炼铁熔铜中频炉除尘器设计方案(共23页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上一 、 项目概况1.1 项目简介中船重工液压机电前身为 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。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
2、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 。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。 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。 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,18
3、0kg/炉 2 台,1 用 1 备,另配备抛丸喷砂系统 1 套。4粉尘处理方案1.2 项目概况1.2.1 工程项目地址 市 区。污染处理规模 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
4、风量为 5000m3/h。 现有工程现状 1.2.3 现有 工程现状 目前 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。 设计依据, 1.3 设计依据 , 原则和工程范围 1.3 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 ;5粉尘处理方案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
5、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) 9) 市环境保护条例 ; 市环境保护“十五”计划 ;1.3 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 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
6、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; 6粉尘处理方案(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 炼铁炉 炼铝炉 炼铜炉 喷砂室 污染因子 粉尘 粉尘 粉尘 粉尘 排放口数量 4 2 2 1 浓度治理前 (mg/m ) 1000 1000 1000 1
7、5003最高允许排放 浓度(mg/m ) 50 50 50 503备注 有组织排放 有组织排放 有组织排放 有组织排放二 、 工艺简介2.1 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
8、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。 7粉尘处理方案2.2、 2.2 、 方案比选 根据 制造粉尘排放特点,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
9、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 能耗 操作 占地 安装 投资 处理效果 回收利用 建议 方案一 (旋风除尘) 旋风除尘) 电耗较少 操作方便 少 管道简单 小 差,不能稳定达标 利用率低 方案二 (布袋除尘、分散治理
10、) 布袋除尘、分散治理) 能耗较高* 操作较方便 较少 管道较简单 较小* 稳定达标* 利用率高* 推荐采用方案二 注:带“*”为重要控制因素。 方案三 (集中治理) 集中治理) 能耗高 操作较方便 较少 管道较简单 高 稳定达标 利用率低8粉尘处理方案废气处理工艺说明 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
11、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
12、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 9粉尘处理方案灰。 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
13、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
14、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。 10粉尘处理方案所以,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. 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
15、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 粉尘净化系统维护管理 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
16、查联轴器、轴承、风机叶轮 11粉尘处理方案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 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 2.3.5 工艺路线 粉
17、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。工艺点尘源吸风罩调节阀管道脉冲袋式除尘器风机排气筒灰斗外运12粉尘处理方案三 、 方案设计3.1 3. 1 、 方案说明 制造目前有炼铁、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
18、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 18000 m 3/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=18879m 3/h, R=2000r/min,N=15KW。 数量:1
19、台13粉尘处理方案脉冲振打布袋除尘器 型号规格:MC-6 处理风量=20000m 3/h,阻力 损失:1500Pa 数量:1 台 材质:碳钢 炼铜、 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 180 kg/炉, 数量 2 台,1 用 1 备,设计最大处理风量为 7500 m 3/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
20、降温。 离心风机: 型号: 4-68NO6.0C, 全压为 1808Pa, Q=9180m 3/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14粉尘处理方案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 3000 m 3/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
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