粉尘处理方案最后.docx
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粉尘处理方案最后
重庆嘉泰精密机械有限公司
粉尘处理工程
初步设计
重庆天星环保工程有限公司
二O一五年四月
公司简介及企业资质
重庆天星环保工程有限公司位于重庆市沙坪坝区天陈路，紧邻西南医院，公司自2002年创立以来，经过近十年的艰辛创业和发展，已为近千家各类污染企业治理废水、废气，现已成长为一家对各类城市污水、生活污水、工业废水、中水回用水专业设计、安装、调试工程建设总承包和工程咨询的专业环保技术工程企业。
公司主要从事废水、废气的治理工作，尤其对房地产开发的生活污水、城镇污水、医院废水、化工废水、电镀废水、造纸废水、屠宰养殖废水、印染废水、含油废水、矿井废水等各种工业废水有着极其丰富的实践治理经验和熟练的操作能力。
公司现拥有20多人的环保专业设计团队，其中高级工程师6人，工程师14人，以及一批高素质、重质量的专业安装、调试、工程施工队伍。
并和国内多家环境专业学院的博导、教授有着良好的合作关系。
公司秉承“人无信则不立，商无信则不达”的服务宗旨，把“认真做事，为客户着想”作为公司的经营理念，把“没有完美的个人，只有完美的团队，经过磨合的学习型团队才是企业的核心竞争力”作为公司的企业文化，重信誉，守合同，为了祖国的蓝天绿水工程，把我们的环保事业推向更美好的明天！
诚信铸就企业立足之本，科技开创企业辉煌之路。
业资质
1、项目概况
重庆嘉泰精密机械有限公司创重庆嘉泰精密机械有限公司创建于1995年，现拥有重庆环泰机械制造有限公司和重庆凯嘉机械制造有限公司两个子公司。
公司现有员工1458人，其中管理人员106人，各类工程技术人员67人，质量管理人员83人，公司总占地90余亩，建筑面积3万平方米，拥有固定资产5000余万元，年产值达亿元人民币。
公司系各类通用汽油机系列气缸头的专业生产厂家，已成为各大通用汽油机制造商的战略合作伙伴。
基于与国内外高端客商的长期诚信合作，公司立足于国内市场，积极拓展海外市场。
通过实施人才战略，引入现代企业制度，不断技术革新，改良更新装备等一系列举措，使产品品质、企业综合实力得到不断提升。
经过公司全体员工的共同努力，已经成功通过了ISO/TS16949质量管理体系认证。
项目概况
工程项目地址
重庆市北碚区。
污染处理规模
根据甲方提供资料，设计规模按如下考虑：
本次设计主要针对重庆嘉泰精密机械有限公司熔炼工序中熔炼炉废气及抛丸机废气进行治理。
现有工程现状
重庆嘉泰精密机械有限公司主要是生产摩托车、汽车气缸，其生产工艺介绍如下：
①首先工人接到生产任务，将天然气加热熔融炉点燃，将外购进来的铝锭放入加热熔融炉中。
②将加热熔融的铝水，用铂金制成的瓢将铝水舀入浇铸模子中，然后用循环冷却水进行冷却成型，该工序也称为淬火（水淬）。
③将冷却成型后的摩托车或汽车气缸表面进行打磨并去除多余瑕疵，并放入活动式运输支架上。
④将打磨光滑的摩托车或汽车气缸连同活动式运输支架一起放入回火炉炉进行低温回火（600～800℃）。
⑤将热处理冷却后的摩托车或汽车气缸，进行抛丸处理，然后进入喷漆工序对其进行喷漆处理。
⑥将喷漆完毕的摩托车或汽车气缸放入活动式运输支架上，进行烤漆（120～180℃）约2小时。
⑦将烤漆完毕的摩托车或汽车气缸进行简单的机械加工，并用活动式运输支架进入清洗工序（水清洗）对汽车或摩托车气缸进行清洗。
⑧将清洗过后的摩托车或汽车气缸进行自然晾干，然后进行装配并进行包装入库，并交付客户。
项目营运期工艺流程图
设计依据，原则和工程范围
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》；
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。
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。
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。
治理目标
根据相关要求，熔炼炉产生的废气处理后须达到《重庆市大气污染物综合排放标准》（DB50/418-2012）主城区工业炉窑排放标准以及《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-96）二级排放标准。
排放标准指标
污染源
排放标准及标准号
污染因子
浓度限值（mg/m3）
废气
《重庆市大气污染物综合排放标准》（DB50/418-2012）主城区工业炉窑排放标准
烟尘
50
SO2
100
《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-96）二级排放标准
氟及氟化物（以F计）
6
该项目废气含量中存在的其他污染因子控制：
熔炼炉在运行过程中，由天然气作为能源，天然气在燃烧室内燃烧，燃烧产生的废气主要含有二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物，但由于天然3、拟建项目污染物产生量分析
根据物料平衡计算如下：
铝锭熔炼1200t/a
熔炼浇注损失36t/a
打磨成型1164t/a
热处理1044t/a
切割打磨损失120t/a
炉渣32t/a
烟尘4t/a
抛丸1044t/a
涂装a
机加a
机加损失120t/a
清洗a
回熔
油漆a
溶剂a
有机废气a
漆渣3t/a
成品a
铝锭1200t/a
根据上述计算，烟尘排放速率为h，由于向铝液投加有除渣剂，除渣剂一部分随炉渣排放，一部分随烟尘排放，而除渣剂中氟化物的含量为20%，则氟化物其排放速率为h。
其中天然气虽然燃烧产生的二氧化硫等污染物，但天然气属于清洁能源，其燃烧产生的废气可以不经过处理直接排放满足排放要求。
综上是所述，本设计仅考虑熔炼炉废气治理。
2、工艺简介
废气处理工艺原理
本工程粉尘处理系统主要为粉尘处理，其主要污染因子为投料口及排放口产生的粉尘污染物。
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，对生产中产生的粉尘回收后利用。
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。
、方案比选
根据该公司粉尘排放特点，本方案不考虑采用不能回收利用粉尘的喷淋法，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、粉尘进行集中处理，通过除尘器处理后，通过烟囱达标排放；
上述三种方案分析表：
序号
方案一
（旋风除尘）
方案二
（布袋除尘、分散治理）
方案三
（集中治理）
能耗
电耗较少
能耗较高*
能耗高
操作
操作方便
操作较方便
操作较方便
占地
少
较少
较少
安装
管道简单
管道较简单
管道较简单
投资
小
较小*
高
处理效果
差，不能稳定达标
稳定达标*
稳定达标
回收利用
利用率低
利用率高*
利用率低
建议
推荐采用方案二
注：
带“*”为重要控制因素。
废气处理工艺说明
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灰。
2）机械振打清灰：
分顶部振打清灰和中部振打清灰（均对滤袋而言），是借助于机械振打装置周期性的轮流振打各排滤袋，以清除滤袋上的积灰。
3）人工敲打：
是用人工拍打每个滤袋，以清除滤袋上的积灰。
布袋除尘器的结构型式有：
1）按滤袋的形状分为：
扁形袋（梯形及平板形）和圆形袋（圆筒形）。
2）按进出风方式分为：
下进风上出风及上进风下出风和直流式（只限于板状扁袋）。
3）按袋的过滤方式分为：
外滤式及内滤式。
滤料用纤维，有棉纤维、毛纤维、合成纤维以及玻璃纤维等，不同纤维织成的滤料具有不同性能。
常用的滤料有208或901涤轮绒布，使用温度一般不超过120℃，经过硅硐树脂处理的玻璃纤维滤袋，使用温度一般不超过250℃，棉毛织物一般适用于没有腐蚀性；温度在80-90℃以下含尘气体。
本方案选择除尘器具有以下特点：
1）除尘效率高，可捕集粒径大于微米的细小粉尘，除尘效率可达99%以上。
2）使用灵活，处理风量可由每小时数百立方米到每小时数十万立方米，可以作为直接设于室内，机床附近的小型机组，也可作成大型的除尘室，即“袋房”。
3）结构比较简单，运行比较稳定，初投资较少，维护方便。
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。
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。
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
2）除尘器
（1）抽风效果不好：
检查阀门、管路是否堵塞、布袋除尘器布袋板结、净化塔内部堵塞等。
（2）净化效果不好：
净化设备漏风，设备故障（布袋等）。
管道选择
（1）管道布置原则
A、统一布置、尽量少占用空间，安装、操作和检修方便；
B、管道布置力求顺直，减少阻力；
C、管道应尽量避免遮挡室内光线和妨碍门窗的启闭，不影响正常的生产操作；
D、水平管道有一定的坡度。
（2）风速选择
水平通风管道设计风速20m/s，垂直通风管道设计风速23m/s，吸风罩口设计风速采用s。
工艺路线
粉尘通过吸风口和吸风罩吸入粉尘处理管道，然后进入脉冲布袋除尘器，经布袋除尘器除尘后的净气体被引风机通过排风管排入大气，而剩余粉尘回收利用。
三、方案设计
、方案说明
该公司目前有粉尘需要治理，根据甲方现场条件及工艺比选，本方案按照2套处理系统，布袋除尘器管理两套原粉尘产生源，以满足粉尘治理需要。
工艺选择参数
粉尘处理系统
A．吸风罩设计（单台）
对现场进行查看，熔炼炉排气口单独采用Φ600mm排气管进行排放。
管道内流速为s，则熔炼炉排气口排放烟气量为：
5774m3/h，保温炉排气口排放烟气量2566m3/h。
为了不影响炉内温度及气压，在排气口穿墙处设置吸气罩，吸气罩直径大于原有管径，熔炼炉排气口管道Φ600mm采用吸气罩Φ1000mm；熔炼炉排气口管道Φ400mm原有设置有吸气罩；吸气罩为Φ800mm。
根据简明通风设计手册中热源上部低悬罩设计原则，扩大面积吸气罩罩口处流速为s，则废气量为：
（5774+1356）+（2566+1017）=10713m3/h。
设计取值11000m3/h（工况）。
熔炼炉除渣口吸气罩长，宽，。
熔炼炉原有排放口管径为Φ600mm，根据前面计算，本吸气罩吸气口Φ1000mm，高度300mm，碳钢材质，数量1套。
在各吸气罩后管道上加装风阀。
B．管道设计
经假定流速计算及工程经验（参考《简明通风设计手册》），风管流速设计为：
10-18m/s，排气烟囱设计流速为：
10-18m/s。
由此参考通风除尘管道计算公式（2-1）：
m（2-1）
其中Q——气体流量，m3/h；
vg——管道内的气体风速，m/s；
D——风管直径，m；
由公式（3-1）可计算出各系统的管道直径。
又，空气在风管内流动时的压力损失包括摩擦压力损失和局部压力损失。
圆形风管的单位长度摩擦压力损失计算公式（2-2）：
Pa/m（2-2）
其中Rm——单位长度摩擦压力损失，Pa/m；
v——风管内平均风速，m/s；
D——风管直径，m；
ρ——空气密度，标况下为m3；
λ——摩擦阻力系数，可查“圆形风管沿程摩擦压力损失线算图”；
由于上述公式是在标况下，即大气压为，空气温度为20℃，空气密度为，运动粘度ν0为×10-6m2/s，管壁粗糙度e＝的圆形风管等条件下得出的，因此对Rm进行密度和粘度修正：
Pa/m
Rma——实际的单位长度摩擦压力损失，Pa/m；
Rm0——由线算图查出的单位长度摩擦压力损失，Pa/m；
ρa——实际的空气密度；
νa——实际的空气运动粘度。
对空气温度和大气压力的修正：
Pa/m
Kt——温度修正系数，，其中ta为实际空气温度；
KB——大气压力修正系数，,其中Ba为实际大气压力，kPa；
本项目废气经空气稀释后考虑为常温常压态废气，取Rma＝1。
通风系统管件（三通、弯头、阀门等）的局部压力损失计算公式为：
其中Z——局部压力损失，Pa；
ξ——局部阻力系数，查相关资料；
v——空气流速，m/s；
ρ——空气密度，kg/m3；
因此对整个通风系统的压力损失，
单台熔炼炉支管说明
序号
说明
长度m
沿程阻力
△Py（Pa）
局部阻力
△Pj（Pa）
所需风压
（Pa）
1
熔炼炉排气口支管，Φ600mm，吸气罩1个，弯头1个，三通1个
10
20
55
75
2
熔炼炉除渣口和保温炉排气口及除渣口支管，Φ560mm，吸气罩3个，弯头3个，三通2个
20
80
285
365
3
熔炼炉除渣口和保温炉排气口及除渣口支管，Φ400mm，
10
50
-
50
4
主管Φ700mm，弯头5个，小变大1个，大变小1个，风机进出口各1个
30
90
450
740
1030
C．除尘器主体设计
反吹布袋除尘器型号规格：
LMC－84—6处理风量=88000m3/h，阻力损失：
≤1500Pa（具体设计参数见图说）
数量：
1台
材质：
碳钢
D．风机设计
离心风机：
全压为2500Pa，Q=88000m3/h，R=2000r/min,N=110KW。
数量：
1台
熔炼炉废气设计参数详细资料
型号
LMC－84—6
数量
台
1
进
气
处理风量
m³/h
88000
入口温度
℃
<200
含尘浓度
g/Nm³
≤200
排气
含尘浓度
g/Nm³
≤50
除尘效率
％
≥
过滤面积
㎡
1234
过滤风速
m/min
运行阻力
Pa
<1500
承受负压
Pa
<5000
室数
个
6
滤袋
滤袋形式
圆筒形
滤袋材质
氟美斯
滤袋直径
mm
Φ130
滤袋长度
mm
6000
滤袋重量
g/Nm²
850
滤袋数量
504
袋笼
袋笼材质
冷拔钢丝
袋笼形式
圆形
袋笼直径
Φ130
袋笼长度
5960
袋笼重量
Kg
6
袋笼总数
条
504
喷吹气源压力
Mpa
－
气源品质
清洁干燥
耗气量
m³/阀次
除尘器灰斗数
个
3
灰斗接口尺寸
mm
400*400
除尘器布置形式
（防雨型）
除尘器脉冲阀
DMF-2-76S
除尘器气缸
100*400
控制柜
WJ100
除尘器外型尺寸
6000*3000*12000
风机+控制柜
110KW
熔炼炉废气设计参数详细资料
型号
MC－80
数量
台
1
进
气
处理风量
m³/h
12000
入口温度
℃
<80
含尘浓度
g/Nm³
≤200
排气
含尘浓度
g/Nm³
≤50
除尘效率
％
≥
过滤面积
㎡
120
过滤风速
m/min
运行阻力
Pa
<1500
承受负压
Pa
<5000
室数
个
1
滤袋
滤袋形式
圆筒形
滤袋材质
氟美斯
滤袋直径
mm
Φ130
滤袋长度
mm
2000
滤袋重量
g/Nm²
300
滤袋数量
120
袋笼
袋笼材质
冷拔钢丝
袋笼形式
圆形
袋笼直径
Φ130
袋笼长度
1980
袋笼重量
Kg
2
袋笼总数
条
120
喷吹气源压力
Mpa
－
气源品质
清洁干燥
耗气量
m³/阀次
除尘器灰斗数
个
1
灰斗接口尺寸
mm
400*400
除尘器布置形式
（防雨型）
除尘器脉冲阀
DMF-2-76S
除尘器气缸
100*400
控制柜
WJ100
除尘器外型尺寸
3000*1500*5000
风机+控制柜
20KW
电气设计与自动控制
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》（GB50057-942000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
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。
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。
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。
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4Ω。
站区照明灯杆及护栏考虑防雷，其电阻小于10Ω。
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
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。
预防措施
本工程粉尘治理工程涉及到离心风机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
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。
管道防腐
选用管道基本为镀锌板管道加防腐，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
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。
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
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
组织机构
在污染治理工程的日常管理工作中，为
升级会员 