粉尘处理工程初步设计方案

粉尘处理工程初步设计方案粉尘处理工程初步设计方案 目 录 i 一 项目概况 4 1 1 项目简介 4 1 2 项目概况 5 1 2 1 工程项目地址 5 1 2 2 污染处理规模 5 1 2 3 现有工程现状 5 1 3 设计依据 原则和工程范围 5 1 3 1 设计依据 5 1 3 2 主要规范和工程设计标准 6 1 3 3 设计原则 6 1 3 4 设备设计说明 6 1 3 5 治理目标 7 二 工艺简介 7 2 1 废气处理工艺原理 7 2 2 方案比选 8 2 3 废气处理工艺说明 9 2 3 1 袋式除尘器 9 2 3 2 风机 11 2 3 3 粉尘净化系统维护管理 11 2 3 4 管道选择 12 三 方案设计 13 3 1 方案说明 13 3 2 工艺选择参数 13 3 2 1 炼铁炉粉尘处理系统 13 3 2 2 炼铜 炼铝炉粉尘处理系统 14 3 2 3 喷砂室整改工程 15 3 3 电气设计与自动控制 15 3 3 1 设计依据 15 3 3 2 工程范围 16 3 3 3 供电方式 16 3 3 4 控制与保护 16 3 3 5 防雷与接地 16 四 项目故障分析及环境风险的预防 17 4 1 故障分析 17 4 2 预防措施 17 五 防腐 17 5 1 设备防腐 17 5 2 管道防腐 17 六 工程概算 18 6 1 工程概算编制说明 18 6 2 工程概算依据 18 6 3 工程概算方法 18 七 组织机构及人员编制 19 7 1 组织机构 19 7 2 技术管理 20 八 劳动安全卫生 消防 节能 20 8 1 设计依据 20 8 2 设计中采取的主要防范措施 21 8 2 1 安全措施方案 21 8 2 2 站区总体布置方面 21 8 2 3 工艺安全设计方面 21 8 2 4 消防设施 21 九 主要工程量清单 22 十 投资报价 24 十一 主要经济技术指标 26 11 1 运行成本估算 26 11 2 有色技术回收费用 26 11 3 主要经济指标 27 十二 设计图纸 28 附录一 类似工程业绩 29 附录二 公司资质 29 一 项目概况 1 1 项目简介 液压机电有限公司前身为 液压件厂 始建于 1967 年 是国内大型 液压件专业生产企业之一 为了使企业得到更大发展 于 2004 年 6 月 成立了 0000 重工 液压机电有限公司 公司拥有从德国 美国 日本 瑞士进口的数控车削中心 加工中心 高精度磨床 高精度三坐标测 量机和计算机辅助试验装置等加工和检测设备 600 余台 设有理化 计量 计算机中心和液压研究所 具有泵 缸 阀 液压系统生产能 力和铸造 锻造 热处理 表面处理工艺手段 液压机电有限公司坚持 专 特 精 的发展方向 持续进行液压 产品的研发生产 持有 10 项部级成果奖 2 项省市级奖 1 项国家专 利 公司产品广泛用于国防及民用船舶 工程机械 冶金 矿山 铁 路车辆 汽车 环保等行业 外贸产品远销美国 加拿大 香港及东 南亚地区 公司为了发展需要 整合资源成立了 有限公司 有限公司在生产过程中 在炼铁 有色金属冶炼 磨砂等生产工段 会产生粉尘 对周边环境造成一定程度的污染 有限公司在注重公司 发展的同时 对环境保护也非常重视 现拟对产生污染环境的粉尘进 行污染治理 我公司荣幸受邀为其作粉尘处理工程设计 有限公司目前拥有炼铁中频炉四台 其中 1 吨 炉 2 台 500kg 炉 2 台 均为 1 用 1 备 炼铜炉 2 台 规模为 200 250kg 炉 2 台 1 用 1 备 炼铝炉 2 台 180kg 炉 2 台 1 用 1 备 另配备抛丸喷砂系统 1 套 1 2 项目概况 1 2 1 工程项目地址 市 区 1 2 2 污染处理规模 根据甲方提供资料 设计规模按如下考虑 其中炼铁炉 1 吨 炉 2 台 1 用 1 备 每台设计最大小时风量为 12000m3 h 炼铁炉 500Kg 炉 2 台 1 用 1 备 每台设计最大小时风量为 6000m3 h 炼铜炉 250kg 炉 2 台 1 用 1 备 每台设计最大小时风量为 4500m3 h 炼铝 炉 180kg 炉 2 台 1 用 1 备 每台设计最大小时风量为 3000m3 h 喷 砂室粉尘设计小时最大处理风量为 5000m3 h 1 2 3 现有工程现状 目前 有限公司对炼铁 炼铝 炼铜均未作处理 其产生的粉尘对 周边环境造成一定程度的污染 需要进行粉尘治理 对喷砂室粉尘做 了除尘系统治理 采用机械振打袋式除尘器 但是处理效果并不理想 需要进行技术改造 1 3 设计依据 原则和工程范围 1 3 1 设计依据 1 中华人民共和国环境保护法 1989 年 12 月 2 中华人民共和国环境影响评价法 2002 年 10 月 3 建设项目环境保护管理条例 4 中华人民共和国大气污染防治法 5 中华人民共和国噪声污染防治法 6 国家环境保护 十五 计划 7 化学工业 十五 规划 国家经贸委 8 市环境保护条例 9 市环境保护 十五 计划 1 3 2 主要规范和工程设计标准 工业企业总平面设计规范 GB50187 93 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046 95 建筑制图标准 GBJ104 87 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 大气环境质量标准 GB3095 1996 船舶污染物排放标准 GB4286 84 1 3 3 设计原则 1 认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策 使设计符合国家 的有关法规 规范 经处理后排放的粉尘符合国家和地方的有关排放 标准和规定 2 采用先进 可靠的自动化控制技术 使废气能够完成自动处 理 3 工艺流程先进 简洁 可靠 便于操作管理 1 3 4 设备设计说明 1 罐类和箱类设备选用耐温耐腐材料 2 对所有与粉尘接触的管道 风机做防腐处理 1 3 5 治理目 标 本工程设计污染物排放指标执行 GB16297 1996 大气污染物排放标 准 结合甲方提供资料 治理后排放指标见下表 二 工艺简介 2 1 废气处理工艺原理 本工程粉尘处理系统主要为粉尘处理 其主要污染因子为炼铁 炼 铝 炼铜等产生的粉尘污染物 以及抛丸工艺产生的喷砂等粉尘污染 物 粉尘处理方式有很多 如喷淋法 静电除尘法 布袋除尘法等 喷淋法适用于烟尘的处理和含有机废气的处理 其产物可溶于喷淋 介质 并形成沉淀以便清除 静电除尘处理效果好 运行稳定 但是 一次性投资高 适合用于大型粉尘污染的处理 袋式除尘器能够回收 粉尘 同时处理效果好 运行操作简单方便 比较适合中小型粉尘污 染的治理 结合甲方要求 对有色金属冶炼 炼铜 炼铝 生产中产生的粉尘 回收后外卖 因此 工艺的选择非常重要 我公司在对其可行性 经 济方面进行综合比选后确定采用布袋除尘工艺 布袋除尘具有投资省 工艺简单 操作简便等优点 2 2 方案比选 根据 制造有限公司粉尘排放特点 本方案不考虑采用不能回收利 用有色金属粉尘的喷淋法 同时静电除尘因为设备一次性投资较高 也不采用 仅对旋风除尘 布袋除尘考虑两种处理工艺路线进行经济 技术分析 选择出最合理 节省的一种工艺 在此基础进行设计 以 达到最佳设计处理效果 方案一 将炼铁炉 炼铜炉 炼铝炉三种金属冶炼炉粉尘进行集中 处理 通过旋风除尘器处理后 通过烟囱达标排放 方案二 将三种金属冶炼炉粉尘分为两类 其中炼铁炉粉尘单独进 行布袋除尘处理后达标排放 有色金属冶炼 炼铝炉 炼铜炉 粉尘 集中进行布袋除尘处理后达标排放 喷砂室粉尘原有一套系统进行优 化改造 使粉尘达到排放标准后外排 方案三 将三种金属冶炼炉产生粉尘全部进行集中后 通过布袋除 尘器处理后排放 喷砂室粉尘进行优化改造后达标排放 上述三种方案分析表 2 3 废气处理工艺说明 2 3 1 袋式除尘器 袋式除尘是一种干式除尘装置 它适用于捕集细小 干燥 非纤维 性粉尘 滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成 利用纤维织物的过 滤作用对含尘气体进行过滤 当含尘气体进入布袋除尘器 颗粒大 比重大的粉尘 由于重力的作用沉降下来 落入灰斗 含有较细小粉 尘的气体在通过滤料时 粉尘被阻留 使气体得到净化 一般新滤料 的除尘效率是不够高的 滤料使用一段时间后 由于筛滤 碰撞 滞 留 扩散 静电等效应 滤袋表面积聚了一层粉尘 这层粉尘称为初 层 在此以后的运动过程中 初层成了滤料的主要过滤层 依靠初层 的作用 网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率 随着粉尘在滤料 表面的积聚 布袋除尘器的效率和阻力都相应的增加 当滤料两侧的 压力差很大时 会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去 使布 袋除尘器效率下降 另外 布袋除尘器的阻力过高会使除尘系统的风 量显著下降 因此 布袋除尘器的阻力达到一定数值后 要及时清灰 清灰时不能破坏初层 以免效率下降 布袋除尘器结构主要由上部箱体 中部箱体 下部箱体 灰斗 清灰系统和排灰机构等部分组成 布袋除尘器性能的好坏 除了正确选择滤袋材料外 清灰系统对布 袋除尘器起着决定性的作用 为此 清灰方法是区分布袋除尘器的特 性之一 也是布袋除尘器运行中重要的一环 目前常用的清灰方法有 1 气体清灰 气体清灰是借助于高压气体或外部大气反吹滤袋 以清除滤袋上的积灰 气体清灰包括脉冲喷吹清灰 反吹风清灰和反 吸风清 2 3 废气处理工艺说明 2 3 1 袋式除尘器 袋式除尘是一种干式除尘装置 它适用于捕集细小 干燥 非纤维 性粉尘 滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成 利用纤维织物的过 滤作用对含尘气体进行过滤 当含尘气体进入布袋除尘器 颗粒大 比重大的粉尘 由于重力的作用沉降下来 落入灰斗 含有较细小粉 尘的气体在通过滤料时 粉尘被阻留 使气体得到净化 一般新滤料 的除尘效率是不够高的 滤料使用一段时间后 由于筛滤 碰撞 滞 留 扩散 静电等效应 滤袋表面积聚了一层粉尘 这层粉尘称为初 层 在此以后的运动过程中 初层成了滤料的主要过滤层 依靠初层 的作用 网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率 随着粉尘在滤料 表面的积聚 布袋除尘器的效率和阻力都相应的增加 当滤料两侧的 压力差很大时 会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去 使布 袋除尘器效率下降 另外 布袋除尘器的阻力过高会使除尘系统的风 量显著下降 因此 布袋除尘器的阻力达到一定数值后 要及时清灰 清灰时不能破坏初层 以免效率下降 布袋除尘器结构主要由上部箱体 中部箱体 下部箱体 灰斗 清灰系统和排灰机构等部分组成 布袋除尘器性能的好坏 除了正确选择滤袋材料外 清灰系统对布 袋除尘器起着决定性的作用 为此 清灰方法是区分布袋除尘器的特 性之一 也是布袋除尘器运行中重要的一环 目前常用的清灰方法有 1 气体清灰 气体清灰是借助于高压气体或外部大气反吹滤袋 以清除滤袋上的积灰 气体清灰包括脉冲喷吹清灰 反吹风清灰和反 吸风清 所以 脉冲布袋除尘器广泛应用于消除粉尘污染 改善环境 回收 物料等 本方案根据运行稳定性 一次性投资及处理效率 运行成本等综合 考虑 选用脉冲清灰方式布袋除尘器 2 3 2 风机 1 离心风机安装注意事项 1 风机安装时 应先检查各零件连接是否牢固 转动是否灵活等 并要检查机壳内有无杂物 2 风机与基础结合面 进出口风管连接时 应调整自然吻合 不 得强行连接 绝不允许风管的重量集中在机壳上 以免机壳变形影响 正常运转 风机进出口风管应用软管连接 并注意风机的水平位置 3 安装后试拨叶轮转动 检查是否灵活 发现不妥之处应及时调 整 4 安装完毕 各部位正常后才能进行试运转 试运转过程中要严 格控制电流 不能超过额定值 为防止电机因过载而烧毁 在风机启 动和试运转时 必须在无荷载的情况下进行 如情况良好 逐步将阀 门开启到规定工况为止 2 3 3 粉尘净化系统维护管理 1 风机 1 启停方式 2 运行状态 平稳 电流正常 轴温正常 3 轴承座定期注油 4 故障判定与处理 检查联轴器 轴承 风机叶轮 所以 脉冲布袋除尘器广泛应用于消除粉尘污染 改善环境 回收 物料等 本方案根据运行稳定性 一次性投资及处理效率 运行成本等综合 考虑 选用脉冲清灰方式布袋除尘器 2 3 2 风机 1 离心风机安装注意事项 1 风机安装时 应先检查各零件连接是否牢固 转动是否灵活等 并要检查机壳内有无杂物 2 风机与基础结合面 进出口风管连接时 应调整自然吻合 不 得强行连接 绝不允许风管的重量集中在机壳上 以免机壳变形影响 正常运转 风机进出口风管应用软管连接 并注意风机的水平位置 3 安装后试拨叶轮转动 检查是否灵活 发现不妥之处应及时调 整 4 安装完毕 各部位正常后才能进行试运转 试运转过程中要严 格控制电流 不能超过额定值 为防止电机因过载而烧毁 在风机启 动和试运转时 必须在无荷载的情况下进行 如情况良好 逐步将阀 门开启到规定工况为止 2 3 3 粉尘净化系统维护管理 1 风机 1 启停方式 2 运行状态 平稳 电流正常 轴温正常 3 轴承座定期注油 4 故障判定与处理 检查联轴器 轴承 风机叶轮 三 方案设计 3 1 方案说明 制造有限公司目前有炼铁 炼铝 炼铜工艺产生粉尘需要治理 根 据甲方现场条件及工艺比选 本方案按照炼铁炉单独一套粉尘处理系 统 炼铝 炼铜共用 1 套处理系统 喷砂室在原有粉尘处理系统上进 行改造 增加旋风除尘 更换大功率风机 以满足粉尘治理需要 因为在粉尘治理过程中 选用风机风速较大 会在现场产生较大噪 音 设备外 1 米处噪音约 85 分贝 因此 本工程对风机考虑了噪音 处理装置 避免在环境污染治理过程中 对粉尘进行了治理 却又产 生了噪音污染等问题 3 2 工艺选择参数 3 2 1 炼铁炉粉尘处理系统 炼铁炉 1 吨 炉有 2 台 500Kg 炉 2 台 均为 1 用 1 备 且同时使 用 设计最大处理风量为 18000 m3 h 考虑采用风罩为活动式 用于 对备用炉的粉尘治理 罩口设计较炉体大 罩口风速设计为 2m s 以便吸入炼铁炉周边 空气 对吸附的高温含尘气体进行降温 离心风机 型号 4 68NO6 3C 全压为 1971Pa Q 18879m3 h R 2000r min N 15KW 数量 1 台 脉冲振打布袋除尘器 型号规格 MC 6 处理风量 20000m3 h 阻力 损失 1500Pa 数量 1 台 材质 碳钢 3 2 2 炼铜 炼铝炉粉尘处理系统 炼铜炉型号为 250kg 炉 数量 2 台 1 用 1 备 炼铝炉 180 kg 炉 数量 2 台 1 用 1 备 设计最大处理风量为 7500 m3 h 考虑采用炼铜 炉风罩为活动式 用于对备用炉的粉尘治理 同时为了不影响设备操 作 炼铝炉吸尘罩为固定式 脉冲振打需用的空压机与炼铁炉粉尘处 理系统共用 罩口设计较炉体大 罩口风速设计为 2m s 以便吸入炼铁炉周边 空气 对吸附的高温含尘气体进行降温 离心风机 型号 4 68NO6 0C 全压为 1808Pa Q 9180m3 h R 1600r min N 7 5KW 数量 1 台 脉冲振打布袋除尘器 型号规格 MC 4 处理风量 8000m3 h 阻力 损失 1500Pa 数量 1 台 材质 碳钢 3 2 3 喷砂室整改工程 喷砂室原有粉尘处理系统一套 设计最大处理风量为 3000 m3 h 目前效果不理想 其喷砂室粉尘有泄露现象 根据我公司分析 其风 机选型较小 而且 袋式除尘器负荷太重 造成阻力损失大 影响风 机效率 因此 本工程整改考虑在袋式除尘前安装旋风除尘设备 降 低布袋除尘器处理负荷 减少阻力损失 同时更换大功率风机 保证 风压能够满足处理要求 原有喷砂室吸气口较小 在整改过程中考虑对喷砂室缝隙的处理 同时增开进气口 保证进气口风速在一定范围 机械振打布袋除尘器 保留原有 旋风除尘器 型号 XLP 600 处理风量 5000m3 h 材质 碳钢 离心风机 型号 4 68NO4 5A 全压为 Q 5790m3 h R 2900r min N 7 5KW 数量 1 台 3 3 电气设计与自动控制 2657Pa 3 3 1 设计依据 1 供配电系统设计规范 GB50052 95 2 低压配电设计规范 GB50054 95 3 通用用电设备配电设计规范 GB50055 95 4 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 2000 年版 5 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65 83 6 电力工程电缆设计规范 GB50217 94 7 工业企业照明设计标准 GB50034 92 8 业主提供的招标文件 9 相关工种所提设计资料 图纸 3 3 2 工程范围 本设计包括整个处理系统全部电气设计 具体内容如下 1 用电设备供电及控制系统设计 2 电缆敷设设计 3 系统及各建 构筑物接地设计 4 防雷及接地设计 本工程设计不包括进线电源设计 3 3 3 供电方式 根据处理工艺和设备运行的要求 供电电源的电压等级为 380V 3 3 4 控制与保护 控制方式为手动方式 同时可实现配电箱控制 就地控制 3 3 5 防雷与接地 本工程采用 TN S 系统 中性线与接地线分开 所有正常不带电的 用电设备外裸壳必须可靠接地 接地电阻小于 4 站区照明灯杆及护 栏考虑防雷 其电阻小于 10 本工程防雷系统接入大防雷接地系统 四 项目故障分析及环境风险的预防 4 1 故障分析 当环保处理项目由于故障不能正常工作时 生产工艺产生的烟尘得 不到有效的处理而直接排放势必会对当地环境造成破坏 废气治理设施项目建成后 对环境风险的影响主要体现在处理设施 故障主要表现在主要设备故障 工人误操作 停电等方面 4 2 预防措施 本工程粉尘治理工程涉及到离心风机 旋风除尘器 脉冲布袋除尘 器等设备 技术要求较高 为避免因操作原因造成污染事故 要求操 作人员具备一定的环保专业知识和机械知识 专业技术人员最好经过 专门培训 制定处理项目发生故障时的应急预案 尽量减小对周边环境造成直 接影响 五 防腐 5 1 设备防腐 为了使工业废气治理工程采用的设备延长使用寿命 节省投资 减 少维护量 设计根据不同的工作环境 不同的场合 对设备选材及防 腐做出不同的选择 采取不同的防腐措施 5 2 管道防腐 选用管道基本为碳钢管道加防腐 保证整个工艺管线的流畅和提高 设施的使用寿命 总之 在设计中根据不同的用途采取相应的防腐蚀措施 都会避免 减少因各种各样的腐蚀而造成的损失 六 工程概算 6 1 工程概算编制说明 本工程概算系根据甲方提供图纸及有关文件进行编制 6 2 工程概算依据 1 全国统一建筑工程基础定额 99 市基价表 及配套费用 定额 2 99 年 市政工程预算定额 及配套文件 3 市 2000 安装工程单位基价表 及配套费用定额 4 化工部建发 1994 711 号文 化工建设建筑安装工程费用定额 5 2000 年 化工设计概算定额 6 原化工部建发 1993 599 号文 化工设计概算编制办法 7 原化工部建发 1994 890 号文 化工工程其他费用编制规定 8 国家其他部门颁发的有关概算定额 9 有关设备生产厂家最近报价资料 10 类似工程造价统计资料 6 3 工程概算方法 1 建筑工程费 本项目参照当地的工程造价水平及有关概算指标概算 2 设备购置费 国内设备原价按设备生产厂家现行出厂价格计算 3 安装工程费 类似工程技术经济指标 百分数比率法 4 其它费用 勘察设计费 根据国家计委 建设部 2002 10 号文有关规定计 算 竣工图编制费 按设计费的 10 计算 调试费用 按项目设备购置费的 3 计算 5 本项目建设资金为企业自筹 七 组织机构及人员编制 7 1 组织机构 在污染治理工程的日常管理工作中 为了运行好各种设施设备 管 理好各项运行工作 保障设备正常稳定地发挥作用 保护 调动职工 的积极性和责任感 必须建立和执行岗位责任制 制定一整套规范化 管理制度 建立一整套完整的组织管理机构并应采取以下相应的管理 措施 1 建立健全完备的生产管理机构 2 对进入废气处理站的职工进行必要的资格审查 3 组织操作人员进行上岗前的专业技术培训 4 聘请有经验的专业技术人员负责站内的技术管理工作 5 建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的管理规章制度 与岗位责任制相配套的在运行岗位上还应建立设施巡视制 安全操 作制 交接班制和设备保养制度 6 为使以上规章制度切实得到贯彻执行 各级管理部门还应制定 出 一套对岗位工作进行考核的科学方法及各种奖惩措施 对站内职 工定期进行考核及奖惩 7 组织专业技术人员提前进岗 参与施工与安装 调试 验收的 全 过程 为今后的运转奠定基础 7 2 技术管理 废气处理站的运行管理 要以处理效果佳 处理成本低为目标 同 时要求做好日常大气质量分析并保存好各项资料 记录要完整 做好 处理建 构筑物和设备的日常维护保养工作 表 7 1 废气处理人员编制表 八 劳动安全卫生 消防 节能 8 1 设计依据 废气处理设施的建设主要目的是控制大气污染 保护环境 造福人 民 促进周围工农业生产的发展和提高企业自身的市场竞争力 但在 废气处理过程中 也存在着影响职工安全的问题 对待这些可能出现 的问题 设计上做了周密的考虑 采取了必要的防范措施 设计主要依据 1 工厂安全卫生规定 国务院 1956 年 2 工厂企业设计卫生标准 劳动部 1962 年 3 工业企业噪声卫生标准 试行草案 劳动部 1979 年 4 爆炸危险场所电气安全规程 试行 劳动部 1987 年 5 建筑物防雷设计规范 GB0057 94 8 2 设计中采取的主要防范措施 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