华峰可研修改Word下载.docx
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1.4.6、产尘源治理后的排放浓度达到国家GB4915—2004【水泥工业大气污染物排放标准】要求;
立窑、烘干机等热力设备的排放浓度小于50mg/Nm3;
磨机,破碎等通风设备的排放浓度小于30mg/Nm3。
2.项目背景,必要性和意义
2.1、项目背景
2.1.1、经过较长时间的经济结构调整,中国经济已进入快速健康发展阶段。
广安是伟人小平同志的家乡,其发展速度和可喜成绩在全省乃至全国都有目共睹。
这样的发展为基础原材料工业尤其是水泥等建材产品提供了广阔的市场需求环境。
2.1.2、四川广安腾飞华峰水泥有限公司自改制以来,积极学习先进的生产技术经验,严格管理,各工段,岗位实行成本核算,不仅创立了优质品牌,而且还通过节能降耗等办法降低了产品成本,经济效益日益增长。
该公司已经成为广安腾飞集团今后重要的经济增长点。
同时应看到,由于历史原因,该公司矿山破碎,原料烘干,生料粉磨,煅烧,熟料破碎,熟料粉磨等各工段粉尘治理设施陈旧、落后,粉(烟)尘大量排放于大气中,既污染环境,又浪费原材料。
这势必会大大影响该公司进一步发展的潜力。
2.1.3四川广安腾飞华峰水泥有限公司地处华蓥山脉,华蓥山也是广安市“小平故里行,华蓥山上游”十分重要的红色旅游景点。
该公司的大气污染也严重影响了该景区的开发。
同时,公司主机设备立窑直径为3m,属于国家发展新型立窑政策范围。
腾飞集团公司拟计划把水泥生产做大做强,2003年来不断投入资金建设环保设施,并决定在2005年从根本上治理粉(烟)尘污染问题,使各生产点均达到GB4915-2004规定的排放标准,实现粉(烟)尘“达标排放”的目标。
2.2、污染物排放状况
2.2.1、生产工艺布置及污染源分布详见下列附图
华峰水泥厂
生产工艺布置及污染源分布图
2.2.2、污染物排放量统计分析
该公司产尘源分为有组织性排放和无组织性排放污染源。
有组织性排放分为2类,一是自然通风排放源,如:
2#生料磨和2#水泥磨;
二是机械通风排放源,如:
破碎机,烘干机,1#生料磨和1#水泥磨等。
无组织性排放的散源较多,如:
皮带运输,提升,物料堆棚等。
根据华蓥市环境监测站数据和我校在同行业的治理经验数据,其污染物排放状况列于表2-2-1。
从表2-2-1可以看出,粉(烟)尘每小时排放量为297.82Kg,全天为7147.68Kg。
其吨产品排放粉(烟)尘量为24.2876Kg,目前,
表2-2-1华峰水泥厂各生产环节污染物排放状况一览表
序号
污染源
规格型号
排尘风量(m3/h)
含尘浓度(g/Nm3)
排放速率(Kg/h)
吨产品排放量(Kg/t)
1
鄂式破碎机
800×
600
500
0.5
0.034
2
锤式破碎机
1210
800
0.8
0.0544
3
烘干机
Ø
2×
12
15000
15
225
15.3
4
生料磨1#
2.2×
6.5
3321.8
0.0467
0.16
0.01
5
生料磨2#
1.83×
1386.9
4.33
6
0.408
熟料卸料
7
鄂式细破机
1000×
1000
700
1.4
0.0952
8
水泥磨1#
4240.3
104.6
0.44
0.03
9
水泥磨2#
1057.8
6.22571
6.58
0.55
10
机立窑
3×
11
18100
1448.6×
52.44
7.5
散源
4000
0.272
合计
49606.8
297.82
24.2876
该公司年生产水泥量约为17.6万吨,年排放粉(烟)尘量约为3615吨。
2.3、项目建设的必要性和意义
2.3.1、从国家和地方相关政策上分析该项目的建设
目前,国家鼓励发展新型干法旋窑水泥生产线,对已建立窑水泥在符合产业政策条件下鼓励发展新型环保立窑水泥生产线。
同时,国家颁发了GB4915-2004《水泥工业大气污染物排放标准》,该标准对立窑水泥和旋窑水泥均提出了同样的要求,政策规定对环保不达标的企业进行关停。
广安腾飞华峰水泥公司目前生产规模符合国家产业政策,只要在环保治理上投入资金,加大治理力度,其发展前景是十分乐观的。
2.3.2、从广安市的总体发展及其所有规划分析该项目的建设
广安市将建设为红色旅游城市。
该公司地处华蓥山脉,华蓥山为旅游重点开发景区,该公司粉(烟)尘治理项目的建设必将减少该区域的空气污染,为旅游开发创造良好的外部环境。
2.3.3、从企业自身的发展分析该项目的建设
广安腾飞华峰水泥有限公司改制后加强了管理,降低了能耗,取得了显著成效,但大多设备是自然通风,造成主机设备产量低,吨产品能耗相对较高,还会出现“二头小中间大”现象,即窑的能力大,水泥磨和生料磨能力小。
环保设备建设后将加强磨内通风,提高磨机产量,同时也会提高烘干机的烘干效率和产量,降低原料烘干的成本。
综上所述,该项目的实施是十分必要的。
3.污染治理建设思路、地点、目标及内容
3.1污染治理建设思路
3.1.1有组织性排放源治理
目前,该公司已经采取了一定设施对有组织排放源进行治理,如:
矿山破碎采用了重力除尘处理方式;
烘干机采用了旋风除尘处理方式;
1#生料磨采取了高压静电除尘处理方式;
1#水泥磨采用了袋式除尘处理方式;
立窑烟气采用了重力除尘处理方式;
但这些处理工艺有的属于低效除尘方式,高效除尘方式的电收尘器和袋收尘器设备陈旧,维护困难,检修不方便,有必要对之进行改造。
设计考虑对2#生料磨和2#水泥磨,熟料细破,熟料卸料等进行强制机械通风除尘。
除尘设备选用HMC高效脉冲单机除尘器,LFGM系列高效气箱脉冲袋式除尘器和LFEF系列玻纤大布袋收尘器。
其基本思路是:
1)、矿山鄂破和锤破:
在原重力除尘室基础上各安装一台HMC脉冲单机袋收尘器;
2)、烘干机:
撤出原旋风除尘器,新安装一套LFGM气箱脉冲袋式除尘器系统;
3)、1#生料磨:
将静电除尘器改造为LFGM气箱脉冲袋式除尘器;
4)、1#水泥磨:
将反吹风袋式除尘器改造为LFGM气箱脉冲袋式除尘器;
5)、立窑:
新建二套LFEF耐高温玻纤袋式除尘器系统;
6)、熟料卸料:
新建一台HMC脉冲单机收尘器系统;
7)、熟料破碎:
新建一台LFGM气箱脉冲袋式除尘系统;
8)、2#生料磨:
安装一套LFGM气箱脉冲袋式除尘系统;
9)、2#水泥磨:
3.1.2、无组织性排放源治理
无组织排放源主要是输送设备,提升设备,物料堆棚。
这些尘源拟采用密封堵漏,喷水降尘,改进工艺,降低落差,减少转运等方式进行治理。
3.2、建设地点
该治理项目拟建设在广安区桂兴镇广安腾飞华峰水泥有限公司厂区内,具体位置分布于矿山车间,烘干车间,烧成车间和制成车间。
3.3、建设内容
据生产工艺特点拟建设11套除尘系统。
除尘系统总处理能力(规模)为225000m3/h,总装机容量为370.7KW。
每一除尘系统包含粉(烟)尘收集罩,收集管道,高效袋式除尘器,出风管道,引风机和排气筒。
具体内容如下表3-3-1。
表3-3-1华峰水泥厂除尘设施规划建设内容
除尘设备系统
处理规模(m3/h)
收尘浓度(g/Nm3)
收尘效率(%)
风机功率(KW)
空压机功率
HMC-80(A)
5000
≥99.99
5.5
HMC-112(A)
8000
LFGM64-7(H)
27000
25
37
LFGM32-6
12000
20
LFGM32-5
9000
LFGM32-4
7000
LFGM32-6
30
2台
LFEF7×
358(L)
65000
90
22.2
225000
357.4
3.4、建设目标
该治理项目建成后,将达到如下目标:
一是改善生产作业环境,降低岗位粉尘浓度;
二是提高主机设备效率,实现磨窑产量平衡,提高总产量,降低吨产品能耗;
三是污染物排放达到«
水泥工业污染物排放标准»
(GB4915-2004)。
具体量化指标如表3-4-1。
表3-4-1拟建污染治理工程目标要求
项目
指标
排放标准
效率
备注
岗位粉尘浓度
≤10mg/m3
不含本地粉尘浓度
粉烟尘排放浓度
≤50mg/Nm3
GB4915-2004
通风设备≤30mg/Nm3
年总产量提高值
6000
4%
实现磨窑平衡
岗位噪声
≤85dB(A)
年削减污染物
3615吨
3.5、建设地点概况
该治理项目建设地点在华峰水泥公司厂区,厂区无不良地质情况,适合安装除尘装置。
厂内水电气条件完备,新增容量不影响总变压器容量。
4.实施方案
4.1、工艺技术方案
4.1.1、立窑除尘技术方案
4.1.1.1、立窑烟气性质及除尘设备的选择
二台立窑烟气具有含尘浓度高、波动大,粉尘性质变化频繁,含湿量变化范围大,烟气中含有腐蚀性气体等特点,这给立窑烟气的除尘带来极大的困难,立窑,尤其是西南地区立窑除尘已成为水泥工业除尘难点之一。
立窑排出的含尘烟气特点详见表4-1-1。
表4-1-1立窑排出的含尘烟气特点分析表
立窑窑型
工况烟气量
m3/h
标况烟气量
工况温度
℃
露点温度
含尘浓度
g/Nm3
Φ3.0m
60000-70000
45000-54000
50-200
50-55
13.0-23.8
立窑烟气水分在10%以上,露点在45℃-55℃,如燃煤中含硫高,其露点还会升高,因而极易产生结露现象。
一旦冷凝结露,必然生成酸,加剧了对金属的腐蚀。
许多厂家使用的立窑电除尘器、水膜除尘因为腐蚀问题没有解决好,设备失效,而造成投资浪费、粉尘污染依旧。
同时立窑烟气中含尘浓度及温度波动范围大、与各厂煅烧工艺有关。
含尘烟气的性质随物料特性不同变化较大,这就给除尘设备的使用提出更高要求,给设备的维护管理带来极大的困难。
立窑烟气含尘浓度不高,一般为1-10g/m3。
烟气粉尘主要是料球干燥中爆球后产生的生料粉,预热带和烧成带飞出的细颗粒,还有在烧成带挥发经预热带冷凝成微细的钾盐颗粒粉尘。
要使立窑废气排放浓度小于50mg/Nm3,靠沉降室,旋风除尘器,水膜除尘器做为终除尘器是不可能的。
可行的方案有二个。
一是使用袋式除尘器。
目前可选用的有LFEF系列玻纤袋式除尘器和CD系列长袋脉冲袋式除尘器。
玻纤袋式除尘器过滤风速宜小于0.5m/min,脉冲袋式除尘器过滤风速宜小于0.8m/min。
两类除尘器滤袋的材质都要求耐高温,防油防水,耐水解。
二是使用WDJ系列电收尘器,其电场数量在3-4个电场,否则难使颗粒物的排放浓度小于50mg/Nm3。
三种除尘设备的比较如下:
1)、主要技术指标
项目
玻纤袋式除尘器
长袋脉冲除尘器
静电除尘器(3电)
技
术
比
较
优
点
1)除尘效率很高,可达99.99%以上。
2)适应力强,能处理不同类型的颗粒物,特别对电除尘器不易捕集的高比电阻尘粒亦很有效。
3)技术成熟,滤料已经国产化。
滤料成本低
4)结构简单,内部无复杂结构。
运行管理方便。
5)使用范围广
3)适应的浓度范围大,对烟气流速的变化也具有一定的稳定性。
1)除尘效率较高,可达99%以上。
2)压力损失小,本体阻力约100Pa~200Pa。
3)技术成熟,应用广泛。
缺
1)设备阻力大,本体阻力约800~1500Pa。
2)对烟气流速的变化适应性差,其滤速小于0.5m/min。
3)设备占地面积大。
2)新产品,滤料依赖进口,滤袋成本高。
1)设备庞大,占地面
积大。
2)需要高压直流电源
系统,一次性投资费用高。
3)对煤种变化较敏感,除尘效率受飞灰电阻影响大。
4)制造、安装及运行管理水平要求高。
2)、主要经济指标
静电收尘器(三电场)
设备占地(m2/台)
77
35
96
设备投资(万元/台)
95
92
引风机功率(KW)
75
年耗滤料费用
3.8
8.7
设备本省电耗(KW/台)
11.7
综上所述,从技术经济指标以及产品成熟度看,本报告拟采用LFEF系列玻纤袋式除尘器。
该类除尘器的主要工作原理如下:
LFEF新型立窑玻纤袋式除尘器采用上进气方式,含尘烟气由进风管进入滤室的滤袋中,部分粗颗粒粉尘在重力的作用直接落入灰斗,减少了粗颗粒粉尘对滤袋的磨损;
因进风管道内的导流板对气流起到均匀分配的作用,从而保证了每个小袋室气流分布均匀、压降平衡,这些都有利于提高滤袋的使用寿命。
LFEF新型立窑袋式除尘器正常“过滤状态”时,含尘气体的引风机的负压作用下吸入进风总管,通过导流板的作用进入每个小袋室,均匀地通过花孔板,含尘气体涌入滤袋,大量粉尘被滞留在滤袋上,而气流则透过滤袋得到净化,净化后的气流通过排风管道进入引风机,然后排入大气中。
除尘器运行一段时间后,滤袋内表面附着的粉尘层增厚,除尘器的运行阻力上升,当除尘器运行阻力有一定值后,就需要对滤袋清灰。
清灰主要是通过反吹风机、提升换向阀等机构的动作来完成反吹清灰过程。
首先使反吹风机启动,然后在关闭排风口的同时打开反吹风喷口,在彻底切断过滤气流的情况下,通过反吹风机鼓入的空气,改变滤袋内外的压差,滤袋由“膨胀”状态到“缩瘪”状态,从而剥离滤袋内表面上附着的粉尘层。
经过一段时间后,开启提升换向阀,在打开排风口的同时关闭反吹风喷口,使滤袋重新“膨胀”,进入正常运行状态,此时除尘器的运行阻力下降至规定的下限值,该小袋室又投入正常运行。
反吹清灰过程是分室轮流进行的,不影响除尘器的正常工作。
定时清灰是按时间,小袋室依次轮流清灰、清灰时间、次数、周期等可根据工况选择。
LFEF新型立窑玻纤袋式除尘器采用:
负压操作、上部进气方式、自动控制分室反吹清灰及温度自动检测等项新技术,使立窑袋式除尘器能在立窑除尘过程中,高效、稳定运行。
该设备可不停机分室检修,操作简单、可靠,运行费用低,是目前国内机立窑烟气除尘的理想设备。
4.1.1.2、立窑烟气治理工艺流程及技术保障
1)、工艺流程图如下:
沉降室蝶阀烟囱
玻纤袋式除尘器
立窑
主风机
螺运机
2)、技术保障措施
①、除尘器的保温措施
除尘器的进风管道、壳体及灰斗等均采用有效的保温措施,尽量减少壳体的散热,且保温层还有利于设备的蓄热。
实际证明:
该措施使袋式除尘器进、出风口温度相差较小。
②、滤料的选择
CW500-PSI玻纤滤料为四枚煅纹织物,织物表面没有明显的连续条纹,织物光洁、平整、均匀,易于清灰,是过滤湿粘性粉尘的理想滤料。
该织物采用PSI配方,利用非有机硅类憎水剂,把憎水、耐折、耐磨等性能通过特定的烘焙工艺,有机地统一起来,使该滤料的憎水性能等大幅度提高,更适合于水泥厂立窑的废气除尘使用。
CW500-PSI玻纤滤料具有抗结露性能优异、强度高,特别是耐折、耐磨性要比普通素玻纤滤料高几倍,通风阻力低,除尘效率高,运行可靠。
③、反吹风量的计算
反吹风量的大小与滤袋缩袋时间及滤袋的尺寸有关,有些文献简单地把反吹风量和过滤风量定在比例关系,说反吹风量等于过滤风量(一个小袋室的处理风量)的1/4-1/2,我们认为这种观点不确切。
由于过滤风速是一个波动范围比较大的变量,因此将反吹量和过滤风量简单地确定为比例关系是不准确的。
清灰要求滤袋有足够的变形量,怎样才能做到足够变形量,应该以滤袋内的过滤气流被反吹清灰气流置换完的时间计算出的风量为反吹风量。
如果转达换时间为5-10秒,当过滤风速为1m/min时,置换时间为5秒,反吹风量与过滤风量相等,当转换时间为10秒时,相当与0.5倍的过滤风量;
当过滤风速为0.5m/min时。
置换时间为5秒时,反吹风量为过滤风量2倍。
由此可见,简单地按过滤风量来确定反吹量是不科学的,建议按以下公式计算反吹风量。
Q反=V.n.K.3600/t
式中Q反—反吹风量,m3/h;
V—每一条滤袋的容积:
m3;
n—每个室的滤袋数,条;
t—被反吹清灰气流置换完的时间,秒,一般可定在下5-20秒之间;
k—各小袋反吹清灰提升换向阀关闭时漏风系数,一般k=1.3。
反吹风量确定后,可根据理论计算和实践经验确定反吹清灰所需的压力是多少。
反吹风压是保证反吹反量的重要条件之一。
反吹风压小了,保证不了反吹风量;
而反吹风压过大,反吹风量随之加大,引风机能力不变,则影响系统的抽风量。
反吹清灰气流应当调整到适当的强度,避免反吹过度、折损滤袋,若反吹不足,则无法剥离滤袋表面上附着粉尘。
反吹风量和反吹风压是保证分室反吹清灰袋式除尘器的清灰效果和除尘器高效、低阻稳定运行的关键参数。
④、烟气温度控制
在正常工况条件下,立窑烟气温度在50-180℃范围内波动,由于各种原因的影响,立窑操作中经常会出现“返火”、“卡窑”、“炼边”等问题,此时的烟气温度很高,往往超过滤料允许的最高使用温度,这就要求对进入立窑袋式除尘器的烟气采取“掺加冷风”的降温措施。
当冬季除尘器时,必须有高温和低温温度控制两方面的问题。
⑤、自动控制系统
袋式除尘器的关键是清灰机械,而清灰机构的好坏又与清灰机构的控制机构密切相关,电控应优先采用模块式集成电路控制,该系统运行可靠,参数调整方便,保证了袋收尘器的正常工作。
4.1.1.3、2台Ø
11m立窑烟气治理系统主要设备选型
4.1.1.3.1、除尘设备选型
1)、型号名称:
358(L)玻纤袋式除尘器(二台)
2)、主要技术参数:
处理风量(m3/h)
过滤面积(m2)
滤袋数量(条)
过滤风速(m/min)
阻力(Pa)
除尘效率(%)
使用温度(℃)
重量(T)
参数
2506
616
≤0.5
≤1500
≥99.9
≤280
72
4.1.1.3.2、引风机的选型
Y4-73№12D型离心锅炉引风机
2)、主要技术参数
流量(万m3/h)
全压(KPa)