粉尘如果采用湿法除尘，虽具有较好的除尘效果，但存在固液分离和脱水环节，这势必需要增加这方面的设备，造成整个除尘系统投资过大，使除尘系统性价比降低，不具有经济性；采用布袋除尘和静电除尘，具有除尘效果、物料回收率高的优点，但投资高、操作繁琐、维护费用大，一般用于烟尘的二级除尘，对于初级除尘采用旋风除尘器技术是比较好的选择，尤其是对于含比重比较大的金属粉尘的气体处理更为适用。

4.2.旋风除尘器原理与特点

4.2.1.旋风除尘器原理：

带有粉尘的气流由进气管以大约12~25m/s的速度沿着切线方向进入圆筒体,在外圆筒和中央排气管之间会向下作螺旋运动.在旋转过

程中会产生惯性离心力.粉尘一方面受气流运动的影响,在其中旋转下

降;而另一方面则会受离心力的作用,逐渐向外扩散接近筒壁.最终与

外圆筒的内壁相碰,沿着内壁旋转滑下,被收集在中间底部的排灰口,

并由此排出•气体则会因为质量小，受离心力的作用甚微，随着圆锥形的收缩转向除尘器的中心，并受到底部阻力的作用，转而上升,形成一股上的升旋流，从排气管上端排出，从而实现了除尘的作用.

422主要特点：

1、优点:

1分离效率高，可以很有效地清除细微粒子和有效回收物料

2处理气体量可大可小、阻力很低；

3适用于高温和腐蚀性的气体；

4结构简单、维护非常方便、运行的费用低

2、缺点:

①设备的制造、安装、维护要求高；②对粉尘的特性较为敏感;

43粉尘气体处理工艺流程:

1#熔渣炉7集气罩

2#熔渣炉7集气罩7风管7风机7旋风除尘器7粉尘去熔渣炉

风管

熔炼炉烟气处理系统

图：

熔渣炉含尘气体处理工艺流程示意图

44主要设备和材料:

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

旋风除尘器

HDX-875，H=2387

台

1

2

旋转吸尘罩

HD-0.6

台

2

3

引风机

4-68-4.5A

台

1

河北高婢店

4

管道

为350

米

25

5

翻板阀

为350

个

2

6

控制柜

台

1

5.熔炼炉烟气处理技术和原理及流程:

5.1.熔炼炉烟气的产生与特点:

工厂熔炼炉在运行过程中产生的烟气目前呈无组织排放状态,

要对其进行治理，首先要进行收集，不同的收集方式产生的烟尘和二氧化硫浓度及烟气量差别很大，导致配套的管道、风机、除尘器也不同，当然投资大小也有明显差距!

熔炼炉产生的烟气具有如下特点：

（1）.烟气中不仅含有烟尘污

染物，而且还含有二氧化硫等污染物，对大气环境的危害更大；

（2）

烟尘•粒径细小、呈蓝色气溶胶状，一般的治理技术难以达标；（3）不同的收集方式，排污参数差别很大；（4）.烟气处理必须具备除尘脱硫两种功能。

针对这种烟气的处理，采用旋风除尘器技术，由于烟尘粒径小,

造成处理效果差，治理后烟尘浓度难以达到国家排放要求；采用布袋除尘和静电除尘技术，虽然处理后烟尘浓度能够达到国家排放要求,但由于这两种高效除尘技术不具备脱硫功能，造成排放烟气中二氧化硫超标，为此需要配套脱硫工序和设备，这势必导致治理工艺路线长、配套设备多、操作繁琐、投资高，因此一般工业窑炉烟气治理，特别是小窑炉烟气治理都不采用这种工艺和技术,

湿法烟气处理技术是采用水或其它吸收剂和烟气充分接触，使烟气中烟尘、二氧化硫等污染物因吸附、吸收、反应等过程而从气体中分离出来，从而完成烟气净化。

常用的湿法处理烟气设备有喷淋塔、填料塔、泡沫塔等，喷淋塔由于喷淋产生的水滴粒径大，造成水汽接触面积小、加之烟气在设备中停留时间短，因此这种方法处理烟气效果差，单独使用不能保证烟气达标排放，一般只用于烟气的预处理;

填料塔由于填料给烟气和水接触提供了较大的接触面积，能够充分完成水对烟气中污染物的净化过程，因此具有很高的污染物净化效率,但由于烟气中含有大量的烟尘颗粒，易造成填料塔填料堵塞，加之烟气含有一定的温度和腐蚀性气体，加快了填料的老化，缩短了填料寿命，这些因素严重影响了填料塔在烟气处理中的应用。

泡沫塔花板孔径大，加之气流的吹脱作用，不存在堵塞现象，加之由于在塔花板上形成大量的汽泡，为水气接触、反应提供了充分的机会，实现了高效的烟气净化效率，被广泛应用于烟气净化和处理工程中。

5.2.泡沫塔的工作原理与特点：

泡沫塔又称泡沫洗涤器。

简称泡沫塔。

在泡沫设备中与气体相互作用的液体，呈运动着的泡沫状态，使气液之间有很大的接触面积，尽可能地增强气液两相的湍流程度，保证气液两相接触表面有效的更新，达到高效净化气体中尘、烟、雾和有害气体的目的。

可分为溢流式和淋降式两种。

在圆筒型溢流式泡沫塔内，设有一块和多块多孔筛板，洗涤液加到顶层塔板上，并保持一定的原始液层，多余液体沿水平方向横流过塔板后进入溢流管。

待净化的气体从塔的下部导入，均匀穿过塔板上的小孔而分散于液体中，鼓泡而出时产生大量泡沫。

泡沫塔的效率，包括传热、传质及除尘效率，主要取决于泡沫层的高度和泡沫形成的状况。

气体速度较小时，鼓泡层是主要的，泡沫层高度很小；增加气体速度，鼓泡层高度便逐渐减少，而泡沫层高度增加；气体速度进一步提高，鼓泡层便趋于消失，全部液体几乎全处在泡沫状态；气体速度继续提高，则烟雾层高度显著增加，机械夹带现象严重，对传质产生不良影响。

一般除尘过程，气体最适宜的操作速度范围为1.0〜2.2m/s。

当泡沫层高度为30mm寸，除尘效率为95〜99%

氧化硫吸收率80-95%;当泡沫层高度增至120mm寸，除尘效率为

99.5%，二氧化硫吸收率95-98%。

压力损失为600〜800Pa。

泡沫塔由于具有较高的污染物去除率，加之操作维护简单，广

泛应用于烟气处理工程中。

泡沫塔的特点：

1.价格低、安装方便。

水可循环利用，在水池中加入碱性水，

可起到同时脱硫效果；

2.在塔内安装了布气装置，优化了塔内气体流向，避免沟留现象，提高了处理效果；

3.在塔内部结构使用多个不锈钢雾化喷头，通过在横向、纵向、

竖向三个方向合理布局，形成高效的二级除尘脱硫区域，完成对烟气的净化；

4.采用钢衬超高分子聚乙烯型泵作为吸收水的加压循环泵，具有

扬程大，保证了喷头的雾化效果，更主要具有耐磨损、耐腐蚀、耐高温功能，是目前烟气脱硫除尘工程的专用设备；

5.除尘和脱硫效率高，操作方便，管理简单。

6.适应范围广，适应性强，操作弹性大5.3.集气罩方式和特点：

集气罩是烟气处理工艺中的重要环节和设备，它的体积大小、安装方式和位置对烟气净化系统的除尘器、风机、管道等设备的配置至关重要，也对烟气处理工程的投资大小产生重要的影响。

针对贵司熔炼炉烟气产生和排放的现状，结合我们的工程实践经验，提出如下三种烟气收集方式供贵司参考：

方案一：

全封闭集气罩

利用厂房南墙做一面墙，另外三面采用钢板和槽钢封闭，形成长

7米、宽8米、高6米的封闭间，然后在侧墙开孔，配管道经风机将

其送入泡沫塔中处理。

这种方法的优点：

1.由于空间小，需要输送的

3.

烟气量少，相对配置的风机、管道、除尘器也小，这样投资就省。

2.

由于全封闭，不会有烟气逸散，污染治理彻底，环境效益明显。

集气罩安装方便、简单；不足之处：

1.烟气处理系统风机风压配置不当，可能对熔炼炉的正常运行产生不利影响。

2.电极检修和更换由于空间小，操作有些不方便。

3.空间小，加之罩内空气流动性差，维修时工作环境不好。

这种方法所需的主要设备和材料:

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

泡沫塔

HDP-1200,H=6500

台

1

2

集气室

7X8X6

个

1

3

引风机

4-68-4.5A

台

1

河北高婢店

4

管道

为350

米

50

5

管道

为400

米

15

6

水泵

Q=15mH,H=20m

台

1

7

附件

支架、过滤网、控制柜、给排水管道和阀门等

方案二：

半封闭罩

只是将三个电极周围前后0.7米左右，宽8米，高2.5米封闭起

1.

来，同时留三个加料口和三个电极孔，便于生产操作和检修，烟气通过盖顶风管道经风机将其送入泡沫塔中处理。

这种方法的优点:

由于电极检修在罩外进行，操作环境好。

2.集气罩小，投资省。

不足之处：

1.烟气处理系统风机风压配置不当，可能对熔炼炉的正常运行产生不利影响。

2.集气罩虽小，但罩上留有空较多，为确保治理效果,需要输送的烟气量多，相对配置的风机、管道、除尘器也大，这样投

资就高。

3.罩离熔炼炉顶近，温度高，须在罩周围设置冷却装置，否则易变形。

这种方法所需的主要设备和材料:

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

泡沫塔

HDP-3400,H=8000

台

1

2

集气罩

1.4X8X2.5

个

1

3

引风机

4-68-10A

台

1

河北高婢店

4

管道

为900

米

50

5

管道

为950

米

15

6

水泵

Q=60mH,H=25m

台

1

7

附件

支架、过滤网、控制柜、集气罩冷却装置、给排水管

道和阀门等

方案三：

側吸气罩

在三个电极加料版上方和电极冷却水管上方分别设立侧集气罩,

通过风管混合后，经风机将其送入泡沫塔中处理。

这种方法的优点:

1.方便电极检修和生产加料。

2.侧集气罩能靠近熔炼炉，需要输送的

烟气量不是很多，相对配置的风机、管道、除尘器也不是很大，投资适中。

不足之处：

1.烟气处理系统风机风压配置不当，可能会对烟气

收集产生不利影响，造成烟气收集和治理效果不太好。

2.电极冷却

水管上方管道多，空间小，增加了集气罩安装难度。

这种方法所需的主要设备和材料:

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

1

泡沫塔

HDP-2200,H=7300

台

1

2

侧集气罩

0.5X8

个

2

3

引风机

4-68-6.3C

台

1

河北高婢店

4

管道

为550

米

50

5

管道

为600

米

15

6

水泵

Q=60mH,H=25m

台

1

7

翻板阀

个

2

7

附件

支架、过滤网、控制柜、给排水管道和阀门等

54熔炼炉烟气处理工艺:

来自水泵的水

熔炼炉烟气7风机7泡沫塔7烟筒7排放

石灰7煤灰沉淀池7泵7去泡沫塔

外运堆存或综合利用

图：

熔炼炉烟气处理工艺流程示意图

说明：

水池和烟筒利用工厂现有的。

6.窑炉烟气处理工程投资预算详细表:

6.1.熔渣炉含尘气体处理工程投资预算:

第一部分：

设备费用

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

价格（万元）

1

旋风除尘器

HDX-875,H=2387

台

1

15.64

2

旋转吸尘罩

HD-0.6

台

2

1.86

3

引风机

4-68-4.5A

台

1

0.45

4

管道

为350

米

25

0.50

5

翻板阀

为350

个

2

0.98

6

控制柜

台

1

0.42

7

小计（T1）：

19.85万元

第二部分：

附加费用

序号

费用名称

金额（万元）

1

设备运费

0.20

21安装费

3.37

3

设计和调试费

2.5

4

税.6%

1.55

5

小计（T2）7.62万元

总计（T=T1+T2）：

大写：

贰拾柒万肆仟柒佰圆整

小写：

27.47万元

62熔炼炉烟气处理工程投资预算:

621熔炼炉烟气处理工程方案一投资预算

第一部分：

设备费用

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

价格（万元）

1

泡沫塔

HDP-1200,H=6000

台

1

35.5

2

集气室

7X8X6

个

1

8.71

3

引风机

4-68-4.5A

台

1

0.45

4

管道

为350

米

50

0.5

5

管道

为400

米

15

0.33

6

控制柜

台

1

0.42

7

水泵

Q=15mH,H=20m

台

1

0.65

8

支架、过滤器、给排水管道和阀门、电缆线

2.68

9

小计（Ti）：

49.24万元

第二部分：

附加费用

序号

费用名称

金额（万元）

1

设备运费

0.35

2

安装费

8.24

3

设计和调试费

3.5

4

税.6%

3.62

5

小计（T2:

15.71万元

总计（T=T1+T2）：

大写：

陆拾肆万玖仟伍佰圆整

小写：

64.95万元

622熔炼炉烟气处理工程方案二投资预算

第一部分：

设备费用

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

价格（万元）

1

泡沫塔

HDP-3400,H=8000

台

1

54.75

2

集气室

1.4X8X2.5

个

1

9.86

3

引风机

4-68-10A

台

1

2.18

4

管道

为900

米

50

2.13

5

管道

为950

米

15

0.66

6

控制柜

台

1

0.48

7

水泵

Q=60n/H,H=25m

台

1

1.13

8

支架、过滤器、给排水管道和阀门、电缆线

3.37

9

小计（T1:

74.56万元

第二部分：

附加费用

序号

费用名称

金额（万元）

1

设备运费

0.63

2

安装费

12.56

3

设计和调试费

3.5

4

税.6%

5.48

5

小计（T2）22.17万元

总计（T=T1+T2）：

大写：

玖拾陆万柒仟叁佰圆整

小写：

96.73万元

623熔炼炉烟气处理工程方案三投资预算

第一部分：

设备费用

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

价格（万元）

1

泡沫塔

HDP-2200,H=7300

台

1

44.69

2

集气室

0.5X8

个

2

3.21

3

引风机

4-68-6.3C

台

1

1.95

4

管道

为550

米

50

1.3

5

管道

为600

米

15

0.45

6

控制柜

台

1

0.45

7

水泵

Q=60rT/H,H=25m

台

1

1.13

8

支架、过滤器、给排水管道和阀门、电缆线

3.37

9

小计（T1）56.55万元

第二部分：

附加费用

序号

费用名称

金额（万元）

1

设备运费

0.54

2

安装费

10.12

3

设计和调试费

3.5

4

税.6%

4.25

小计（T2）18.41万元

总计（T=T1+T2）：

大写：

柒拾肆万玖仟陆佰圆整

小写：

74.96万元

7.窑炉烟气处理工程总投资:

总投资包括熔渣炉和熔炼炉烟气治理两部分的投资，其中熔炼炉烟气治理有三个方案和三个投资，工程总投资也就有三个，分别如下:

7.1.熔渣炉和熔炼炉方案一的投资总额:

小写：

人民币92.42万元

大写：

玖拾贰万肆仟贰佰园整

7.2.熔渣炉和熔炼炉方案二的投资总额:

小写：

人民币124.2万元

大写：

壹佰贰拾肆万贰仟园整

7.2.熔渣炉和熔炼炉方案三的投资总额:

小写：

人民币102.43万元

大写：

壹佰零贰万肆仟叁佰园整

8.工程说明:

8.1本方案由于提供的工厂技术参数和当地气候、气象、地质等

条件较少，故工程进入设计阶段后，工厂需要提供更详细的资料。

8.2本方案只是粗糙的计算，更详细和准确的计算待合同签订后进行。

8.3本方案内的技术参数，可能和将来工程设计的参数有出入，以工程设计书为准。

8.4对现有的烟筒和水池利用是建立在能正常使用基础上，如果需要改造费用另计。