鼓风炉除尘脱硫.doc

云南澜沧铅矿有限公司云南澜沧铅矿有限公司 铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理 初步设计 云南冶金集团股份有限公司技术中心云南冶金集团股份有限公司技术中心 云南省冶金研究设计院云南省冶金研究设计院 2009 年年 7 月月 云南省冶金研究设计院云南省冶金研究设计院 院长院长 赵赵 群群 副院长副院长 白荣林白荣林 设计部主任设计部主任 白荣林白荣林 主任工程师主任工程师 瞿仁静瞿仁静 工程负责人工程负责人 张张 晓晓 主要设计人员主要设计人员 张张 晓晓 瞿仁静瞿仁静 江江 渝渝 我们 我们 认真做事 诚信做人认真做事 诚信做人 我们 我们 把澜沧铅矿的事当成自己的事把澜沧铅矿的事当成自己的事 我们的设计原则 我们的设计原则 实用实用 先进先进 可靠可靠 经济经济 本工程的宗旨 本工程的宗旨 能为能为澜沧铅矿澜沧铅矿节能减排出力是我们的荣耀节能减排出力是我们的荣耀 I 目录目录 1 概述 5 2 鼓风炉系统技术改造 6 2 1 系统现状 6 2 2 鼓风炉烟气产生原因 6 2 3 鼓风炉烟气解决方法 6 2 4 除尘技术改造方案及工艺 7 2 5 除尘器 管径的选择及计算 7 2 6 除尘设备的布置 9 2 7 除尘设备 9 2 8 投资估算 11 2 8 1 工程概况 11 2 8 2 投资范围 11 2 8 3 建设投资估算 11 2 9 除尘效果 12 3 鼓风炉脱硫系统技术改造 12 3 1 系统现状 12 3 2 解决方案 12 3 3 鼓风炉烟气并入烧结机系统的烟气出口压力计算 14 3 4 两套系统的风量计算及风机的风量验算 14 3 5 投资估算 15 3 6 脱硫效果 15 4 项目实施后达到的目标 16 5 符合国家标准 与清洁生产接轨 16 Comment 微微微微1 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 1 1 概述概述 1 1 企业概况企业概况 云南澜沧铅矿有限公司的前身是距今有 600 多年开采历史的募 乃老银厂 1955 年经国务院批准建矿 是隶属于云南冶金集团总公 司并具有独立法人资格的国有企业 矿部位于思茅市澜沧拉祜族自 治县城西北面 2km 距昆明 750km 经过 50 年的发展建设 该矿已成为滇西南第一家以铅为主 锌 为辅 集采矿 选矿 冶炼为一体的并具有煤矿及机 汽修综合配 套的中型国有企业 企业生产规模为年产电铅 2 万 t 电锌 2 万 t 白银 30t 电炉锌粉 1000t 褐煤 10 万 t 硫磺 1 3 万 t 根据企业自 有矿山主矿体保有储量 矿石量 514 万 t 其中含铅金属量 24 5 万 t 锌金属量 15 2 万 t 银金属量 1086t 企业现有固定资产 1 36 亿 元 占地面积 935 公顷 在职职工 1834 人 高职人员 8 人 初 中 职技术人员 442 人 澜沧铅矿铅冶炼分厂鼓风炉产生的烟气经过 1200m2的表冷器后 进入 560m2布袋除尘器 最后经烟囱排空 烟气没有进行脱硫处理 烟气含 SO2量超标外排 影响周围生态环境 正常生产时 烟气除 尘系统不能完全处理扩容后鼓风炉出生的烟气量 鼓风炉进料端 冲渣口粉尘大 现场劳动条件差 1 2 鼓风炉除尘系统现状鼓风炉除尘系统现状 鼓风炉产生烟气经过 1200 m2的表冷器后进入 560 m2布袋除尘 器 最后经烟囱排空 烟气没有进行脱硫处理 SO2最后排空 对 周围的生态环境影响很大 鼓风炉烟气成分如表 2 1 表 1 1 鼓风炉烟气成分 名称SO2粉尘CO2O2H2ON2 单位mg Nm3mg Nm3 值6000 70009000 100006 4 10 47 136 1065 4 73 7 鼓风炉由原来的 3 0 m2扩容至 3 6 m2 烟气量增加 烟气除尘 系统容量没有增加 正常生产时 烟气除尘系统可以使炉顶为负压 Comment 微微微微2 除尘系统 Comment 微微微微3 除尘系统存在的 问题 Comment 微微微微4 满足 Comment 微微微微5 除尘系统的改造 方法 Comment 微微微微6 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 2 状态 烟气可以从烟囱正常排出 当除尘系统进入反吹清灰状态时 炉顶为正压状态 此时鼓风炉炉顶有大量黑烟冒出 工人操作环境 十分恶劣 对环境影响很大 若水淬渣水雾问题解决 炉顶黑烟问 题则变成突出环境问题 2 鼓风炉鼓风炉系统系统技术改造技术改造 2 1 鼓风炉鼓风炉烟气产生原因烟气产生原因 苏式布袋除尘器在正常生产时 勉强可以处理此时烟气量 因 此 炉顶为负压状态 除尘系统进入反吹清灰状态时 炉顶为正压 状态 导致鼓风炉产生烟气无法由烟囱排出 而从鼓风炉各个缝隙 泄露 因此 鼓风炉烟气问题的根本在于除尘系统 老的苏式布袋 无法负荷现有鼓风炉炉顶收尘的需要 2 2 鼓风炉鼓风炉烟气解决方法烟气解决方法 鼓风炉烟气的根本解决方法为更换苏式布袋除尘器 现方案为 将过滤面积为 560 m2的苏式布袋除尘器更换为过滤面积为 580 m2的 布袋除尘器 选定布袋除尘器为气箱式脉冲布袋除尘器 而烟气中 含硫问题的解决办法是将过新布袋的烟气引入烧结机系统中的脱硫 装置 即动力波 在压力平衡的条件下使鼓风炉烟气达标排放 2 3 鼓风炉除尘系统改造方案鼓风炉除尘系统改造方案 2 3 1 鼓风炉除尘改造工艺鼓风炉除尘改造工艺简述简述 此初步设计方案为更换苏式布袋除尘器 要求 a 不影响生产 b 工艺可行 除尘效率高 c 合理的布置位置 在上述要求下 可以确定使用气箱式布袋除尘器来替换苏式布 袋除尘器 施工过程中 先建设新的气箱式布袋除尘器 待建设完成后 暂关闭生产系统 后将新建布袋除尘器接入整个系统 开启系统 即可重新生产 以此满足方案不影响生产 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 3 在 2 4 中已经说明气箱式布袋除尘器摆放位置 并已说明其可 行性 使用气箱式脉冲布袋除尘器后的工艺流程图 2 1 如下 2 1 鼓风炉系统工艺流程图 2 3 2 除尘器 管径的选择及计算除尘器 管径的选择及计算 鼓风炉烟气风量 22500 Nm3 h 31725 m3 h 根据公式 VF 1 2m min 则计算出烟气过滤面积 A 441 m2 设计考虑过 滤面积因不同原因会有变动 因此 设计选择过滤面积富余的设备 根据风量和过滤面积 漏风率为 8 的设计条件 选择除尘器为 LQMC96 6 型气箱式脉冲布袋除尘器 管径的确定根据公式 Q Sv 即截面积 烟气量 风速 本设计管道内风速 v 18 m s 则计算出烟道 R 0 395 m 即取 管径 D 800 mm 的管道 系统原来的管道就为 800mm 现可延用 风机的选择根据压力损失确定 鼓风炉出口至旋风除尘器进口 压力损失为 P1 旋风除尘器压力损失为 P2 旋风除尘器出口至表冷 F V Q A 60 阀门 阀门 气箱式脉冲布袋除 尘器 580m 2 旋风除尘器 鼓风炉 3 6m 表面冷却器 1200m 1 引风机 55kW 布袋收尘器 560m 2 引风机 75kW 烟囱 阀门 2 2 2 Comment 微微微微7 单位 Comment 微微微微8 Comment 微微微微9 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 4 压力损失为 P3 表冷压力损失为 P4 表冷至新布袋除尘器压力损失 为 P5 新布袋除尘器压力损失为 P6 新布袋除尘器出口至风机进口 处压力损失为 P7 可计算出总压力损失 P总 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 对于圆形直管 取 0 033 则摩擦阻力 对于弯管 取 0 23 则摩擦阻力为 则 P总 3100 Pa 600 Pa 3700 Pa 鼓风炉烟气口设计为 50Pa 则需要风机风压为 P 3750 Pa 系统原有两个风机 两个风机参数如下 除尘器进口风机参数 功率 55Kw 流量 32750m3 h 全压 2256Pa 除尘器出口风机参数 功率 75Kw 流量 38250m3 h 全压 3900Pa 根据风机参数可以继续选择延用 75Kw 的风机 2 3 3 除尘设备的布置除尘设备的布置 苏式布袋除尘器作为澜沧铅矿长古老建筑 有一定遗留意义 因此 此次方案采取保留苏式布袋除尘器历史意义的原则 重新选 mpampaR 10 96 9 2D v2 mpaZ 56 2 v2 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 5 取空地布置气箱式脉冲布袋除尘器 苏式布袋除尘器的东南方有一块含值班室的 6 5 10 m 的空地 可以将值班室拆除 布置新除尘器 所用除尘器占地面积约为 4 8 m 因此 在占地面积方面 此方案是可行的 2 3 4 新增除尘设备新增除尘设备 此方案选用江苏康洁环境工程有限公司 LQMC 型气箱式脉冲布 袋除尘器 设备除尘效率 99 5 除尘后排放浓度 50mg m2 占 地面积约为 4 8 m 过滤面积为 580 m2 气箱式脉冲布袋除尘器示 意图 2 2 如下 1 气包 2 压缩管路系统 3 爬梯 4 平台 2 2 气箱式脉冲布袋除尘器示意图 设计气箱式脉冲布袋除尘器清灰压力为 0 5 0 7Mpa 本体阻力 为 1570Pa 设备各参数如下 Comment 微微微微10 Comment 微微微微11 99 76 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 6 1 处理风量 34800m h 2 过滤风速 1 04m min 3 过滤面积 580m 4 室数 6 5 滤袋数量 576 条 6 设备阻力 1500Pa 7 进口含尘浓度 4 9g Nm 8 出口含尘浓度 50mg m 9 脉冲阀数量 6 只 10 清灰压力 0 5MPa 11 耗气量 1 8m min 12 设备功率 5Kw 2 3 5 除尘效果除尘效果 整套系统运行后除尘效率如下表 3 3 表 3 3 除尘效率表 单位 指标旋风除尘器表冷袋式除尘器总计 收尘效率352599 599 62 2 4 鼓风炉烟气脱硫系统技术改造鼓风炉烟气脱硫系统技术改造方案方案 2 4 1 脱硫系统改造方案简述脱硫系统改造方案简述 鼓风炉产生烟气经过 1200 m2的表冷器后进入 560 m2布袋除尘 器 最后经烟囱排空 烟气没有进行脱硫处理 SO2最后排空 对 周围的生态环境影响很大 将经除尘后的鼓风炉烟气通入烧结机烟气处理系统 两套系统 烟气经脱硫后一起达到指标 并排空 工艺流程 3 1 如下 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 7 3 引风 机 100kW 动力波 烧结机 布袋收尘器 1180m 高压离心风机 500kW 烟囱 阀门 喷淋塔 2 图3 1 脱硫方案工艺流程图 旋风除尘器 阀门 阀门 气箱式脉冲布袋除 尘器 580m 2 旋风除尘器 鼓风炉 3 6m 表面冷却器 1200m 1 引风机 55kW 布袋收尘器 560m 2 引风机 75kW 烟囱 阀门 2 2 2 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 8 鼓风炉烟气并入烧结机系统存在的最大问题为压力平衡问题 若压力不平衡 则会导致烧结机系统烟气无法正常进入动力波或倒 灌入鼓风炉系统 本设计采取的压力平衡方法为选用一个可控阻力 的电动蝶阀 由于阀门的可控性 就可保证系统可根据烟气的波动 而调节 避免发生压力不平衡的现象 整套系统多设了 4 个阀门 3 个电动蝶阀为鼓风炉系统根据自 身需要变换除尘器使用而设计 一个为上述可控阻力电动阀门 管 道延用 800mm 管径的管道 从鼓风炉系统风机前接出 中间安装可 控阀门 接入烧结机系统高压风机前 设计接入管道长度为 50 m 2 4 2 鼓风炉烟气并入烧结机系统的烟气出口压力计算鼓风炉烟气并入烧结机系统的烟气出口压力计算 当鼓风炉烟气并联入烧结机系统时 苏式布袋除尘器前阀门关 闭 气箱式布袋除尘器前阀门开启 2 引风机前阀门关闭 鼓风炉系统压力如下 P总 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 3100 Pa 600 Pa 50 Pa 3750 Pa 鼓风炉烟气出口压力为 P 50 100Pa 烧结机系统压力如下 烧结机系统压力从烟囱往前倒推计算 设烟囱出口为正压 100Pa 则 P总 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Pn P总为高 压离心风机前的压力 P总 4000 Pa 由于烧结机工作要求吸风负压为 2000 Pa 那么鼓风炉工作负 压 50 Pa 与之有较大差距 可能造成烧结机系统烟气处理量大 而 鼓风炉系统烟气处理量少 根据此问题 需在烧结机后安装一个可 调阀门 若出现上述情况时 调节阀门 使两套系统平衡 鼓风炉系统压力损失为 3750 Pa 烧结机系统在风机前的压力损 失为 4000 Pa 因此 两套系统的连通在理论上是可行的 2 4 3 两套系统的风量计算及风机的风量验算两套系统的风量计算及风机的风量验算 Comment 微微微微12 数据来源 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 9 鼓风炉系统 Q 31725 m3 h 在更换布袋除尘器后 可得风量将减 少 1 2 至 1 3 设计取减少最小值 则鼓风炉系统风机前风量约为 21150 m3 h 烧结机产生的烟气经布袋除尘器后流量为 3 5 104 4 0 104Nm3 h 烟气温度约为 60 70 风量换算 37500 1 01 0 9 273 70 273 52874 m3 h 则两套系统的总风量为 21150 m3 h 52874 m3 h 74024 m3 h 高压离心风机参数为 型号 9 26 NO16D 流量 70841 79100 m3 h 全压 16250 Pa 功率 500 Kw 根据风机参数可知 风机可以负荷现有两套系统 因此 此设计在 风机选择的方面可行 2 4 4 脱硫效果脱硫效果 烧结烟气含 SO2约 0 96t h 鼓风炉烟气含 SO2约 0 1625t h 现 有喷淋塔 动力波脱硫装置能满足脱硫效果 3 投资估算投资估算 3 1 工程概况工程概况 本方案是澜沧铅矿铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理技术方案 工程 地点为澜沧铅矿铅冶炼分厂 3 2 投资范围投资范围 投资估算的范围主要包括鼓风炉烟气处理工艺及辅助设施的所 需的工程建设所有费用 3 3 建设投资估算建设投资估算 总投资估算表 3 1 如下 Comment 微微微微13 Comment 微微微微14 删除 Comment 微微微微15 删除 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 10 表 3 1 总投资估算表 单位 万元 投资估算 序号 工程和费用 名称 建筑 工程 设备 安装 工程 其它 费用 总估算 价值 1直接工程费用 38 7 4 41 43 11 2其他工程费用 3 77 3 77 2 1建设单位管理费 0 56 0 56 2 2联合试运转费 0 22 0 22 2 5研究 设计费 免 2 41 2 41 2 6工程建设监理费 0 45 0 45 3其他资产费用 0 00 0 00 3 1职工培训费 0 00 0 00 4工程预备费 5 00 5 00 5建设投资合计0 00 38 7 4 4112 41 55 52 方案设备表 3 2 如下 表 3 2 设计设备表 单位 万元 设 备 序 号 项目名称 单 位 数量 单价总价 安装 1 设备 27 00 2 00 1 1 电动轻型蝶阀 含软接头 个 3 1 80 5 40 1 50 1 2圆形管道 t3 5 0 85 3 00 0 00 1 3其他 t1 0 85 0 85 0 20 2供配电 0 80 0 30 2 1配电线路套 3 0 15 0 45 0 11 2 2现场控制箱台 3 0 40 1 20 0 30 合计 38 7 4 41 云南澜沧铅矿有限公司铅冶炼分厂鼓风炉烟气处理初步设计 云南省冶金研究设计院 11 3 5 投资估算投资估算 投资估算如表 3 5 表 3 5 鼓风炉脱硫投资估算表 单位 万元 设 备 序 号 项目名称 单 位 数量 单价总价 安装 1 设备 1 1 电动轻型蝶阀 含软接头 个 2 2 50 5 001 50 1 2圆形管道 t3 95 0 85 3 40 1 3其他 t 2供配电 0 80 0 30 2 1配电线路套 2 0 15 0 30 0 11 2 2现场控制箱台 2 0 40 0 800 30 3自控 1 50 0 38 合计 11 8 2 18 4 项目实施后达到的目标项目实施后达到的目标 经过脱硫除尘后均达到国家标准 1 大气污染物 粉尘达标