1、佛山市順德區鏵偉五金配件有限公司熔鋁壓鑄機煙氣凈化處理系統初步設計方案(22000m3/h，送審稿) 佛山市XXX環保工程有限公司二零一三年三月佛山市順德區鏵偉五金配件有限公司工程名稱： 熔鋁壓鑄機煙氣凈化處理系統工程編號： Q08-03-17HW設計單位： 總 經 理： 高級經濟師總工程師： 高級工程師項目負責人： 工程師設計人員： 工藝： 土建： 機電： 設備： 目 錄一、概述11.1工程概況11.2設計基礎參數11.3設計依據21.4設計原則21.5設計指標2二、熔鋁壓鑄機產生的煙氣特點32.1煙氣污染物之來源32.2煙氣的成分特點3三、工藝選擇43.1工藝選擇原則43.2凈化處理工藝選

2、擇43.3工藝流程及說明8四、設計計算94.1處理風量的設計計算94.2旋流塔的設計計算94.3循環泵的設計計算104.4管道系統的設計計算114.5風機的設計計算11五、公輔設施125.1給排水125.2土建13六、電氣儀表設計136.1設計范圍136.2供電電源及電壓136.3配電、保護136.4供電負荷的計算14七、通風降噪處理措施14八、工程概算158.1土建構筑物概算158.2主要工藝設備材料概算158.3工程總投資概算16九、技術經濟分析179.1總裝機容量179.2凈化系統運營費用17十、勞動安全與環境保護1810.1環境保護1810.2勞動保護和安全生產19十一、工程工期、服務

3、承諾2011.1項目實施工期表2011.2工程保修承諾及具體措施20十二、附圖21- II - 順德鏵偉五金配件有限公司熔鋁壓鑄機廢氣凈化處理系統初步設計方案佛山市順德區鏵偉五金配件有限公司熔鋁壓鑄機煙氣凈化處理系統初步設計方案一、 概述1.1 工程概況佛山市順德區鏵偉五金配件有限公司（以下簡稱為“鏵偉公司”）位于勒流龍眼工業區，該企業主要生產各類五金壓鑄零件及開發壓鑄模具。現有熔鋁自動壓鑄機7臺，尺寸為2.9×0.9×1.5（H）m，在同一車間一字形擺放，相距3米，在生產的過程中，金屬的熔煉過程、潤滑劑的噴涂、金屬液和模具的熱輻射、壓鑄機的運轉等，會產生少量的煙氣、粉塵、

4、熱量及有害氣體等，如不經處理，這些都對環境和人體健康產生影響和污染。根據環保部門有關規定：鏵偉公司熔鋁壓鑄機產生的煙氣、粉塵等污染物需經收集凈化處理后達標排放。我公司特此根據鏵偉公司提供的有關資料，對其熔鋁壓鑄機產生的煙氣進行凈化處理系統方案設計，以供業主決策參考。在本方案資料收集過程中，鏵偉公司相關領導給我們提供了詳細的資料和幫助，在此表示衷心感謝！1.2 設計基礎參數根據鏵偉公司提供的資料及現場有關情況，共有熔鋁自動壓鑄機7臺，尺寸為2.9×0.9×1.5m，在同一車間一字形擺放，相距3米，產生的污染物主要為少量的煙氣、粉塵。1.3 設計依據 中華人民共和國大氣污染物綜

5、合排放標準（GB16297-19960）； 廣東省大氣污染物排放限值（DB44/27-2001）； 環境空氣質量標準（GB13223-1996）； 工業企業噪聲控制設計規范（GB87-85）； 電氣裝置安裝工程及驗收規程（GBJ232-82）； 中華人民共和國環境保護法（1989.12）； 工作場所有害因素職業接觸限值（GBZ2-2002）； 其他有關設計規范和設計手冊。1.4 設計原則采用高效節能、成熟可靠的工藝技術，確保煙氣、粉塵處理的效果；選用先進、優質的專用設備，把本工程建設成一個優秀示范工程；優化工藝流程，合理布局，減少工程投資，節約日常運行管理費用；結合本工程實際，采用安全可靠的控

6、制系統，做到技術可靠，經濟合理，操作管理方便；1.5 設計指標通過對污染煙氣實施有效的環保治理措施，可以使排放到大氣中的污染物量得到有效控制。根據鏵偉司所處的位置(為二類區)，本項目執行第二時段三級標準，各項污染物的最高允許排放標準，按中華人民共和國國家標準新污染源大氣污染物排放限值（GB16297-1996）標準執行，具體數據如下：表1-1：項目治理后污染物排放指標指標名稱最高允許排放濃度（mg/m3）最高允許排放速率（kg/h）煙塵排放速率kg/h2.9煙塵排放濃度mg/Nm3120煙囪最小高度米15林格曼黑度級I二、 熔鋁壓鑄機產生的煙氣特點2.1 煙氣污染物之來源目前，常用的壓鑄工藝有

7、熱室壓鑄和冷室壓鑄。冷室壓鑄以液態金屬為原料，噴射進入模具壓鑄成型，模具壁由循環冷卻水冷卻。熱室壓鑄是將金屬切屑成粉狀，經預加熱后注入模具壓鑄成型，預加熱和模具加熱一般采用電加熱。在壓鑄生產的過程中，會產生煙氣、熱量、粉塵等，這些廢氣和煙塵中含有各種金屬氧化物和非金屬氧化物，同時還可能含有有害物質，這些都可能對環境產生污染。2.2 煙氣的成分特點根據環保部門之規定，工業部門產生的廢氣可以分為：含顆粒物廢氣和含氣態污染物廢氣兩大類。本項目熔鋁壓鑄機在生產過程中主要產生有含顆粒物廢氣和含氣態污染物廢氣，顆粒狀廢氣主要是熔煉過程中產生的金屬氧化物和非金屬氧化物，如：Mg、Zn、 Ca、&#

8、160;Al、 Fe 、Na、 Mg、 K 的氧化物和氯化物，還有大量碳粒灰份等，以上構成了工藝粉塵；少量污染物廢氣主要是熔煉過程中產生的CO、CO2、NOX、SO2、碳氫化合物以及易揮發的金屬氧化物等等 。 根據有關生產經驗的總結和廠方提供的數據，給合煙氣的特點，本項目處理工藝需綜合考慮氣態污染物廢氣和顆粒物廢氣的治理。三、 工藝選擇3.1 工藝選擇原則選擇適宜的煙氣處理工藝應當根據處理規模、原煙氣成分、治理效果，用地條件、工程地質，環境等條件作慎重考慮。故各種工藝都有其適用條件，必須在生產實踐上總結優化，提出適合于具體項

9、目的工藝。廢氣處理工藝選擇原則為：（1）技術成熟，對煙氣變化適應性強，運行穩定；（2）經濟節約，電耗少、造價低、占地少；（3）易于管理，操作方便，設備性能穩定；（4）重視環境，噪聲控制，環境協調，清潔生產。3.2 凈化處理工藝選擇3.2.1 幾種煙氣凈化工藝的路線簡介(1) 吸收法凈化氣體污染物吸收法：是選用合適的液體吸收劑處理混合物，以除去其中一種或幾種有害氣體的凈化氣態的污染物最常用的方法。常用吸收液有：酸堿液、水溶液、氧化劑溶劑、有機溶劑等。可凈化的氣體有SO2、NOX、HF、SiF4 、HCl、Cl2 酸霧、瀝青煙和多種組分的有機蒸氣的廢氣。同時，利用含塵氣流與水或者其它液體的接觸，可

10、將粉塵捕集下來從而達到除塵的目的，除塵效率能達到80%左右。且吸收法的效率高，設備簡單，工程造價及運營成本低。(2) 靜電除塵器凈化污染物靜電除塵器的除塵機理是利用除塵器內電場的庫侖力的作用實現粉塵顆粒、氣態污染物與氣流的分離，從而達到除塵凈化的目的。靜電除塵器的優點有：a）設備阻力低，一般靜電除塵器的設備阻力在300Pa左右；b）除塵效率較高，一般可以達到80%左右；但是靜電除塵器在使用中存在許多不足：a）隨效率的提高,設備造價也隨之提高； b）管理操作難；而且靜電除塵器對煙氣的比電阻變化非常敏感，對過細粒徑、密度又小的粉塵，容易產生二次揚塵，影響凈化效率；c）運行不夠穩定。(3) 吸附法凈

11、化氣態污染物有害氣體的吸附法是利用多孔性固體吸附劑處理氣體混合物，脫除氣態污染物中的水份、有機溶劑蒸氣、惡臭和其他有害氣相物質。工業用的吸附劑種類很多，包括各種活性土、活性炭、活性氧化鋁、硅酸等。活性炭是常用的吸附劑，具有性能穩定、抗腐蝕等優點。由于它的疏水性，常被用來吸附低濃度的有機溶劑、惡臭物質等。吸附法目前在我國主要用來吸附有機溶劑。工業上采用最多的是固定床吸附裝置。固定床吸附裝置的優點是設備結構簡單，操作方便，吸附劑磨損小，缺點是需周期性更換。3.2.2 煙氣凈化工藝的選擇根據各種因素并綜合比較各種凈化技術方案后，結合本項目的煙氣特點，在此方案中，我公司選擇吸收法凈化工藝。3.2.3

12、吸收塔型式確定吸收塔的選擇原則主要是看氣液接觸條件、設備阻力以及吸收液循環量。氣液接觸條件直接影響凈化效率；設備阻力大需增加引風機電耗；吸收液循環量大需增加水泵電耗。目前常用的吸收設備有噴淋塔、水膜塔、篩板塔、文丘里、填料塔及旋流板塔等。其中噴淋塔液氣比高，水消耗大；水膜塔氣液接觸面積小，脫硫效率低；篩板塔及填料塔阻力較大，防堵操作彈性低。相比之下，旋流塔具有結構簡單、阻力小、可用耐腐蝕材料制作、吸收效果好、裝置靈活等優點，適用于快速吸收過程，且凈化效率高，各吸收器性能比較詳見下表：吸收器類型持液量逆流接觸防堵性能操作彈性阻力除塵性能文丘里低否較好差高好噴淋塔高是中較好低差填料塔低是差較好中中

13、湍球塔中是好中中較好篩板塔中是中中中較好旋流板塔高是好好低好通過以上凈化設備的比較，本方案選用旋流塔作為該工程的吸收設備。3.2.4 旋流塔主要特點·傳質、傳熱效果好，凈化效率可達到90%以上。·操作彈性寬、適用范圍廣，操作管理方便；·氣液負荷高，霧沫夾帶少；·壓降低，系統阻力小，運行費用低；3.2.5 旋流塔工作原理旋流塔板工作時，煙氣由切向高速進入，在塔板葉片的導向作用下旋轉上升。逐板下流的液體在塔板上被煙氣噴成霧滴狀，使氣液間有很大的接觸面積。液滴在氣流的帶動下旋轉，產生的離心力強化氣液間的接觸，最后被甩到塔壁上，沿壁下流，經過溢流裝置流到下一層塔

14、板上，再次被氣流霧化而進行氣液接觸。由于塔內提供了良好的氣液接觸條件，氣體中廢氣被液體吸收的效果好；旋流板塔同時具有很好的除塵除霧效率，保證高效的除霧性能，以避免風機帶水問題。3.3 工藝流程及說明4.2.1 工藝流程圖本項目凈化系統主要包括：廢氣捕集裝置、凈化裝置、氣流管道、風機、煙囪和電控系統等。工藝流程如下：4.2.2 工藝流程說明本方案的工藝流程為熔鋁壓鑄機在作業的過程中主要產生含顆粒物等的煙氣被凈化系統吸收罩捕集直接進入排風支管，經各自調節閥門由排煙總風管匯入吸收旋流塔，廢氣流由旋流塔下部切向高速進入，在塔板葉片的導向作用下旋轉上升。逐板下流的液體在塔板上被煙氣噴成霧滴狀，使氣液間有

15、很大的接觸面積。液滴在氣流的帶動下旋轉，產生的離心力強化氣液間的接觸，最后被甩到塔壁上，沿壁下流，經過溢流裝置流到下一層塔板上，再次被氣流霧化而進行氣液接觸。由于塔內提供了良好的氣液接觸條件，氣體中的廢氣及粉塵被液體有效的吸收。廢氣氣體經凈化通過風機、煙囪排入大氣。另外，凈化塔的頂部設有氣體脫水裝置，防止部分霧狀吸收液被帶入風機。四、 設計計算4.1 處理風量的設計計算根據現場環境條件和業主提供的資料，廢氣源的煙溫比環境溫度要高，具有一定的抬升力，因此，本方案采用上部吸氣罩，利用煙溫產生的動力，將廢氣引入系統管道，可減少系統的能量損失，降低電耗。根據現場產生廢氣源的區域，設計吸氣罩的罩口斷面積

16、F=0.6m2，選取罩口斷面氣流控制風速Vx為1.8m/s，則可計算得處理風量Q為Q=F氣流斷面積×Vx氣流控制風速 =0.6×1.3m/s=0.78m3/s=2808 m3/h7 臺壓鑄機共用一套凈化處理系統，考慮到安全風量問題，選取處理風量的10%作為安全風量，則本方案的總設計處理風量Q總為Q總=7×2808×1.12=22000m3/s4.2 旋流塔的設計計算4.2.1 設計原則旋流塔體材料采用Q235，塔數量1個，雙層布置。旋流塔設計成氣密性結構，防止液體泄漏。塔體上的人孔、通道、連接管道等需要在殼體穿孔的地方將進行密封，防止泄漏。塔體的噴嘴采用

17、霧化噴嘴, 塔體設計將盡可能避免形成死角及堵塞。吸收塔底面設計能保證完全排空凈化液。塔的整體設計將方便塔內部件的檢修和維護，吸收塔內部的導流板、噴淋系統和支撐等盡可能不堆積污物和結垢，并且設有通道以便于清潔。吸收塔配備有足夠數量和大小合適的人孔門和觀察孔，人孔門和觀察孔沒有泄漏。4.2.2 設計參數本方案設計采用水溶液吸收法，氣液接觸時間2-6S，其主要設備參數如下：吸收旋流塔 1臺 （順德亮科） 處理風量： 22000（m3/h） 空塔氣速： 2.0m/s 液氣比： 2L/ m3每臺外形尺寸： 2000×70004.3 循環泵的設計計算吸收塔循環泵滿足如下特殊要求：吸收塔循環泵將水

18、箱內水溶液送至每層旋流，二層旋流板共用1臺主循環泵，每層的旋流循環液流量通過閥門進行調節。循環泵為自吸泵，葉輪由耐磨高分子材料制成。循環泵設計便于拆換和維修。據此選用廣一集團GD80-30管道離心泵，其性能參數如下表所示: 表3-3：循環泵性能參數型 號規 格轉速r/min流 量m3/h揚程m配 套 電 機型 號功率（Kw）GD80-30290054235.54.4 管道系統的設計計算氣流管路材料采用Q235，氣流在管道中的輸送速度為1022m/s的范圍，選取初選流速V=18m/s，則主風管管徑D為：D=(4Q/V)1/2=650 mm水流管路材料采用焊接鋼管，選取水流在管道中的輸送速度為12

19、m/s的范圍，可計算得凈化系統的水管規格及其數量。4.5 風機的設計計算(1) 風機所需風量根據設計參數22000 Nm3/h(2) 系統管網阻力根據設計手冊，選取初選 Pg800(Pa)(3) 煙囪摩擦阻力煙囪磨擦阻力計算公式：Pm=/D·v2 /2·H60(Pa)(4) 吸收塔阻力吸收塔的阻力為：300800Pa綜合上述計算可知：煙氣凈化系統風機所需全壓為：P1.1×(80060800) =1826(Pa)根據以上數據，選用4-72-8.0C型離心通風機， 其性能參數如下表所示: 表4-2：風機性能參數型 號規 格轉速r/min流 量m3/min全壓mmaq配

20、 套 電 機風機重量（不包機)Kg型 號功率（KW）4-72-8.0C1600240002400Y180M-230五、 公輔設施5.1 給排水本設計主風機軸承座可不設冷卻水。如需：用水量按1m3/h計，水壓0.2Mpa，出水溫度40，水質要求：總硬度< 10度，懸浮物100mg/l。本項目凈化系統用于洗滌廢氣的自來水需由廠方提供至我司設備現場的循環水箱處。凈化塔廢水由廠方自行安排處理 ，如有污水處理系統，建議廠方設置排水管網排至污水處理系統處理。5.2 土建本項目凈化系統主要承受荷載項目有：吸收塔、水泵、風機、煙囪及風管支架等，我司負責提供其配合土建條件圖，廠方負責進行荷載校核及基礎施工

21、。六、 電氣儀表設計6.1 設計范圍本工程電氣設計包括凈化系統的動力、照明設計，主要內容如下：廢氣處理系統用電設備的電氣負荷計算；低壓供、配電系統設計；廢氣處理系統用電設備的電氣控制；動力電纜和照明電纜（線）的敷設；6.2 供電電源及電壓供電電源由廠方引來380V電源，引至凈化系統設備現場電控柜。凈化系統配電電壓為交流380V，50Hz，配電系統采用TN-S系統，按三級負荷供電。6.3 配電、保護(1) 配電全部動力設備均經斷路器、交流接觸器和熱繼電器（帶斷相保護）控制，提供短路、過載、缺相和欠壓保護。照明供電電源從動力照明配電柜中引出單相交流220V，動力照明配電柜中設置單獨的空氣開關（低壓

22、斷路器）。(2) 保護電氣工程采用TN-S系統。在配電柜電源進線處作重復接地，接地電阻<4。所有動力設備的金屬外殼、配電柜、控制柜、電纜橋架和金屬保護套管均應與PE線連接，不能與工作零線相混淆。6.4 供電負荷的計算序號設備名稱設備功率(KW)工作數量備用數量裝機功率KW運行功率KW每天累計運行時間(H)日電耗KWH1.離心通風機301030302.循環水泵5211053.照明及其它0.10.100.10.14.合計40.135.1七、 通風降噪處理措施根據需要，本方案設計對產生噪聲的通風機及循環水泵采取以下措施，使其邊界噪聲降到60dB(A)以下。(1) 抽風機的進、出風口設消聲器，均

23、勻鋪設50mm厚超細玻璃棉，用玻璃絲布包裹，內用鋁微穿孔板作護面吸聲材料。由于采用多孔材料超細玻璃棉，吸聲體有很好的吸聲效果。(2) 抽風機等的機座處設置V型減震墊。八、 工程概算8.1 土建構筑物概算本系統所有土建項目由廠方負責8.2 主要工藝設備材料概算表8-1：工藝設備材料部分投資概算表序號設備名稱規格單位數量單價（萬元）總價（萬元）生產廠家1.吸收塔2000×6000臺16.706.70亮科環保2.循環水泵GD80-30 5Kw臺20.581.16廣一集團3.循環水管路65、80項10.850.85亮科環保4.離心通風機4-72-8.0C臺11.721.72珠江風機5.電機N

24、=30kW臺100配套6. 吸風罩2噸0.81.100.88亮科環保7.主風管、煙囪其及支架650×2.5m250.0441.10亮科環保8.支風管1及支架400×2.0m200.0240.48亮科環保9.支風管2及支架280×2.0m400.0160.64亮科環保10.調節閥280 手動個70. 070.49亮科環保11.電控系統含電纜、線管等套10.750.75德力西等12.合計14.778.3 工程總投資概算表8-2：工程總投資概算表序號項目計算公式價格（萬元）1.土建工程(廠方負責)02.設備及材料工程14.773.設計費0.504.安裝費 (2)

25、5;8%1.185.采保運輸費0.656.調試費0.457.以上小計算17.558.稅金(7)×7%1.179.合計18.72說明：1. 本預算中不包含土建基礎費用，電源接入費用。九、 技術經濟分析9.1 總裝機容量總裝機容量：40.1kwh9.2 凈化系統運營費用9. 2.1 凈化系統用電設備電費本項目中的主要用電設備功率：見用電負荷表合計功率：P=35.1KW 按當地工業用電0.8元/Kw.h計算，用電設備總電費為：M電費=35.1×0.8=28.08元/小時=280.8元/天 （按每天10小時計算）=8.42萬元/年 （按每年300天計算）9. 2.2 操作工人人工費

26、：本項目中每班需要1人值班，按1500 元/人/月算，每天一班每年人工費用為：M人工=1.80萬元/年9. 2.3 總計運營費用：本項目每年的總計運營費用為：M總= M電費+ M人工費=8.42+1.80=10.22 萬元/年。總運營費用中未計環保設備的折舊費。十、 勞動安全與環境保護10.1 環境保護10. 1.1 建設期間環境影響及防治措施(1) 施工揚塵施工期間，車輛的出入，設備現場加工時等會造成大量的揚塵，會給附近區域環境整潔帶來不良的影響。主要防治措施包括：施工中遇到連續天晴又起風的時候，對推土表面灑水降塵，及時沖洗車輛和道路，對工地環境實施保潔制度等。(2) 施工噪音施工期間的噪聲主要來自施工機械和材料的運輸等，主要防治措施包括：采用低噪聲的施工機械和方法或避免夜間施工等。(3) 生活垃圾及廢棄物為加快工程施工，施工時必定會投入更多的人力，且均為臨時安置在工地內，因此會產生大量的生活垃圾。如果施工區的生活垃圾及工程廢棄物亂放，輕則導致蚊蠅孽生，重則致使施工區工人暴發流行疾病，嚴重影響施工及附近居民生活環境。主要防治措施包括：及時與當地衛生部門聯系協調，及時清理施工現場的生活垃圾，加強員工環境保護教育。