力邦熔鑄爐廢氣除塵處理方案

1、力邦集團有限公司熔鋁爐煙氣處理工程設計證號：200026方案編號：AL-16-09編制日期：2016.916浙江澳藍環(huán)?？萍加邢薰?016年08月13日目 錄第一章廢氣處理總論31.1概述31.2設計依據(jù)41.3設計原則41.4設計范圍5第二章處理工藝設計62.1設計參數(shù)62.2處理工藝的選擇2.3工藝設計詳細參數(shù).7.2.4袋式除塵系統(tǒng)8設備介紹袋式除塵器設計.10.第三章電氣設計173.1設計依據(jù)1.73.2負荷計算1.73.3負荷等級 1.83.4供配電方案183.5控制方式1.83.6啟動方式1.83.7接地保護與防雷 1.83.8繼電保護1.9低壓電動機保護 1.9.低壓配電線路保

2、護 193.9電氣設備及材料選擇19第四章經濟分析214.1勞動定員21.4.2運行費用的計算21.第五章設備清單23附：1、廢氣處理平面布置圖2、設備清單第一章煙氣處理總論1.1概述力邦集團有限公司，公司位于溫州瑞安塘下。公司尊崇 凝聚科技精華、締造 力邦輝煌”的企業(yè)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。公司熔鑄車間共設有3臺熔鋁爐和一臺保溫爐。熔鑄煙氣主要由三部分構成： 爐內煙氣、爐口煙氣和保溫爐煙氣。熔鋁爐以柴油為燃料燃燒，爐內煙氣量約為 2000 m3/hr，設計爐

3、口煙氣排放量為 ：9000m 3/hr ;保溫爐煙氣排放風量為 ： 5000 m 3/hr ；總設計煙氣排放量為：38000m 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)內外的環(huán)境空氣質 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，在生產車間規(guī)劃設 計、建設、投產的同時，應完成對應的環(huán)境治理工程的設計、建設及運行。受力 邦汽配公司委托，浙江澳藍環(huán)?？萍加邢薰?/p>

4、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)鋼結構設計規(guī)范GB50017-2003)采暖通風與空氣調節(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允許濃度 (GBZ 2-2002)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 ；GBJ65-85)花崗石類濕式煙氣脫硫除塵裝置(HJ/T319-2006) 有關國

5、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)生產的需要和允許條件，在經濟合理的原則下，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生新的廢氣、廢水 及固廢的二次污染；1.4設計范圍爐內煙氣、爐口煙氣、炒灰機煙氣 收集一處理一排放”整個

6、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 端風力調節(jié)閥選型；收集一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；對煙氣處理系統(tǒng)供電提出要求，由業(yè)主統(tǒng)一籌劃；對煙氣處理系統(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3臺熔鋁爐和一臺保溫爐，熔鑄廢氣主要由三部分構成：爐內 煙氣、爐口煙氣和搓灰煙氣。熔鋁爐以天然氣為燃料燃燒，爐內煙氣量約為2000m 3/hr，設計爐口煙氣排放量為：9000m 3/hr ;保溫爐煙氣排放風量為：5000m 3/hr ;總設計煙氣排放量為:38000m 3/hr?；旌?/p>

7、煙氣溫度110 C。表2-1進氣標準項目爐口煙氣保溫爐煙氣爐內煙氣氣量27000m 3/h5000m 3/h6000m 3/h排放溫度<80 C<60 C<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 除塵器經煙氣調質后易結露產生酸霧 ，腐蝕極板與機體構件，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

8、型和合適的濾袋。目前國內袋式除塵器種類繁多，根據(jù)我公司對鋁加工行業(yè)的治理經驗，本方案選用離線脈沖袋式除塵器，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/套爐口煙氣保溫爐煙氣爐內煙氣系統(tǒng)數(shù)量套313煙氣量m3/h900050002000設備入口煙氣溫度C80.00常溫350標況煙氣量m3/h38000設計過濾面積m2261布袋型號 130mm*2500mm布袋數(shù)量套256風機校核流量m3/h41000全壓

9、Pa3000運行溫度C120風機數(shù)量臺1配用電機型號kW4級37KW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離線脈沖袋式除塵器。離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，凈化后的氣體經濾袋口進入上箱體，由出風口排

10、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。氣包內的壓縮空氣 經由輸出管和噴吹管噴入袋內，實現(xiàn)清灰。當噴吹結束后，除塵器恢復到過濾狀 態(tài)。2.1.1.2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，沖向濾袋內部，沿濾袋長度方向產生短促的脈沖壓力波，將沉積在濾袋表面上的粉塵剝離下 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，一次清灰結束。在線清灰的問題是高壓脈沖空

11、氣生成的是與主氣流逆向的高壓氣流沖過濾袋使濾袋產生抖動，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

12、氣動排氣閥。氣動排氣閥的優(yōu)點是由氣缸控制，結構簡單，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）除塵器濾袋材質的選用，適合本項目煙氣的特點。（6）袋籠采用自動生產線生產的骨架，無漏焊，虛焊，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 袋變形癟入骨架內也可抽出換袋。（7） 濾袋口與花板的

13、密封，采用了彈性漲圈式袋口結構，嵌入花板孔內，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)質產品。（10）壓縮空氣氣源經處理，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。袋式除塵器設計本方案采用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)。袋式除塵器總體設計1） 除塵器達到技

14、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，為熔鑄生產額定出力的60%110%。除塵器不降低熔鑄生 產的出力，不影響熔鋁爐效率和熔鑄生產的安全、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 50mg/m 3。4）除塵器為整體獨立結構，分成4個倉室。兩側面為進風和出風總風道。整 個除塵器系統(tǒng)結構緊湊。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

15、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)內規(guī)范；當氣源壓力過低時能保證在1.5小時內維持所有氣動 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

16、的使用壽命。242.2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。因為煙氣內有水蒸汽和酸 性物質；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)格尺寸濾袋尺寸為130 X2500mm。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

17、固定在花板上，吊在下面，插入袋籠，保持圓筒形狀。242.3袋籠袋籠尺寸125 X2500mm，采用碳鋼絲制成，表面噴涂有機硅，能防腐蝕， 直徑C4mm，豎筋8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

18、免毛刺等刮破濾袋。242.4花板花板的開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133±0.1mm，花板孔中心偏差0.5mm。花板表面平整光潔，無撓曲、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，質量也參差不齊。根據(jù)本公司的工程經驗，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4路DMF-Y89淹沒式脈沖 閥。根據(jù)設計要求每閥需承擔64條130 X2500mm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

19、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。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242.6灰斗1）除塵器設2個灰斗。2） 灰斗斜壁與水平面的夾角不小于60o，相鄰壁交角的內側打磨光滑，以保 證灰塵自由流動。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 X 500mm方形人孔門。8） 灰斗的貯存

20、量不少于按 BMCR工況8小時貯量。242.7鋼結構1）除塵器鋼結構能承受下列荷載：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） 除塵器支撐結構為自撐式，所有垂直和水平負荷轉移到柱子基礎上 ，任何 水平荷載都不能轉移到別的結構上。3）除塵器殼體及灰斗有足夠高的強度和剛度。4） 除塵器鋼結構的設計，采用模塊化設計，減少現(xiàn)場焊接。5） 除塵器鋼結構、主要梁柱應全部采用型鋼。6）鋼結構件符合有關的鋼結構設計規(guī)范。242.8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

21、242.9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m3/h42000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<20過濾風速m/min1.0單臺過濾面積m2261濾袋直徑mm130.00濾袋長度mm2500.00每只濾袋過濾面積m21.01每只濾袋材料面積m21.02濾袋數(shù)量條256設計濾室數(shù)量個4每室濾袋數(shù)量條64濾料材質耐溫纖維連續(xù)運行溫度C<120瞬間最高使用溫度C220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

22、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GB 50057-94 (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37113737103702卸料器1.52233133合計4040403.3負荷等級本工程負荷等級

23、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，卸料閥4套，總裝機容量為37KW。除卸料閥 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)場可直接開一停控制。在控制柜有手動一自動選擇：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YA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10歐姆。3.8繼電保護低壓電動機保護短路保護、斷相保護、過負荷保護