1、鋁熔爐除塵系統設計方案一、前言（設計依據和目標）二、新建工程概述三、設計內容四、方案的設計依據及原則五、治理方案實施后環保性能指標六、銅熔煉爐車間粉塵治理方案七、技術方案8、 除塵設備技術說明9、 高效除塵裝置工藝流程及使用特點十、工程投資概算十一、工期十二、項目實施效益分析十三、結論意見一、前言隨著經濟的快速發展，環境污染已成為制約我國經濟發展的重要因素。貴單位地處山東省濟南地區，執行國家關于工業窯爐相關大氣排放環境標準。今貴單位領導非常重視環保治理，受貴單位委托，我公司技術人員對貴單位所需廢氣治理工程現場進行了實地考察。并初步擬定選用高效復合除塵裝置及系列專利技術承擔此項任務。現將初步治理

2、設計方案提請貴單位審查、決策。待審定后，作為施工及設備制作等相關設計依據。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，產生大量煙塵。嚴重地污染了生產現場環境，更重要的是直接危害了操作工人的身體健康。冶煉產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的工作環境，必須新建除塵環保設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，在整個收塵系統中采用袋除塵設計，由于從熔煉爐煙道的煙氣溫度過高，且偶爾帶有火星，在除塵系統前，布置火花捕集器。由于回收原料內雜質內含塑料、橡膠，在燃燒過程中會產生大量焦油，需設計干粉

3、噴吹脫硫布袋保護系統。針對煙氣內含有爆燃氣體，整個系統做防爆設計。三、設計內容1、治理范圍鋁熔煉爐在生產過程中，從爐內產生大量煙塵。2、設計內容塵氣捕集罩的設計車間內外除塵管道的布置；火花捕集器的設計；煙氣凈化設備（除塵器）設計；濾布保護系統設計；布袋除塵器防爆設計。除塵系統參數設定及主要設備選型；除塵系統的總布置圖。四、方案的設計依據及原則1 .設計依據1.1 貴廠提供的有關資料；1.2 我公司技術人員現場測量數據；1.3 我公司在冶金行業除塵治理的成功經驗；1.4 我公司所采取的先進工藝；a、低阻、高溫流量管道系統工藝；b、吸塵罩、手動切換閥、吸塵罩最佳實用技術；c、火花捕集器、布袋除塵器

4、干粉噴吹系統2 .設計原則2.1 不影響操作工藝為生產服務宗旨；2.2 滿足國家及行業對環保的要求并達標；2.3 所采用的技術經得起實踐檢驗，并能保證長期可靠穩定的運行。；2.4 性價比優，一次投資省，長期運行費用低、效果好；2.5 兼顧企業發展規劃與現行的協調。五、治理方案實施后環保性能指標3、 .煙塵捕集率：95%4、 .排放濃度：30mg/Nrri4.崗位粉塵濃度：20mg/Nrri六、鋁熔煉爐煙氣除塵治理方案1.新建除塵系統方案熔爐收塵罩、煙道+火花捕集系統+干粉噴吹系統+新建布袋除塵器+風機+對外排放七、技術方案1.風量的確定1.壹臺XT鋁熔爐：45000nVh/臺2,設計內容方案一

5、采用原有除塵風量45000nVh/臺設計。根據爐門設計吸塵罩并配備提升爐門，新建火花捕集系統用來滿足煙氣進入布袋除塵器時要求。設計一套煙氣干粉噴吹系統，保證在燃燒再生廢料中諸如塑料、橡膠等具有強烈揮發分的物質燃燒時產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。系統設計煙氣捕集罩的設計投料大爐門等熔煉時外冒的粉塵會成系統性的往上走，因此該捕集罩位于爐門的上方。根據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、吸塵罩保證捕集率在95%U上。管網設計：按除塵系統風量要求，從收塵罩及相應支線管路的尺寸，計算主管道及各部位連

6、接管道的尺寸。火花捕集系統設計：保證火花捕集同時系統進一步降溫，以滿足布袋除塵器運行要求。新建干粉噴吹系統：用于煙氣中的焦油對布袋的粘結及防腐脫硫。新建除塵器設計：一臺鋁熔爐運行時除塵風量，擬選用環噴96-7脈沖布袋除塵器。風機選型：4-6845KW八、除塵設備技術說明（一）環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容有：箱體、箱體內部所有部件，包括布袋、花格板、導流板、濾袋、脈沖閥、氣包、噴吹管、灰斗設星型卸灰閥。振打器、各層走梯、平臺護欄等，采用可編程序控制器（PLQ控制儀。2結

7、構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。濾布材料是布袋除塵器的關鍵；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、氣環反吹式、脈沖

8、式、聲波式及復合式等五種類型。其中脈沖反吹式根據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節，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，由于設計中袋底離進風

9、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的引導下，隨氣流進入中箱體過濾區，吸附在濾袋外表面。過濾后的潔凈氣體透過濾袋經上箱體、排風管排出。濾袋采用壓縮空氣進行噴吹清灰，清灰機構由氣包、噴吹管和電磁脈沖控制閥等組成。過濾室內每排濾袋出口頂部裝配有一根噴吹管，噴吹管下側正對濾袋中心設有噴吹口，每根噴吹管上均設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，壓縮空氣經噴口噴向濾袋，與其引射的周圍氣體一起射入濾袋內部，引發濾袋全面抖動并形成由里向外的反吹氣流作用，清

10、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噴吹管上的噴嘴誘導數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，抖落濾袋上的粉塵，落入灰斗中的粉塵經由卸灰閥排出后，利用輸灰設施集中送出。除塵器的控制（包括清灰控制等）采用PLC控制。整套除塵系統的控制可實行自動化無人值守控制，并可向工廠大系統反饋信息、接受工廠大系統遠程控制。4性能.除塵器結構緊湊，技術合理，密封性強，漏風率小于2%動作

11、靈活，便于檢修，外形美觀。.單元組合形式，內部結構簡單、附屬設備少，投資省，無須專設操作工。.袋式除塵器性能穩定可靠，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,能實現不停機檢修，即離線檢修。.除塵器占地面積較小，并能按場地要求作專門設計。.自動化程度較高，對除塵系統所有設備均可設檢測報警功能，對操作人員要求較低、操作維護人員的勞動強度較低。5運行1,能長期保證30mg/m的粉塵排放濃度。不受入口粉塵濃度、比電阻的影響。.所有運轉設備均可設檢測報警裝置，能在第一時間發現故障并報警。.主要維護工作-濾袋更換僅需兩人就能執行。4,利用離線功能實

12、現檢修、維護，不影響正常運行。6維護.一旦發生故障，能及時從控制系統獲得報警及指示。.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行，無須進入除塵器內部。.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。7除塵器系統及零部件導流系統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,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，氣流通過前部導流后，依靠阻力分配原理自然分布，達到整

13、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、防止二次揚塵。設計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，避免了濾袋的晃動、碰撞、磨擦，延長了系統及濾袋的使用壽命。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

14、板采用數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。設計合理的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。花板孔沖壓位置準確，與理論位置的偏差小于士0.05mm確保兩孔洞的中心距誤差在士1.0mm花板孔洞制成后清理各孔的鋒利邊角和毛刺，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內孔加工表面粗糙度為Ra=3.2o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

15、清灰系統的可靠、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。因而，本案濾料我們根據除塵器運行環境和介質情況選用500g/m2滌綸針刺氈：表面樹脂化處理，耐溫120c（瞬間150C）。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的可能；濾料壽命長，加上我們在除塵器結構方面的改進，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

16、底部距離進風口的水平距離、設備進風導流系統的設計與濾料的使用壽命有著極大的關系。我公司設計生產的設備充分考慮了這些內容，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，換袋快濾袋的裝入捷。僅需1-2人就能通過機頂便掀式頂蓋進行換袋操作和取出均在凈氣室進行，無須進入除塵器過濾室。骨架采用圓型結構，袋籠的縱筋和反撐環分布均勻，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艘鋼，使用骨架生產線一次成型，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、虛焊和漏焊現象。袋籠

17、采用防腐鍍鋅技術，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。清灰系統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是通過PLC利用差壓（定阻）、定時或手動功能控制提升閥關閉清灰倉室，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。預組裝中的清灰系統部件：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

18、在上箱體中，并設置了定位銷，方便每次拆裝后的準確復位。采用文氏管或類似結構的零件對壓縮空氣進行導流，有助于壓縮氣流方向的穩定，但文氏管或類似零件的結構會導致設備阻力的增加，我們采用的噴嘴有同樣的導流效果但沒有增加設備阻力之憂.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造價及清灰效果。我們為XLD斕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，DC24V3，膜片經久耐用，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。整套閥門結構簡單、可靠，啟閉速度快，關閉時能達到零泄露要求。鋼結構1）

19、除塵器鋼結構件符合有關的鋼結構設計規范；鋼結構的設計簡化現場安裝步聚，盡量減少現場焊接工序。2）就除塵器的鋼結構而言支承結構是自撐式的，任何水平荷載都不會轉移到別的結構上。材質除塵器采用型鋼、鋼板結構，材質為Q235A（交貨時提供鋼板材料質量證明書）。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）除塵器頂部設置防雨棚（防雨棚采用鋼結構加S=0.5mm彩色鋼板制作）。除塵器采用設有脈沖閥防雨箱、排水設施、檢修扶梯平臺，灰斗和卸灰閥門的連接法蘭上檐設計有突出部分，避免了雨水的下衍損壞密封材料。各項設施的設計采用人性化理念，保護除塵器頂部裝置、方便人員檢修、使用和管理。防

20、雨棚內設置起吊裝置，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、門制作及裝配結束后，進行密封試驗，確保無變形、無泄漏。3）除塵器灰斗設檢修門，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計容量。5）我們為設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。設備制造工藝除塵器殼體密封、防雨，殼體設計盡量避免出現死角或灰塵積聚區。所有受熱部件充分考慮到熱膨脹，并做必要的補償。除塵器箱體成形后

21、光滑平整，無明顯凹凸不平現象，內部筋板布置合理，保證箱體強度和剛性。除塵器本體設計密封、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，焊縫高度滿足設計要求，并進行煤油滲漏試驗。箱體和灰斗間采用手工連續焊接，保證焊接的強度和密封性符合相應行業標準。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