铝熔炼炉除尘方案讲解

1、铝熔炉除尘系统设计方案、前吞（设计依据和目标）新建工程概述三、设计内容四、方案的设计依据及原则五、治理方案实施后环保性能指标六、铜熔炼炉车间粉尘治理方案七、技术方案八、除尘设备技术说明九、高效除尘装置工艺流程及使用特点十、十一、工程投资概算工期十二、项目实施效益分析十三、结论意见一、前言随着经济的快速发展， 环境污染已成为制约我国经济发展的重要 因素。贵单位地处山东省济南地区， 执行国家关于工业窑炉相关大气 排放环境标准。今贵单位领导非常重视环保治理，受贵单位委托，我 公司技术人员对贵单位所需废气治理工程现场进行了实地考察。 并初 步拟定选用高效复合除尘装置及系列专利技术承担此项任务。 现将初

2、 步治理设计方案提请贵单位审查、决策。待审定后，作为施工及设备 制作等相关设计依据。二、新建工程概述本工程所涉及治理范围为铝熔炼炉熔炼过程中，产生大量烟尘。严重地污染了生产现场环境， 更重要的是直接危害了操作工人的身体 健康。冶炼产生的粉尘具有较高的回收再利用价值。 为了改善岗位条 件和厂区的工作环境， 必须新建除尘环保设施以满足保护工人身体健 康，及回收利用价值粉尘的实际需要。铜在熔炼过程中产生大量的 有价值粉尘， 为了便于回收价值粉尘， 在整个收尘系统中采用袋除尘 设计，由于从熔炼炉烟道的烟气温度过高，且偶尔带有火星，在除尘 系统前，布置火花捕集器。由于回收原料内杂质内含塑料、橡胶，在 燃

3、烧过程中会产生大量焦油， 需设计干粉喷吹脱硫布袋保护系统。 针 对烟气内含有爆燃气体，整个系统做防爆设计。三、设计内容1、治理范围 铝熔炼炉在生产过程中，从炉内产生大量烟尘。2、设计内容尘气捕集罩的设计车间内外除尘管道的布置；火花捕集器的设计；烟气净化设备（除尘器）设计；滤布保护系统设计；布袋除尘器防爆设计。 除尘系统参数设定及主要设备选型；除尘系统的总布置图。四、方案的设计依据及原则1设计依据1.1 贵厂提供的有关资料；1.2 我公司技术人员现场测量数据；1.3 我公司在冶金行业除尘治理的成功经验；1.4 我公司所采取的先进工艺；a、低阻、高温流量管道系统工艺；b、吸尘罩、手动切换阀、吸尘罩

4、最佳实用技术；c、火花捕集器、布袋除尘器 干粉喷吹系统 2设计原则2.1 不影响操作工艺为生产服务宗旨；2.2 满足国家及行业对环保的要求并达标；2.3 所采用的技术经得起实践检验，并能保证长期可靠稳定的运 行。；2.4 性价比优，一次投资省，长期运行费用低、效果好；2.5 兼顾企业发展规划与现行的协调。五、治理方案实施后环保性能指标1. 烟尘捕集率： 95%2. 排放浓度： 30mg/Nm34. 岗位粉尘浓度： 20mg/Nm3六、铝熔炼炉烟气除尘治理方案1新建除尘系统方案熔炉收尘罩、烟道 +火花捕集系统干粉喷吹系统 +新建布袋除尘 器+风机对外排放七、技术方案1风量的确定1.壹台 X T

5、铝熔炉： 45000m3/h/ 台2，设计内容2.1 方案一采用原有除尘风量 45000m3/h/ 台设计。根据炉门设计 吸尘罩并配备提升炉门， 新建火花捕集系统用来满足烟气进入布袋除 尘器时要求。 设计一套烟气干粉喷吹系统， 保证在燃烧再生废料中诸 如塑料、橡胶等具有强烈挥发分的物质燃烧时产生的焦油对布袋除尘 器里的滤袋表层粘糊。保证布袋除尘器正常运行。2.1.1 系统设计烟气捕集罩的设计 投料大炉门等熔炼时外冒的粉尘会成系统性的往上走，因此该捕 集罩位于炉门的上方。 根据粉尘特性确定吸尘罩的罩口风速在 2.5m/s 左右。捕集罩必须解决的几个问题：a、不能影响操作工人正常工作；b、吸尘罩保

6、证捕集率在 95%以上。管网设计：按除尘系统风量要求，从收尘罩及相应支线管路的尺 寸，计算主管道及各部位连接管道的尺寸。 火花捕集系统设计：保证火花捕集同时系统进一步降温，以满足 布袋除尘器运行要求。新建干粉喷吹系统： 用于烟气中的焦油对布袋的粘结及防腐脱硫。新建除尘器设计：一台铝熔炉运行时除尘风量，拟选用环喷 96-7 脉冲布袋除尘器。风机选型： 4-68 45KW八、除尘设备技术说明（一）环喷脉冲布袋除尘器介绍1、概述 脉冲袋式除尘器是一种处理风量大、清灰效果好，除尘效率高， 运行可靠，维修方便，占地面积小的单元组合式除尘器。除尘器本体包括的内容有： 箱体、箱体内部所有部件， 包括布袋、

7、花格板、导流板、滤袋、脉冲阀、气包、喷吹管、灰斗设星型卸灰阀。 振打器、各层走梯、平台护栏等，采用可编程序控制器（ PLC）控制 仪。2 结构原理布袋除尘器也称过滤式除尘器， 是一种干式高效除尘器， 它是利 用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的 除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维 碰撞而被拦截。细微的尘粒则受气体分子冲击不断改变着运动方向， 由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径， 尘粒便与纤维 碰撞接触而被分离出来。 其工作过程与滤料的编织方法、 纤维的密度 及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有 关。滤布材料是布

8、袋除尘器的关键；性能良好的滤布，除特定的致密 度和透气性外，还应有良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度。袋式除尘器按其清灰方式的不同可分为：振动式、气环反吹式、 脉冲式、声波式及复合式等五种类型。 其中脉冲反吹式根据反吹空气 压力的不同又可分为高压脉冲反吹和低压脉冲反吹两种。 脉冲清灰袋 式除尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节， 清灰效果好， 是目 前世界上最为广泛应用的除尘装置。含尘气体从袋式除尘器入口进入后， 通过烟气分配装置均匀分配 进入滤袋，当含尘气体穿过滤袋时，粉尘即被吸附在滤料上，而被净 化的气体则从滤袋内排除。当吸附在滤料上的粉尘达到一定厚度时， 电磁阀开启，喷吹空气从滤袋

9、出口处自上而下与气体排除的相反方向 进入滤袋，将吸附在滤袋外表面的粉尘清落至下面的灰斗中。3 工作原理脉冲袋式除尘器的气体净化方式为外滤式， 含尘气体由导流管进 入各单元过滤室， 由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够、 合 理的空间 , 气流通过适当导流和自然流向分布 , 达到整个过滤室内气 流分布均匀；含尘气体中的颗粒粉尘通过自然沉降分离后直接落入灰 斗、其余粉尘在导流系统的引导下，随气流进入中箱体过滤区，吸附 在滤袋外表面。过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、排风管排出。滤袋采用压缩空气进行喷吹清灰， 清灰机构由气包、 喷吹管和电 磁脉冲控制阀等组成。过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷

10、吹 管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口， 每根喷吹管上均设有一个 脉冲阀并与压缩空气气包相通。清灰时，电磁阀打开脉冲阀，压缩空 气经喷口喷向滤袋， 与其引射的周围气体一起射入滤袋内部， 引发滤 袋全面抖动并形成由里向外的反吹气流作用， 清除附着在滤袋外表面 的粉尘，达到清灰的目的。随着过滤工况的进行，当滤袋表面粉尘达到一定量时，由清灰 控制装置（差压或定时、 手动控制）按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹， 压缩气体以极短促的时间顺序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷嘴诱 导数倍于喷射气量的空气进入滤袋， 形成空气波， 使滤袋由袋口至底 部产生急剧的膨胀和冲击振动， 造成很强的清灰作用， 抖落滤袋上的 粉

11、尘，落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后， 利用输灰设施集中送出。除尘器的控制（包括清灰控制等）采用 PLC控制。整套除尘系统 的控制可实行自动化无人值守控制， 并可向工厂大系统反馈信息、 接 受工厂大系统远程控制。4 性能1. 除尘器结构紧凑，技术合理，密封性强，漏风率小于 2%，动作灵 活，便于检修，外形美观。2. 单元组合形式，内部结构简单、附属设备少，投资省，无须专设 操作工。3. 袋式除尘器性能稳定可靠，对负荷变化适应性好，运行管理简便， 特别适宜捕集细微而干燥的粉尘，所收的干尘便于处理和回收利 用。4.5.6.51.2.3.4.61.2.3.4.7能实现不停机检修，即离线检修。 除尘器

12、占地面积较小，并能按场地要求作专门设计。 自动化程度较高，对除尘系统所有设备均可设检测报警功能，对 操作人员要求较低、操作维护人员的劳动强度较低。运行能长期保证 30mg/m3 的粉尘排放浓度。不受入口粉尘浓度、比电 阻的影响。所有运转设备均可设检测报警装置，能在第一时间发现故障并报 警。主要维护工作 滤袋更换仅需两人就能执行。利用离线功能实现检修、维护，不影响正常运行。维护 一旦发生故障，能及时从控制系统获得报警及指示。 故障仓 （室） 能单独离线（保持正常运行）进行维护检修。 故障检修均在机外执行，无须进入除尘器内部。日常维护中对破损滤袋能进行封闭措施，以便进一步减少日常工 作量。除尘器系

13、统及零部件 导流系统对除尘器各烟气流经途径中的管道风速进行了分段化设计， 除尘 器的进风采用了气体导流系统并充分利用了气体的自然分配原理， 保 证了单元进风的均匀、和顺，以提高过滤面积利用率。含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口 上口垂直距离有足够合理的净空， 滤袋间距亦进行了专门设计， 气流 通过前部导流后，依靠阻力分配原理自然分布 , 达到整个过滤室内气 流以及各空间阻力的分布均匀， 保证合理的烟气抬升速度， 最大限度 地减少紊流、防止二次扬尘。设计合理的进风导流系统将箱体、 过滤室和系统的阻力降至最小 并尽可能地减少进风系统中的灰尘沉降现象， 避免了滤袋的晃动、 碰

14、撞、磨擦，延长了系统及滤袋的使用寿命。 滤袋布置和花板除尘器滤袋采用纵横直列的矩阵布置方式。 这种排列方式合理地 利用了方形的箱体空间， 避免了在方形箱体中采用同心圆方式排布滤 袋造成了箱体四角空间的闲置。 加大的滤袋中心距保证了含尘气体在 滤袋间的抬升空间，同时避免了滤袋晃动可能产生的碰撞。除尘器的花板作为除尘器净气室和过滤室的分隔， 用于悬挂滤袋 组件，同时将作为除尘器滤袋组件的检修平台。除尘器花板采用数控冲压方法加工花板孔， 保证了花板及花板孔 的形位公差要求。 设计合理的除尘器上箱体内部结构为工人以花板作为操作平台进行 除尘器检修、维护创造了条件 。花板孔冲压位置准确， 与理论位置的偏

15、差小于 0.05mm，确保两 孔洞的中心距误差在 1.0mm。花板孔洞制成后清理各孔的锋利边角 和毛刺，焊接加强筋板时，筋板布置合理。焊接后通过整形确保花板平整，无挠曲、凹凸不平等缺陷，花板 平面度 1/1000 ，对角线长度误差 3mm，内孔加工表面粗糙度为 Ra=3.2。滤袋与花板的配合合理，滤袋安装后严密、牢固不掉袋、装 拆方便。采用精密工艺加工的花板和高精度定位的喷吹管保证了喷吹短 管轴线和滤袋组件轴线的重合，从而保证了整套喷吹清灰系统的可 靠、有效。 滤袋和骨架滤袋对于整台除尘器而言， 滤袋是其核心部件。 滤料质量直接影响除 尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。因

16、而，本案滤料我们根据除尘器运行环境和介质情况选用 500g/m2涤纶针刺毡：表面树脂化处理，耐温 120（瞬间 150）。此滤料为表面过滤型滤料， 清灰彻底， 减少了粉尘在滤袋表面形 成布层后板结的可能； 滤料寿命长， 加上我们在除尘器结构方面的改 进，保证了滤料 12 个月的正常使用寿命 , 布袋在寿命期内破损率 1%。布袋底部采用三层包边缝制，无毛边裸露，底部采用加强环布， 滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝。拼接处，重叠搭接宽度不小于 10mm， 提高袋底强度和抗冲刷能力。同时滤袋底部距离进风口的水平距离、 设备进风导流系统的设计与滤料的使用寿命有着极大的关系。 我公司 设计生产的设备充分考虑了

17、这些内容，保证除尘器正常运行。滤袋上端采用了弹簧涨圈形式，密封性能好、安装可靠性高，换袋快捷。仅需 1-2 人就能通过机顶便掀式顶盖进行换袋操作。 滤袋的装入 和取出均在净气室进行，无须进入除尘器过滤室。骨架采用圆型结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形， 顶部加装冷冲压短管，用于保证袋笼的垂 直及保护滤袋口在喷吹时的安全。骨架材料采用 20#碳钢，使用骨架生产线一次成型，保证直线度 和扭曲度，滤袋框架碰焊后光滑、 无毛刺，并且有足够的强度不脱焊， 无脱焊、虚焊和漏焊现象。袋笼采用防腐镀锌技术，镀层牢固、耐磨、耐腐，避免了除尘器 工作一段时间后骨架表面锈蚀与滤袋

18、黏结， 保证了换袋顺利， 同时减 少了换袋过程中对布袋的损坏。 清灰系统除尘器的清灰采用压缩空气脉冲清灰。除尘器清灰功能的实现是通过 PLC利用差压（定阻）、定时或手 动功能控制提升阀关闭清灰仓室 , 启动脉冲喷吹阀喷吹，使滤袋径向 变形，抖落灰尘。清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠；在设备出厂前，对清 灰系统等主要部件进行了预组装，以保证质量。预组装中的清灰系统部件： 清灰用的喷吹管借助校直机进行直线度 校正。喷吹短管（又称喷嘴）与喷吹管的焊接采用了工装模具，二氧 化碳保护焊接，减少变形， 保证喷吹短管间的形位公差。喷吹管借助 支架固定在上箱体中， 并设置了定位销， 方便每次拆装后的准确复

19、位。 采用文氏管或类似结构的零件对压缩空气进行导流， 有助于压缩 气流方向的稳定，但文氏管或类似零件的结构会导致设备阻力的增 加，我们采用的喷嘴有同样的导流效果但没有增加设备阻力之忧 . 电磁脉冲阀 清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，它的选用关系到除尘器的造 价及清灰效果。我们为 XLDM型低压脉冲布袋除尘器选用的电磁脉冲阀为喷吹压 力 0.3MPa 的电磁脉冲阀， DC24V，3，膜片经久耐用，寿命大于 100 万次以上，满足了脉冲电磁阀的高效运行要求、极大地减少了维 护工作量。二位五通电磁阀电压等级为 24v。整套阀门结构简单、可靠，启闭速 度快，关闭时能达到零泄露要求。 钢结构1）除尘器钢

20、结构件符合有关的钢结构设计规范；钢结构的设计简化 现场安装步聚，尽量减少现场焊接工序。2）就除尘器的钢结构而言支承结构是自撑式的，任何水平荷载都不 会转移到别的结构上。 材质除尘器采用型钢、钢板结构，材质为 Q235A（交货时提供钢板材 料质量证明书）。箱体所用的型钢、钢板进厂后应首先进行除锈，以 备制作除尘器用。 本体和灰斗1） 除尘器顶部设置防雨棚（防雨棚采用钢结构加 =0.5mm彩色钢 板制作）。除尘器采用设有脉冲阀防雨箱、排水设施、检修扶梯平台， 灰斗和卸灰阀门的连接法兰上檐设计有突出部分， 避免了雨水的下衍 损坏密封材料。 各项设施的设计采用人性化理念， 保护除尘器顶部装 置、方便人

21、员检修、使用和管理。防雨棚内设置起吊装置，方便检修 时开启顶盖。2）除尘器顶盖采用剪冲密封顶盖，重量、大小适合人工开启。所有 孔、门制作及装配结束后，进行密封试验，确保无变形、无泄漏。3）除尘器灰斗设检修门，所有检修门、人孔采用快开式，开启灵活， 密封严密。 为避免烟气短路带灰，灰斗斜侧壁与水平方向的交角不 小于 65，以保证灰的自由流动。4）每一灰斗能承受附加荷载按最大含尘量满足满负荷运行所需储存 量设计容量。5）我们为设备和仪表等配置了必要的扶梯和平台， 满足运行、维护、检修的需求。 设备制造工艺除尘器壳体密封、 防雨， 壳体设计尽量避免出现死角或灰尘积聚 区。所有受热部件充分考虑到热膨胀

22、，并做必要的补偿。除尘器箱体成形后光滑平整， 无明显凹凸不平现象， 内部筋板布 置合理，保证箱体强度和刚性。除尘器本体设计密封、坚固，连接 件的尺寸配合公差达到国家标准公差和配合中规定的 10 级精度。除尘器壁板制作要求平整，不得扭曲，对角线误差 5mm，运输 中部件变形者需校正。除尘器的所有连续焊缝平直， 无虚焊、 假焊等焊接缺陷并采用自 动焊进行焊接，焊缝高度满足设计要求，并进行煤油渗漏试验。箱 体和灰斗间采用手工连续焊接，保证焊接的强度和密封性符合相应 行业标准。焊接后的焊缝应进行清理焊渣和飞溅物，不允许有明显 的焊渣、飞溅物和锈未清除就涂刷底漆。关键部位用手提砂轮机修 磨焊缝和飞溅物。机组的整理满足以下要求 :所有锐边及构件加工圆滑以防止造成人员伤害。 金属表面的清理和整理符合标准工艺。8 电气及仪表、控制1、除尘器控制系统采用采用西门子 PLC控制。2、