鋁熔煉爐除塵方案講解

1、鋁熔爐除塵系統(tǒng)設(shè)計方案、前吞（設(shè)計依據(jù)和目標）新建工程概述三、設(shè)計內(nèi)容四、方案的設(shè)計依據(jù)及原則五、治理方案實施后環(huán)保性能指標六、銅熔煉爐車間粉塵治理方案七、技術(shù)方案八、除塵設(shè)備技術(shù)說明九、高效除塵裝置工藝流程及使用特點十、十一、工程投資概算工期十二、項目實施效益分析十三、結(jié)論意見一、前言隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展， 環(huán)境污染已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要 因素。貴單位地處山東省濟南地區(qū)， 執(zhí)行國家關(guān)于工業(yè)窯爐相關(guān)大氣 排放環(huán)境標準。今貴單位領(lǐng)導非常重視環(huán)保治理，受貴單位委托，我 公司技術(shù)人員對貴單位所需廢氣治理工程現(xiàn)場進行了實地考察。 并初 步擬定選用高效復合除塵裝置及系列專利技術(shù)承擔此項任務。 現(xiàn)將初

2、 步治理設(shè)計方案提請貴單位審查、決策。待審定后，作為施工及設(shè)備 制作等相關(guān)設(shè)計依據(jù)。二、新建工程概述本工程所涉及治理范圍為鋁熔煉爐熔煉過程中，產(chǎn)生大量煙塵。嚴重地污染了生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境， 更重要的是直接危害了操作工人的身體 健康。冶煉產(chǎn)生的粉塵具有較高的回收再利用價值。 為了改善崗位條 件和廠區(qū)的工作環(huán)境， 必須新建除塵環(huán)保設(shè)施以滿足保護工人身體健 康，及回收利用價值粉塵的實際需要。銅在熔煉過程中產(chǎn)生大量的 有價值粉塵， 為了便于回收價值粉塵， 在整個收塵系統(tǒng)中采用袋除塵 設(shè)計，由于從熔煉爐煙道的煙氣溫度過高，且偶爾帶有火星，在除塵 系統(tǒng)前，布置火花捕集器。由于回收原料內(nèi)雜質(zhì)內(nèi)含塑料、橡膠，在 燃

3、燒過程中會產(chǎn)生大量焦油， 需設(shè)計干粉噴吹脫硫布袋保護系統(tǒng)。 針 對煙氣內(nèi)含有爆燃氣體，整個系統(tǒng)做防爆設(shè)計。三、設(shè)計內(nèi)容1、治理范圍 鋁熔煉爐在生產(chǎn)過程中，從爐內(nèi)產(chǎn)生大量煙塵。2、設(shè)計內(nèi)容塵氣捕集罩的設(shè)計車間內(nèi)外除塵管道的布置；火花捕集器的設(shè)計；煙氣凈化設(shè)備（除塵器）設(shè)計；濾布保護系統(tǒng)設(shè)計；布袋除塵器防爆設(shè)計。 除塵系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定及主要設(shè)備選型；除塵系統(tǒng)的總布置圖。四、方案的設(shè)計依據(jù)及原則1設(shè)計依據(jù)1.1 貴廠提供的有關(guān)資料；1.2 我公司技術(shù)人員現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)；1.3 我公司在冶金行業(yè)除塵治理的成功經(jīng)驗；1.4 我公司所采取的先進工藝；a、低阻、高溫流量管道系統(tǒng)工藝；b、吸塵罩、手動切換閥、吸塵罩

4、最佳實用技術(shù)；c、火花捕集器、布袋除塵器 干粉噴吹系統(tǒng) 2設(shè)計原則2.1 不影響操作工藝為生產(chǎn)服務宗旨；2.2 滿足國家及行業(yè)對環(huán)保的要求并達標；2.3 所采用的技術(shù)經(jīng)得起實踐檢驗，并能保證長期可靠穩(wěn)定的運 行。；2.4 性價比優(yōu)，一次投資省，長期運行費用低、效果好；2.5 兼顧企業(yè)發(fā)展規(guī)劃與現(xiàn)行的協(xié)調(diào)。五、治理方案實施后環(huán)保性能指標1. 煙塵捕集率： 95%2. 排放濃度： 30mg/Nm34. 崗位粉塵濃度： 20mg/Nm3六、鋁熔煉爐煙氣除塵治理方案1新建除塵系統(tǒng)方案熔爐收塵罩、煙道 +火花捕集系統(tǒng)干粉噴吹系統(tǒng) +新建布袋除塵 器+風機對外排放七、技術(shù)方案1風量的確定1.壹臺 X T

5、鋁熔爐： 45000m3/h/ 臺2，設(shè)計內(nèi)容2.1 方案一采用原有除塵風量 45000m3/h/ 臺設(shè)計。根據(jù)爐門設(shè)計 吸塵罩并配備提升爐門， 新建火花捕集系統(tǒng)用來滿足煙氣進入布袋除 塵器時要求。 設(shè)計一套煙氣干粉噴吹系統(tǒng)， 保證在燃燒再生廢料中諸 如塑料、橡膠等具有強烈揮發(fā)分的物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的焦油對布袋除塵 器里的濾袋表層粘糊。保證布袋除塵器正常運行。2.1.1 系統(tǒng)設(shè)計煙氣捕集罩的設(shè)計 投料大爐門等熔煉時外冒的粉塵會成系統(tǒng)性的往上走，因此該捕 集罩位于爐門的上方。 根據(jù)粉塵特性確定吸塵罩的罩口風速在 2.5m/s 左右。捕集罩必須解決的幾個問題：a、不能影響操作工人正常工作；b、吸塵罩保

6、證捕集率在 95%以上。管網(wǎng)設(shè)計：按除塵系統(tǒng)風量要求，從收塵罩及相應支線管路的尺 寸，計算主管道及各部位連接管道的尺寸。 火花捕集系統(tǒng)設(shè)計：保證火花捕集同時系統(tǒng)進一步降溫，以滿足 布袋除塵器運行要求。新建干粉噴吹系統(tǒng)： 用于煙氣中的焦油對布袋的粘結(jié)及防腐脫硫。新建除塵器設(shè)計：一臺鋁熔爐運行時除塵風量，擬選用環(huán)噴 96-7 脈沖布袋除塵器。風機選型： 4-68 45KW八、除塵設(shè)備技術(shù)說明（一）環(huán)噴脈沖布袋除塵器介紹1、概述 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，維修方便，占地面積小的單元組合式除塵器。除塵器本體包括的內(nèi)容有： 箱體、箱體內(nèi)部所有部件， 包括布袋、

7、花格板、導流板、濾袋、脈沖閥、氣包、噴吹管、灰斗設(shè)星型卸灰閥。 振打器、各層走梯、平臺護欄等，采用可編程序控制器（ PLC）控制 儀。2 結(jié)構(gòu)原理布袋除塵器也稱過濾式除塵器， 是一種干式高效除塵器， 它是利 用纖維編制物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的 除塵裝置。其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維 碰撞而被攔截。細微的塵粒則受氣體分子沖擊不斷改變著運動方向， 由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運動的自由路徑， 塵粒便與纖維 碰撞接觸而被分離出來。 其工作過程與濾料的編織方法、 纖維的密度 及粉塵的擴散、慣性、遮擋、重力和靜電作用等因素及其清灰方法有 關(guān)。濾布材料是布

8、袋除塵器的關(guān)鍵；性能良好的濾布，除特定的致密 度和透氣性外，還應有良好的耐腐蝕性、耐熱性及較高的機械強度。袋式除塵器按其清灰方式的不同可分為：振動式、氣環(huán)反吹式、 脈沖式、聲波式及復合式等五種類型。 其中脈沖反吹式根據(jù)反吹空氣 壓力的不同又可分為高壓脈沖反吹和低壓脈沖反吹兩種。 脈沖清灰袋 式除塵器由于其脈沖噴吹強度和頻率可進行調(diào)節(jié)， 清灰效果好， 是目 前世界上最為廣泛應用的除塵裝置。含塵氣體從袋式除塵器入口進入后， 通過煙氣分配裝置均勻分配 進入濾袋，當含塵氣體穿過濾袋時，粉塵即被吸附在濾料上，而被凈 化的氣體則從濾袋內(nèi)排除。當吸附在濾料上的粉塵達到一定厚度時， 電磁閥開啟，噴吹空氣從濾袋

9、出口處自上而下與氣體排除的相反方向 進入濾袋，將吸附在濾袋外表面的粉塵清落至下面的灰斗中。3 工作原理脈沖袋式除塵器的氣體凈化方式為外濾式， 含塵氣體由導流管進 入各單元過濾室， 由于設(shè)計中袋底離進風口上口垂直距離有足夠、 合 理的空間 , 氣流通過適當導流和自然流向分布 , 達到整個過濾室內(nèi)氣 流分布均勻；含塵氣體中的顆粒粉塵通過自然沉降分離后直接落入灰 斗、其余粉塵在導流系統(tǒng)的引導下，隨氣流進入中箱體過濾區(qū)，吸附 在濾袋外表面。過濾后的潔凈氣體透過濾袋經(jīng)上箱體、排風管排出。濾袋采用壓縮空氣進行噴吹清灰， 清灰機構(gòu)由氣包、 噴吹管和電 磁脈沖控制閥等組成。過濾室內(nèi)每排濾袋出口頂部裝配有一根噴

10、吹 管，噴吹管下側(cè)正對濾袋中心設(shè)有噴吹口， 每根噴吹管上均設(shè)有一個 脈沖閥并與壓縮空氣氣包相通。清灰時，電磁閥打開脈沖閥，壓縮空 氣經(jīng)噴口噴向濾袋， 與其引射的周圍氣體一起射入濾袋內(nèi)部， 引發(fā)濾 袋全面抖動并形成由里向外的反吹氣流作用， 清除附著在濾袋外表面 的粉塵，達到清灰的目的。隨著過濾工況的進行，當濾袋表面粉塵達到一定量時，由清灰 控制裝置（差壓或定時、 手動控制）按設(shè)定程序打開電磁脈沖閥噴吹， 壓縮氣體以極短促的時間順序通過各個脈沖閥經(jīng)噴吹管上的噴嘴誘 導數(shù)倍于噴射氣量的空氣進入濾袋， 形成空氣波， 使濾袋由袋口至底 部產(chǎn)生急劇的膨脹和沖擊振動， 造成很強的清灰作用， 抖落濾袋上的 粉

11、塵，落入灰斗中的粉塵經(jīng)由卸灰閥排出后， 利用輸灰設(shè)施集中送出。除塵器的控制（包括清灰控制等）采用 PLC控制。整套除塵系統(tǒng) 的控制可實行自動化無人值守控制， 并可向工廠大系統(tǒng)反饋信息、 接 受工廠大系統(tǒng)遠程控制。4 性能1. 除塵器結(jié)構(gòu)緊湊，技術(shù)合理，密封性強，漏風率小于 2%，動作靈 活，便于檢修，外形美觀。2. 單元組合形式，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單、附屬設(shè)備少，投資省，無須專設(shè) 操作工。3. 袋式除塵器性能穩(wěn)定可靠，對負荷變化適應性好，運行管理簡便， 特別適宜捕集細微而干燥的粉塵，所收的干塵便于處理和回收利 用。4.5.6.51.2.3.4.61.2.3.4.7能實現(xiàn)不停機檢修，即離線檢修。 除塵器

12、占地面積較小，并能按場地要求作專門設(shè)計。 自動化程度較高，對除塵系統(tǒng)所有設(shè)備均可設(shè)檢測報警功能，對 操作人員要求較低、操作維護人員的勞動強度較低。運行能長期保證 30mg/m3 的粉塵排放濃度。不受入口粉塵濃度、比電 阻的影響。所有運轉(zhuǎn)設(shè)備均可設(shè)檢測報警裝置，能在第一時間發(fā)現(xiàn)故障并報 警。主要維護工作 濾袋更換僅需兩人就能執(zhí)行。利用離線功能實現(xiàn)檢修、維護，不影響正常運行。維護 一旦發(fā)生故障，能及時從控制系統(tǒng)獲得報警及指示。 故障倉 （室） 能單獨離線（保持正常運行）進行維護檢修。 故障檢修均在機外執(zhí)行，無須進入除塵器內(nèi)部。日常維護中對破損濾袋能進行封閉措施，以便進一步減少日常工 作量。除塵器系

13、統(tǒng)及零部件 導流系統(tǒng)對除塵器各煙氣流經(jīng)途徑中的管道風速進行了分段化設(shè)計， 除塵 器的進風采用了氣體導流系統(tǒng)并充分利用了氣體的自然分配原理， 保 證了單元進風的均勻、和順，以提高過濾面積利用率。含塵氣體由導流管進入各單元過濾室，由于設(shè)計中袋底離進風口 上口垂直距離有足夠合理的凈空， 濾袋間距亦進行了專門設(shè)計， 氣流 通過前部導流后，依靠阻力分配原理自然分布 , 達到整個過濾室內(nèi)氣 流以及各空間阻力的分布均勻， 保證合理的煙氣抬升速度， 最大限度 地減少紊流、防止二次揚塵。設(shè)計合理的進風導流系統(tǒng)將箱體、 過濾室和系統(tǒng)的阻力降至最小 并盡可能地減少進風系統(tǒng)中的灰塵沉降現(xiàn)象， 避免了濾袋的晃動、 碰

14、撞、磨擦，延長了系統(tǒng)及濾袋的使用壽命。 濾袋布置和花板除塵器濾袋采用縱橫直列的矩陣布置方式。 這種排列方式合理地 利用了方形的箱體空間， 避免了在方形箱體中采用同心圓方式排布濾 袋造成了箱體四角空間的閑置。 加大的濾袋中心距保證了含塵氣體在 濾袋間的抬升空間，同時避免了濾袋晃動可能產(chǎn)生的碰撞。除塵器的花板作為除塵器凈氣室和過濾室的分隔， 用于懸掛濾袋 組件，同時將作為除塵器濾袋組件的檢修平臺。除塵器花板采用數(shù)控沖壓方法加工花板孔， 保證了花板及花板孔 的形位公差要求。 設(shè)計合理的除塵器上箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)為工人以花板作為操作平臺進行 除塵器檢修、維護創(chuàng)造了條件 。花板孔沖壓位置準確， 與理論位置的偏

15、差小于 0.05mm，確保兩 孔洞的中心距誤差在 1.0mm?；ò蹇锥粗瞥珊笄謇砀骺椎匿h利邊角 和毛刺，焊接加強筋板時，筋板布置合理。焊接后通過整形確保花板平整，無撓曲、凹凸不平等缺陷，花板 平面度 1/1000 ，對角線長度誤差 3mm，內(nèi)孔加工表面粗糙度為 Ra=3.2。濾袋與花板的配合合理，濾袋安裝后嚴密、牢固不掉袋、裝 拆方便。采用精密工藝加工的花板和高精度定位的噴吹管保證了噴吹短 管軸線和濾袋組件軸線的重合，從而保證了整套噴吹清灰系統(tǒng)的可 靠、有效。 濾袋和骨架濾袋對于整臺除塵器而言， 濾袋是其核心部件。 濾料質(zhì)量直接影響除 塵器的除塵效率，濾袋的壽命又直接影響到除塵器的運行費用。因

16、而，本案濾料我們根據(jù)除塵器運行環(huán)境和介質(zhì)情況選用 500g/m2滌綸針刺氈：表面樹脂化處理，耐溫 120（瞬間 150）。此濾料為表面過濾型濾料， 清灰徹底， 減少了粉塵在濾袋表面形 成布層后板結(jié)的可能； 濾料壽命長， 加上我們在除塵器結(jié)構(gòu)方面的改 進，保證了濾料 12 個月的正常使用壽命 , 布袋在壽命期內(nèi)破損率 1%。布袋底部采用三層包邊縫制，無毛邊裸露，底部采用加強環(huán)布， 濾袋合理剪裁，盡量減少拼縫。拼接處，重疊搭接寬度不小于 10mm， 提高袋底強度和抗沖刷能力。同時濾袋底部距離進風口的水平距離、 設(shè)備進風導流系統(tǒng)的設(shè)計與濾料的使用壽命有著極大的關(guān)系。 我公司 設(shè)計生產(chǎn)的設(shè)備充分考慮了

17、這些內(nèi)容，保證除塵器正常運行。濾袋上端采用了彈簧漲圈形式，密封性能好、安裝可靠性高，換袋快捷。僅需 1-2 人就能通過機頂便掀式頂蓋進行換袋操作。 濾袋的裝入 和取出均在凈氣室進行，無須進入除塵器過濾室。骨架采用圓型結(jié)構(gòu)，袋籠的縱筋和反撐環(huán)分布均勻，并有足夠的強度和剛度，防止損壞和變形， 頂部加裝冷沖壓短管，用于保證袋籠的垂 直及保護濾袋口在噴吹時的安全。骨架材料采用 20#碳鋼，使用骨架生產(chǎn)線一次成型，保證直線度 和扭曲度，濾袋框架碰焊后光滑、 無毛刺，并且有足夠的強度不脫焊， 無脫焊、虛焊和漏焊現(xiàn)象。袋籠采用防腐鍍鋅技術(shù)，鍍層牢固、耐磨、耐腐，避免了除塵器 工作一段時間后骨架表面銹蝕與濾袋

18、黏結(jié)， 保證了換袋順利， 同時減 少了換袋過程中對布袋的損壞。 清灰系統(tǒng)除塵器的清灰采用壓縮空氣脈沖清灰。除塵器清灰功能的實現(xiàn)是通過 PLC利用差壓（定阻）、定時或手 動功能控制提升閥關(guān)閉清灰倉室 , 啟動脈沖噴吹閥噴吹，使濾袋徑向 變形，抖落灰塵。清灰系統(tǒng)設(shè)計合理，脈沖閥動作靈活可靠；在設(shè)備出廠前，對清 灰系統(tǒng)等主要部件進行了預組裝，以保證質(zhì)量。預組裝中的清灰系統(tǒng)部件： 清灰用的噴吹管借助校直機進行直線度 校正。噴吹短管（又稱噴嘴）與噴吹管的焊接采用了工裝模具，二氧 化碳保護焊接，減少變形， 保證噴吹短管間的形位公差。噴吹管借助 支架固定在上箱體中， 并設(shè)置了定位銷， 方便每次拆裝后的準確復

19、位。 采用文氏管或類似結(jié)構(gòu)的零件對壓縮空氣進行導流， 有助于壓縮 氣流方向的穩(wěn)定，但文氏管或類似零件的結(jié)構(gòu)會導致設(shè)備阻力的增 加，我們采用的噴嘴有同樣的導流效果但沒有增加設(shè)備阻力之憂 . 電磁脈沖閥 清灰系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備是電磁脈沖閥，它的選用關(guān)系到除塵器的造 價及清灰效果。我們?yōu)?XLDM型低壓脈沖布袋除塵器選用的電磁脈沖閥為噴吹壓 力 0.3MPa 的電磁脈沖閥， DC24V，3，膜片經(jīng)久耐用，壽命大于 100 萬次以上，滿足了脈沖電磁閥的高效運行要求、極大地減少了維 護工作量。二位五通電磁閥電壓等級為 24v。整套閥門結(jié)構(gòu)簡單、可靠，啟閉速 度快，關(guān)閉時能達到零泄露要求。 鋼結(jié)構(gòu)1）除塵器鋼

20、結(jié)構(gòu)件符合有關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范；鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計簡化 現(xiàn)場安裝步聚，盡量減少現(xiàn)場焊接工序。2）就除塵器的鋼結(jié)構(gòu)而言支承結(jié)構(gòu)是自撐式的，任何水平荷載都不 會轉(zhuǎn)移到別的結(jié)構(gòu)上。 材質(zhì)除塵器采用型鋼、鋼板結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為 Q235A（交貨時提供鋼板材 料質(zhì)量證明書）。箱體所用的型鋼、鋼板進廠后應首先進行除銹，以 備制作除塵器用。 本體和灰斗1） 除塵器頂部設(shè)置防雨棚（防雨棚采用鋼結(jié)構(gòu)加 =0.5mm彩色鋼 板制作）。除塵器采用設(shè)有脈沖閥防雨箱、排水設(shè)施、檢修扶梯平臺， 灰斗和卸灰閥門的連接法蘭上檐設(shè)計有突出部分， 避免了雨水的下衍 損壞密封材料。 各項設(shè)施的設(shè)計采用人性化理念， 保護除塵器頂部裝 置、方便人

21、員檢修、使用和管理。防雨棚內(nèi)設(shè)置起吊裝置，方便檢修 時開啟頂蓋。2）除塵器頂蓋采用剪沖密封頂蓋，重量、大小適合人工開啟。所有 孔、門制作及裝配結(jié)束后，進行密封試驗，確保無變形、無泄漏。3）除塵器灰斗設(shè)檢修門，所有檢修門、人孔采用快開式，開啟靈活， 密封嚴密。 為避免煙氣短路帶灰，灰斗斜側(cè)壁與水平方向的交角不 小于 65，以保證灰的自由流動。4）每一灰斗能承受附加荷載按最大含塵量滿足滿負荷運行所需儲存 量設(shè)計容量。5）我們?yōu)樵O(shè)備和儀表等配置了必要的扶梯和平臺， 滿足運行、維護、檢修的需求。 設(shè)備制造工藝除塵器殼體密封、 防雨， 殼體設(shè)計盡量避免出現(xiàn)死角或灰塵積聚 區(qū)。所有受熱部件充分考慮到熱膨脹

22、，并做必要的補償。除塵器箱體成形后光滑平整， 無明顯凹凸不平現(xiàn)象， 內(nèi)部筋板布 置合理，保證箱體強度和剛性。除塵器本體設(shè)計密封、堅固，連接 件的尺寸配合公差達到國家標準公差和配合中規(guī)定的 10 級精度。除塵器壁板制作要求平整，不得扭曲，對角線誤差 5mm，運輸 中部件變形者需校正。除塵器的所有連續(xù)焊縫平直， 無虛焊、 假焊等焊接缺陷并采用自 動焊進行焊接，焊縫高度滿足設(shè)計要求，并進行煤油滲漏試驗。箱 體和灰斗間采用手工連續(xù)焊接，保證焊接的強度和密封性符合相應 行業(yè)標準。焊接后的焊縫應進行清理焊渣和飛濺物，不允許有明顯 的焊渣、飛濺物和銹未清除就涂刷底漆。關(guān)鍵部位用手提砂輪機修 磨焊縫和飛濺物。機組的整理滿足以下要求 :所有銳邊及構(gòu)件加工圓滑以防止造成人員傷害。 金屬表面的清理和整理符合標準工藝。8 電氣及儀表、控制1、除塵器控制系統(tǒng)采用采用西門子 PLC控制。2、