1、設計方案書項目名稱：鍋爐煙氣除塵脫硫項目項目單位：福建省長汀金龍稀土有限公司 設計單位： 宜興市東方鍋爐除塵設備廠有限公司日期：2015年10月目錄1. 設計基礎11.1 概況11.2 設備選型11.3 煙氣參數11.4 性能指標11.5 濾袋、籠骨說明22. 工藝說明32.1 陶瓷多管除塵器32.2 氣箱脈沖布袋除塵器43. 工藝設備93.1 主要設備94. 質量保證及服務承諾104.1 質量保證104.2 服務承諾101. 設計基礎1.1 概況1.1.1 項目背景 業主現有一套電解爐系統，共計16臺。未能滿足環保要求，現委托我公司對除塵除氟處理系統設計提出方案。根據國家環保對粉塵及氟化物總

2、量控制要求, 有限公司 對其鍋爐進行除塵脫硫處理。我宜興市東方鍋爐廠有限公司針對業主鍋爐的實際運行工況，根據現有國家鍋爐大氣污染物排放標準(GB13271-2014)排放要求，現對除塵、脫硫工藝提出:采用干法除塵、鈉堿法脫氟工藝，布袋除塵器+噴淋脫硫塔配備系統處理,使粉塵及氟化物達標排放。宜興市東方鍋爐廠有限公司對 有限公司提供的鍋爐大小及煙氣量的基本數據進行了認真地研究分析,為其編制了以下煙氣除塵除氟技術的方案，并對凈化后的煙氣保證達到的技術指標如下：.1.氟化物排放濃度：5mg/m3（滿足水量、水壓、水質和藥量時）；1.2.粉塵排放濃度；15mg/m31.3.新增系統裝置阻力：2300Pa

3、； 1.4.排放煙氣含濕率：8； 1.5.液氣比：2.0 L/m3； 1.6.循環水的利用率95%；1.7.除塵脫硫工藝安全可靠，科技含量高，系統簡單，工期短，投資和運行費用低；1.8.裝置主設備能邊運行邊維修； 1.9.不影響鍋爐的正常燃燒工況；1.2 設備選型除塵脫氟系統：二級氣箱脈沖布袋除塵器和三級噴淋洗滌塔，滿足粉塵氟化物排放要求?？紤]到共計16臺熔煉爐，采用兩套以上的除塵脫氟系統。1.3 煙氣參數1.3.1 原煙氣成分 項目單位數值備注設計煙氣量m3/h16000提供值煙氣溫度100提供值粉塵初始排放濃度g/Nm330-150提供值氟化物初始排放濃度g/Nm350-100提供值1.3

4、.2 凈煙氣成分 項目單位數值備注粉塵排放濃度mg/Nm330設計值氟化物排放濃度mg/Nm35設計值林格曼黑度級11.4 性能指標名稱單位數量備注要求除塵效率%設計除塵效率%99.9設計除氟效率h901.5 濾袋、籠骨說明1.5.1 濾袋說明 對于整臺布袋除塵器而言，濾袋是其核心部件。濾料質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。本工程濾料選用氟美斯濾料。連續工作溫度100瞬態最高溫度260抗酸性能優抗堿性能良好抗斷強度縱向：1800N；橫向：1800N氟美斯針刺過濾氈系列產品具有耐高溫、高強度、抗酸堿腐蝕、耐磨、抗折等特點，經過不同的表面化學處理與后整理技術，還

5、具有易清灰，拒水防油、防靜電等功能；并有適合250300不同溫度段的系列化產品。氟美斯濾料與玻璃纖維濾料相比，其耐磨性、抗折性及剝離強度有明顯提高，可承擔高過濾負荷，過濾速度可達1.5m/min以上或更高，運行阻力低。與合成化纖耐高溫濾料相比，克服了化纖濾料伸長率大、變形大、耐溫低、耐腐蝕性差的弱點；尺寸穩定性，強度更好，并且價格更加便宜于其他耐高溫化學纖維。1.5.2 籠骨說明 籠骨材料采用優質高線線材，使用籠骨自動化生產線一次成型，保證籠骨的直線度和扭曲擘，濾袋框架碰焊后光滑、無毛刺，并且有足夠的強度，無脫焊、虛焊和漏焊現象。袋籠采用有機硅技術，鍍層牢固、耐磨、耐腐，避免了除塵器工作一段時

6、間后籠骨表面銹蝕與濾袋黏結，保證了換袋順利，同時減少了換袋過程中對布袋的損壞。2. 工藝說明2.1 氣箱脈沖布袋除塵器2.1.1 除塵器主要由以下部分組成：進氣系統包括進風導流總管、導流裝置。濾袋、籠骨和花板濾袋和籠骨組成了除塵器的濾灰系統；花板用于支撐濾袋組件和分隔過濾室及凈氣室，并作為除塵器濾袋組件的檢修平臺；并且濾袋組件從花板裝入。清灰系統電磁脈沖閥等組成了除塵器的清灰系統。排氣系統包括由排氣管道等組成的除塵器凈化氣體排放系統。卸灰系統裝置于除塵器灰斗上的螺旋輸送機和星型卸灰閥等組成了除塵器的卸灰系統。壓縮空氣系統儲氣包、壓縮空氣管道、減壓閥、壓力表、截止閥等?？刂葡到y儀器儀表、主控柜組

7、成。2.1.2 過濾原理含塵氣體由進風口進入灰斗，經過灰斗內的導流板，使氣體中部分大顆粒粉塵受慣性力作用被分離出來，直接落入灰斗。含塵氣體通過灰斗后進入中箱體的濾袋過濾區，氣體穿過濾袋，粉塵被阻留在濾袋外表面。凈化后的氣體經濾袋口進入上箱體后，再由出風口經風機送入脫硫系統。2.1.3 清灰原理隨著過濾時間的延長，濾袋上的粉塵層不斷積厚，設備的阻力不斷上升，當設備阻力上升到設定值時，清灰裝置開始進行清灰。首先，第一個分室提升閥關閉，將過濾氣體截斷，然后電磁脈沖閥開啟，壓縮空氣以極短促的時間向上箱體噴出，使濾袋迅速膨脹，將濾袋外表面上的粉塵被剝離落入灰斗中。清灰完畢后，電磁脈沖閥關閉，提升閥打開，

8、該室又恢復過濾狀態。清灰各室依次進行，從第一室清灰開始至下一次清灰開始為一個清灰周期。2.1.4 電器控制脈沖袋式除塵器采用PLC西門子進行集中控制。調試和設備檢修時采用手動方式進行控制，設備正常運行工況下采用自動方式進行控制。脈沖袋式除塵器的清灰控制方式一般采用定時法，也采用定阻法。定時法即按設定好的時間程度進行逐室清灰。定阻法即根據濾袋內外壓差的控制，將差壓變送器發出的信號通過電氣控制裝置，按設定程序進行逐室清灰。2.2.5 特點(1) 導流系統我們對除塵器各煙氣流經途徑中的管道風速進行了分段化設計，除塵器的進風采用了氣體導流系統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

9、，以提高過濾面積的利用率。含塵氣體由導流管進入各單元過濾室，由于設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計，氣流通過設置于灰斗中的進風分配系統導流后，依靠阻力分配原理自然分布，達到整個過濾室內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。合理的進風導流系統將箱體、過濾室和系統的阻力降至最小并盡可能地減少進風系統中的灰塵沉降現象，避免了濾袋的抖動、碰撞、磨擦，延長了系統及濾袋的使用壽命。(2) 濾袋布置和花板除塵器濾袋采用縱橫布置方式，這種排列方式合理地利用了方形的箱體空間。合理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

10、抖動可能產生的碰撞。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。除塵器采用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。除塵器上箱體內部結構為工人以花板作為操作平臺進行除塵器檢修、維護創造了條件。沖壓加工的花板半成品上箱體及其組件花板孔沖壓孔徑準確，與理論孔徑的偏差小于±0.05mm，確保兩孔洞的中心距誤差在±1.0mm以內?；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，花板平整面度<11000，對角線長度誤差<3mm，內孔加

11、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的可靠性。(3) 脈沖清灰系統除塵器的清灰采用壓縮空氣脈沖清灰。除塵器采用在線清灰方式，清灰功能的實現是通過PLC利用定時或手動功能控制啟動脈沖閥噴吹，使濾袋徑向變形，抖落灰塵。清灰系統設計合理，脈沖閥動作靈活可靠；在設備出廠前，對清灰系統等主要部件進行了預組裝，以保證質量。清灰用的噴吹管采用鍍鋅管，借助校直機進行直線度校正。清灰系統設置儲氣包、脈沖閥、調壓閥等，保證供氣的壓力、氣量和品質，清灰力度

12、和清灰氣量能滿足各種運行工況下的清灰需求。(4) 電磁脈沖閥清灰系統的關鍵設備是電磁脈沖閥，它的選用關系到除塵器的清灰效果。我們為布袋除塵器選用的電磁脈沖閥為噴吹壓力0.5-0.7 Mpa的電磁脈沖閥，DC24V、1.5”直角閥脈沖閥，膜片經久耐用，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。2.2.6 技術參數序號項目單位數據1氣箱袋式收塵器PPF64-62處理風量m3/h160003箱體結構設計壓力KPa±64凈氣室形式側吸式5材料Q2356最大漏風率38布袋除塵器總效率%99.99排放濃度mg/m33010除塵器阻力Pa350011過濾風速m/min1.212倉室數

13、個413灰斗數個114布袋數量條25615每個倉室內布袋數量條 25616布袋尺寸（直徑×高度）mmØ130×245017濾袋材質氟美斯濾料18每條布袋的過濾面積m21.219總過濾面積m224820濾袋使用壽命累計運行時間2年21持續使用溫度20022瞬時使用溫度26023清灰方式脈沖清灰24頻率的控制脈沖控制儀27脈沖閥規格2.528脈沖控制閥數量只429脈沖寬度ms80150（定時或定阻）30電磁脈沖閥壽命萬次10031排灰閥形式卸料閥32壓縮空氣壓力MPa0.50.733壓縮空氣耗量m3/閥次0.2534籠骨尺寸(直徑×高度)mmØ12

14、5×245035數量25636材質有機硅噴涂37花板加工方法沖床沖孔38材質Q2353. 工藝設備3.1 主要設備序號名稱規格和型號單位數量備注1布袋除塵器本體PPF64-4-6T套1Q2352噴吹氣包Ø325×900只13噴吹裝置套1無縫管4濾架Ø125×2450只96有機硅噴涂5濾袋 （覆膜）Ø130×2450條96氟美斯濾料6汽缸提升閥Ø63×460只3組合件7旁通裝置PT只1組合件8電磁脈沖閥1.5”只3E+H9壓縮空氣管閥件套1無縫管10爬梯護欄平臺B=600套1焊管11PLC控制柜含脈沖控制儀

15、臺1西門子12煙氣管道套113電線纜、線管本體電氣設備連接線纜套1遠東14星形卸料器300×300只1南通久瑞15除塵器基礎座1需方自建16空壓機系統0.5m3/min，含儲氣罐套117變頻引風機臺1富士2.1 脫氟工藝說明鈉堿法除氟工藝是在石灰石-石膏法基礎上發展起來的工藝，它克服了石灰石容易結垢的問題。利用鈉鹽水易溶于水，且反應吸收效率高，無固體生成物，不用考慮除氟生成物的處理。綜合考慮脫氟劑來源、脫氟效果、運行費用及二次污染等因素，本工藝建議選用NaOH為脫硫劑。脫氟機理：廢氣洗滌塔處理廢氣的主要化學反應為：aOH+HF aF + H2OaOH+HCL aCL+ H2O Cl2

16、 + H2O HClO + HCl2HClO 2HCl + O2工藝特點具體描述如下：一次性投資省。同等條件下約比鈣法脫氟節省投資25左右。由于氫氧化納的分子量（40）是氧化鈣（56）的71，是石灰石（100）的40，因此，去除等量的氟化物所需氫氧化鈉要比鈣法工藝少很多，其輸運、儲存系統，脫氟劑供應系統也比鈣法大大簡化。運行費用低。由于脫氟工藝系統大大簡化，耗電量大為降低。因此，氫氧化鈉脫氟運行耗電量一般較低。氫氧化鈉的分子量小，所以脫除等量SO2消耗的NaOH僅為氧化鈣的71，綜合運行成本較低。運行可靠性高。鈉堿法脫氟較石灰石濕法脫硫的一個主要優點是運行可靠性高。由于納基脫氟的副產品為亞硫酸

17、氫納，無固體懸浮物和沉淀物產生，而且脫硫是在溶液狀態下進行，積垢、結塊、磨損、堵塞等難題在鈉堿法系統中不存在，運行可靠性顯著提高，維護更容易。綜合以上描述，鈉堿法脫硫工藝的脫硫效率高，脫硫效率高達8595、運行費用低、設備一次性投資成本低、脫硫后廢水無沉淀物產生。該工藝在中小型鍋爐中應用廣泛，目前已在全國各地得到成功應用。2.3 脫氟系統 鍋爐煙氣脫氟工藝，采用空塔噴淋系統，滿足環保排放要求。2.4 噴淋塔脫氟塔由下列設備組成： 塔體 進出口煙氣接口 霧化噴淋層 除霧器及反沖洗2.4.1 脫氟塔脫氟塔塔內設置三層霧化噴淋層，頂部設置粗細兩層除霧器。吸脫氟塔主體采用碳鋼，內襯花崗巖結構。獨有的脫

18、氟塔結構具有噴淋空塔壓降低、氣液分布好的優點，且傳熱傳質推動力大，脫氟效率高。脫氟塔具有很強的燃煤含硫率變化的適應性，且具有很高的除塵效率。脫氟塔塔體上設有檢修人孔，操作平臺等附屬設施。2.4.2 霧化噴淋層脫氟塔內部漿液噴淋系統由分配管網和脫氟液噴嘴組成，噴淋系統的設計能均勻分布要求的噴淋量，流經每個噴淋層的流量相等，并確保脫氟液與煙氣充分接觸和反應。噴淋層的數量3層，每層安裝了螺旋霧化噴嘴，保證吸收塔每個噴淋截面的脫硫液覆蓋面積超過200。所有脫硫液噴嘴能避免快速磨損、結垢和堵塞，脫氟液噴嘴材料采用316L或相當的材料制作。脫硫液噴嘴與管道的設計便于檢修，沖洗和更換。2.4.3 除霧層除霧

19、器系統由除霧器本體及沖洗系統組成。煙氣通過除霧器的彎曲通道，在慣性力及重力的作用下將氣流中夾帶的液滴分離出來：脫氟后的煙氣以一定的速度流經除霧器，煙氣被快速、連續改變運動方向，因離心力和慣性的作用，煙氣內的霧滴撞擊到除霧器葉片上被捕集下來，霧滴匯集形成水流，因重力的作用，下落至脫硫塔內，實現了氣液分離，使得流經除霧器的煙氣達到除霧要求后排出。除霧器的除霧效率隨氣流速度的增加而增加，這是由于流速高，作用于霧滴上的慣性力大，有利于氣液的分離。但是，流速的增加將造成系統阻力增加，也使能耗增加。而且流速的增加有一定的限度，流速過高會造成二次帶水，從而降低除霧效率。通常將通過除霧器斷面的最高且又不致二次

20、帶水時的煙氣流速定義為臨界流速，該速度與除霧器結構、系統帶水負荷、氣流方向、除霧器布置方式等因素有關。具體為二級除霧器本體、沖洗水管道、噴嘴、支撐架、支撐梁及相關連接、固定、密封件等組成。 除霧器性能保證 (1) 除霧效率：在正常運行工況下，除霧器出口煙氣中的霧滴濃度低于75mg/Nm3；(2) 壓降：不考慮除霧器前后的干擾，保證在100煙氣負荷下，整個除霧器系統的壓降低于200Pa。(3) 耐高溫：80-95。(4) 耐壓：保證承受沖洗水壓為0.3MPa時，葉片能正常工作。(5) 沖洗噴嘴：為全錐形噴嘴，沖洗水噴射角度為90120度，噴射實心圓錐，能夠保證葉片全部被覆蓋。2.4.4 脫硫塔材

21、質的選擇由于煙氣脫氟系統具有高腐蝕性，對脫硫系統設備，特別是吸收塔的防腐有很高的要求。因此，吸收塔的材質的選擇是關系到脫硫系統能否長期運行的關鍵。選擇合理的耐蝕材料是防腐蝕的基礎，而防腐蝕結構的不同決定了抗滲透性能的高低和防腐蝕的效果。脫硫裝置中的外護鋼板，內襯的花崗巖結構，具有非常高的耐腐蝕及耐磨損。2.5 循環漿液系統循環漿液用于除塵脫氟漿液的循環，主要由主循環泵、管道閥門、循環水池（沉淀池、清液池）組成。循環水池清液池的漿液由泵送入洗滌塔，處理煙氣后回流到循環水池，粉塵在沉淀池內沉淀，沉淀后的澄清液自流到清液池，循環利用。定期補充氫氧化鈉保證水池PH值，滿足在9以上。循環水池沉淀物由人工

22、清理，氫氧化鈉漿液補充可采用氫氧化鈉直接投入水池或者采用鈉堿漿液罐攪拌稀釋后自流到水池。定期補充水池循環水，滿足水池液位在正常液位。采用氫氧化鈉脫氟后的最終產物氟化鈉溶于水，長期循環，濃度飽和后會產生結晶現象，建議每天外排部分循環水。2.6 性能保證值序號項目名稱保證值備注1整套除塵裝置可用率，982整套除塵脫氟裝置質量保證期，年13除塵效率保證值，4脫氟效率保證值，905系統阻力，Pa12006林格曼黑度，級13. 主要設備表序號數量設備名稱規格型號材料及備注價格一脫硫除塵系統11臺噴淋洗滌塔PL-6T型外護鋼板，內襯花崗巖23層噴淋裝置316L不銹鋼32層除霧器及反沖洗PP二煙氣系統11套設備煙道普通鋼板21段變頻引風機31段煙囪普通鋼板三土建部分11座洗滌塔基礎供方設計C25砼需方負責21條排污溝管按現場布置需方負責31座循環水池供方設計C25砼需方負責四供水系統12臺耐腐蝕耐磨液下泵供方設計流