反射炉尾气治理工程设计方案

揭西县新武材料厂

反射炉尾气治理工程

设计方案

*********有限公司 二〇一五年〇五月`

1.概述 .................................................................................................... 3 2.方案设计原则 ................................................................................... 3 3.设计范围和工作范围 ....................................................................... 3 4. 设计依据 ......................................................................................... 3 5.执行标准............................................................................................ 4 6.废气量的确定 ................................................................................... 4 7.铜精炼生产工艺流程、产污环节和废气拟处理工艺 .................. 6 7.1生产工艺流程和产污环节以及废气处理工艺 ...................... 6 7.2废气处理工艺说明 .................................................................. 7 7.3干法除尘方法的选择 .............................................................. 7 7.4废气降温方法的选择 .............................................................. 7 7.5脱硫方法的选择 ...................................................................... 7 7.6湿法脱硫设备的选择 .............................................................. 8 8. 主体和附属设备设计 ................................................................... 11 8.1.烟气冷却系统设计 ................................................................ 11 8.1.1冷却器设计 ......................................................................... 11 8.2布袋除尘器设计 .................................................................... 14 8.2.1工作原理 ............................................................................. 14 8.2.2布袋除尘器本体 ................................................................. 14

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目 录

8.2.3清灰系统 ............................................................................. 17 8.2.4卸灰系统 ............................................................................. 17 8.2.5电气控制部分 ..................................................................... 17 8.3脱硫设备及工艺系统设计 .................................................... 17 8.3.1旋流板塔设计 ..................................................................... 17 8.3.2脱硫剂和制备系统选择 ..................................................... 18 8.3.3脱硫剂制备和再生工艺流程 ............................................. 18 8.3.4循环液泵和管路设计 ......................................................... 19 8.3.5其他设计参数 ..................................................................... 19 8.4. 烟道设计 .............................................................................. 19 8.5除尘系统阻力计算和引风机匹配 ........................................ 19 8.6 电源及供配电 ....................................................................... 20 10.运行费用估算 ............................................................................... 21

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揭西县新武材料厂反射炉尾气治理工程设计方案

1.概述

揭西县信物材料厂在原来铜拆解的基础上，决定对拆解铜进行深加工：采用火法精炼。铜精炼炉采用反射炉，燃料是重油。重油燃烧和废铜中附着的残留物燃烧或热解，产生废气，废气中主要污染物是SO2、烟尘以及少量其他污染物。该公司为创造一个高起点的生产环境，对这些污染治理十分重视，特委托******有限公司编制《揭西县新武材料厂反射炉尾气治理工程设计方案》。以下按节分述。

2.方案设计原则

本方案设计遵循如下原则

（1）.采用目前国内外处理该类废气较先进的工艺技术； （2）处理工艺投资省，运行费用低；

（3）.废气处理过程中回收有用、有价值的物质，废物综合利用； （4）.废气处理过程中不产生二次污染。

3.设计范围和工作范围

整个工程从设计、制造、安装、调试、售后服务一条龙总承包，具体工程内容如下：

从精炼炉排气烟道末端的降温烟道开始到烟囱范围的脱硫除尘系统的工程设计、非标设备的设计和制造。成套设备和材料的供货；本体设备的防腐、包装、运输；系统保温设计、施工过程的技术指导、系统启动调试及人员培训。辅助系统如碱液系统、循环水系统、废渣处理系统、自动控制系统、烟道系统的设计、采购、制作、安装及调试等。

4. 设计依据

（1）.厂方提供的工艺及场地等资料

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（2）.《大气污染物排放限值》（广东省地方标准DB44/27--2001） （3）.《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996） （4）.《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）； （5）.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）； （6）.工业企业电气设计相关标准和规范； （7）.《三废处理工程技术手册，〈废气卷〉》 （8）.《三废处理工程技术手册，〈废水卷〉》 （9）.《环境与工业气体净化技术》 （10）.《工业通风除尘技术》 （11）.《离心式通（引）风机手册》

（12）.《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》（GB12625-90） （13）.《脉冲喷吹类袋式除尘器》（JB8532-2008）

（14）. 《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（GB50275-2010） （15） 《供配电系统设计规范》（GB50052-95）

（16） 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50052-2009） 企业提供的相关资料和图件。

5.执行标准

根据政府法律法规要求反射炉尾气排放执行广东省地方标准——《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）第二时段二级标准和《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）第二时段二级标准两者中较严格的标准。

排放标准：SO2 浓度为 850mg/m3； 烟尘浓度为100 mg/m3； 林格曼黑度≤1级。

6.废气量的确定

根据建设单位提供的数据，改反射炉耗油5000kg/d。24小时运行时间，有16小时烧油，每小时烧油312.5kg。

一、反射炉尾气排放的烟气量 重油在反射炉中燃烧产污系数如下：

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（1）在标准状况下，每公斤重油燃烧理论空气需要量V0为： V0=QL/4182+2=42600/4182+2=12.19 Nm3/kg V0-----理论空气量，Nm3/kg；

QL-----燃料应用基的低位发热值，kJ/kg或kJ/m3。

（2）在标准状况下，每公斤重油燃烧产生的烟气量Vy为：

Vy=1.11QL/4182+1.0161(α－1) V0=1.11×42600÷4182＋1.0161(1.7－1)×12.19=19.98 Nm3/kg

（3）在标准状况下，一台反射炉每小时产生的烟气总量Qn为： Qn=Bh Vy=5000÷16×19.98=6243.75 Nm3/h Qn----烟气总量，Nm3/h； Bh------燃料耗量，kg/h；

（4）在900℃工况条件下，一台反射炉每小时产生的烟气量V1为： V1= Qn×T1/T0=6243×(900+273)÷273=26824m3/h T1=t+273 t=900℃

T0=273 (在标况即0℃，1个标准大气压条件下的开尔文温度)

根据设计要求，烟气量应取1.2的安全系数，故烟气量应为321888 m3/h，结合贵司实际情况，考虑到用砖砌成的烟道较长，漏风率相对较大，因而取烟气总量为35000m3/h。

二、反射炉炉前抽气的烟气量：

根据生产需要熔炼炉炉前炉罩设计的尺寸为： 炉罩的长度为：14米； 炉罩的宽度为：10米；

炉罩离尘源的距离为：0.35米； 熔炼炉罩所需抽出的烟气量为：

Q=K·C·H·V0=1.4×48×0.35×0.2=4.704m3/s Q=4.704×3600=16934 m3/h

K---伞形罩几何尺寸的系数，通常取K=1.4 C---尘源的周长，m V0---罩口上平均流速，m/s

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H----罩口距尘源的距离，m

设计时考虑到烟道及除尘设备的漏风系数，设计取烟气量为：17500 m3/h

7.铜精炼生产工艺流程、产污环节和废气拟处理工艺

7.1生产工艺流程和产污环节以及废气处理工艺

生产工艺流程和产污环节以及废气处理工艺见下图： 精选废紫铜 烟气

反射炉 降温降尘烟道 冷却水池 打氧氧化 布袋除尘器 烟灰 炉渣 造渣 回收利用 回收利用 还原 旋流板除尘脱硫装置 补碱 循环水池 连铸连轧 园盘浇铸机 引风机

铜杆 阳极板 达标排放

检验出厂

按照上述处理工艺流程，一般情况下二氧化硫去除效率可达到80%，而烟尘的去除效率则在95%以上，铅的去除率为97%。烟气处理达标后由40米高，1.5米内径的烟囱排放。

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7.2废气处理工艺说明

本项目废气中的烟尘含有多种有用的金属和非金属，有较高的经济价值，需要采用干法收集，以便于回收利用。为此，首先选择干法除尘方法。

7.3干法除尘方法的选择

干法除尘方法有：重力沉降室、旋风除尘器、电除尘器、布袋除尘器。重力沉降室和旋风除尘器除尘效率低。电除尘器和布袋除尘器除尘效率都可达到99.5%以上。而电除尘器投资费用较高，电耗高，管理要求高，但阻力降较低（300-400Pa）。而布袋除尘器投资费用不高，电耗不高，管理要求不高，但阻力较高（1200-1300 Pa）。衡量两种方法利弊，本项目选用布袋除尘器。

7.4废气降温方法的选择

废气采用水冷套管冷却器和水冷式热交换器，将烟气温度由900℃降至200℃以下，以利于使用中温滤料的布袋除尘，避免使用价格昂贵的高温特殊滤料，降低投资和运行成本。热交换器所得热水用来加热重油，充分回收高温烟气冷却后产生的热能。

7.5脱硫方法的选择

目前国内外的烟气脱硫方法有干法、半干法及湿法三大类。三种脱硫方法分别适用于不同的煤种、不同的环保要求，其投资、操作、运行费用、工艺流程等方面差别较大。

干法脱硫工艺，如荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、干式催化脱硫技术、电子束照射，脉冲电晕等离子体法等，其共同特点是：反应在无液相介入的完全干燥状态下进行，反应产物的物理性状为干粉，基本上不存在腐蚀、结露等问题，其优点是处理后的烟气温降很低，烟气抬升高度高，从烟囱排出时容易扩散，对厂区及周边环境影响不大。但干法脱硫普遍存在脱硫效率低、系统设备复杂、自动化程度高、对操作人员有严格的技术要求等缺点

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半干法脱硫工艺的特点是：反应在气、固、液三相中进行，最终产物为干粉状。其优点是脱硫效率比干法高，但同样存在脱硫效率低（最高脱硫效率一般≤70%）、系统设备复杂、自动化程度高、对操作人员有严格的技术要求等缺点。代表性的工艺有：旋转喷雾干燥法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化技术等。

湿法脱硫工艺的特点是：反应在气、液二相中进行，其优点是脱硫效率高、技术性能成熟、操作维护简便、工艺成熟，工业应用业绩多等特点。根据国外火电厂脱硫技术的发展趋向及国内火电厂宜重点发展湿法脱硫工艺。其主要原因如下：

（1）脱硫效率高，钠钙双碱法脱硫高达90%以上，脱硫后的烟气不但二氧气硫浓度很低，而且烟尘浓度也进一步减少。

（2）技术成熟，运行可靠性好。

（3）对燃料变化的适应性强。无论含硫量大小，该工艺都能适用。当窑炉燃料在一定范围内变动时，可以调节钠硫比、液气比等参数，以保证设计脱硫率的实现。

本工程环境空气污染物主要为SO2和烟尘，为减轻烟气中污染物对空气环境的影响，拟选用有效、经济、适用的脱硫除尘工艺配套，控制烟尘和SO2排放总量。

为了保证烟气排放各项指标能达到当地环保要求，本工程拟采用离线低压脉冲布袋除尘器+湿法除尘脱硫一体化的方式对烟气进行处理，以保证当地对烟尘、二氧化硫总量控制的任何排放要求。

7.6湿法脱硫设备的选择

湿式脱硫装置有：水膜脱硫器、喷淋脱硫器、水浴冲击式脱硫器、泡沫式、筛板式、填料式脱硫器；文丘里脱硫器等等，都因不能满足脱硫器如下特殊要求：脱硫效率高，不结垢、不堵塞，防腐，而且阻力损失适当等要求而不适用。

我公司研制的旋流板塔高效喷淋湿法脱硫除尘净化工艺和设备，均能满足环境质量和生产对脱硫器特殊要求：脱硫效率高，不结垢、不堵塞，防腐，而且阻力损失适当等要求。

其脱硫原理如下：从熔炼炉排出的烟气经主烟道送入布袋除尘器，布袋除尘

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器除尘后的烟气由引风机引出经烟道后切线进入旋流塔体，沿塔体旋转上升；在进烟口上方装有三套不同规格的烟气旋流装置和净化喷淋装置，当烟气通过旋流装置时，其旋转速度进一步加强，强劲旋转上升的烟气在遇到大面积喷淋吸收液时，由于这些喷淋吸收液被良好的雾化，其比表面积已比正常情况下提高了二千多倍，形成了吸附、捕集能力极强的微小水珠，这些小水珠在塔体内与急速旋转上升的烟气相互接触碰撞，吸附、捕集烟尘、溶解吸收SO2，由于碰撞、吸附、捕集，水珠直径不断增大，分散度降低，在强劲旋转的烟气的离心力的作用下，被甩向塔壁，在重力作用下降至塔底的集液槽中。烟气经脱硫除尘装置净化后，仍以强劲的旋转方式进入脱水除雾装置。当含水分的烟气通过脱水除雾系统时，受脱水器产生的加速离心力的作用，烟气中的水滴不断地被迅速甩向塔壁，在脱水环上形成液流，使烟气中的水分得到了有效的分离，脱水装置的另一功能是有效地控制脱除的水分逆返回到烟气中，引起烟气的湿度增大。净化后的烟气经气液分离装置脱水后排出塔外，经下行烟道送入烟囱高空排放。

本方案脱硫除尘工程采用100%的烟气脱硫。根据废气量，选用我公司制作的旋流塔脱硫。该旋流塔塔体可采用不同材料制作：麻石；碳钢＋玻璃鳞片；316L不锈钢；其他材料，如碳钢＋耐温树脂＋麻石片等。在塔内安装由316L高耐酸不锈钢制作的三层旋流板，一层除雾板、一层防带水装置。本项目选用麻石塔+316L高耐酸不锈钢旋流板结构。

本公司研制开发的低阻高效脱硫除尘设备承接了国内旋流板塔系列脱硫除尘产品的一切优点，同时通过引进、消化、吸收国外公司烟气脱硫技术对脱硫塔烟气进口结构、内部装置、气液分离装置进行了进一步的优化。水系统采用闭路循环（也可采用开路模式），同时循环管路拚弃一般脱硫厂家采用普通钢管或者不锈钢管的作法，采用ABS管道，喷釆用碳化硅螺旋喷咀。基本解决管路结垢、腐蚀堵塞的问题。因此，较传统型旋流塔板系列产品有更强的适应性和更高的脱硫效率，而且外型美观。此外，参照国外脱水除雾装置技术对烟气脱水除雾装置进行了很大的改善，强化了净化后的烟气脱水功能，保证了脱水

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效率达到95%以上。

我公司在长期的实践中不断总结、掌握了吸收塔内气流运动的规律，获得了烟气在塔内运动的理想气速数据，积累了丰富的经验和计算依据，形成了一整套独特而完善的设计方法和制造工艺。因此设计的塔体内径和高度十分合理，塔内的净化装置由旋流气动装置、喷淋布水装置、脱水除雾装置组成，在设计计算、结构组成、加工工艺等方面都具有自身的特色，保证了烟气净化系统操作负荷和操作弹性大、传质效率高、防堵性能强、脱硫除尘效率高等突出的优点。脱硫塔净化装置结构说明如下：

（1）旋流装置：

此装置是净化设备的心脏，由3组旋流塔板构成，安装在塔内脱硫除尘工作区。其作用是：烟气切线进入塔底，绕底部的稳流柱作螺旋上升运动时，又因塔板的导向作用而加强旋转，将塔板上逐板下流的碱性吸收液喷成雾状，增加了气、液间接触面积，烟气中SO2被碱性吸收液充分吸收，提高脱硫效率；同时烟气中尘粒被雾滴粘附，受离心力作用甩到塔壁随液体流下，进一步提高除尘效果。众所周知，烟气在塔内若上升速度快，则滞留时间短，烟气中的SO2与碱性吸收液的反应时间也短，因此，脱硫效率也得不到保障。要提高二氧化硫的净化效率，则必须严格控制烟气上升速度，同时延长烟气在塔内与碱性吸收液的接触、反应几率和时间，而本装置是采用公司专利技术设计生产的高科技产品，它将烟气的上升速度严格控制在设计范围内，延长了烟气在塔内的反应时间，同时，旋流装置的导向作用加强了烟气旋转力度，将碱性吸收液雾化更加彻底、更加细小，使SO2与碱性吸收液接触更充分、更均匀，做到了全方位覆盖，不留任何死角，提高吸收液的利用率，达到提高脱硫效率的目的，又减少脱硫剂的用量，节约了生产成本。脱硫产物在强大的离心力作用下被抛向塔壁，从烟气中分离出来。

本旋流装置，对提高脱硫除尘效率，保证脱硫除尘性能的稳定性，对烟尘、SO2达标排放起到了决定性作用。

（2）喷淋布水装置：

由大口径的喷管+螺旋喷咀构成，安装在旋流塔板的上部，总数为2套。其作用是保证循环吸收液流量达到设计要求。湿法脱硫是利用碱性吸收液中的吸收剂吸收烟气中的SO2，由于循环液中脱硫剂的浓度一般控制在一定的范围之内，

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因此，为了提高脱硫效率，则必须适当提高循环吸收液流量，若采用有喷嘴的供液方式，流量不易达到设计要求，同时对循环液水质有严格要求，加上循环液中的杂质对喷嘴造成的磨损，因此，喷嘴的故障率较高，而脱硫设备的喷淋装置采用无喷嘴的供液方式，大口径喷管的采用可以做到大流量供液，而且对水质无严格要求，同时，设备磨损基本上为零，因此故障率低，操作维护简单。

（3）脱水除雾装置：

在湿法烟气脱硫系统中，气、液间发生强烈的传热传质过程，绝大部分吸收液回到循环水系统，少量则被烟气带走，造成烟气含湿量过高，同时，烟气中的水分还含有一定的H2SO4、H2SO3及其它一些杂质，将导致下游烟道、烟囱等运行环境恶化，加速设备的腐蚀。为此，我公司研制的脱水除雾装置被广泛应用在脱硫设备净化装置内，该装置在烟气治理工程上均取得了成功运用，工程实践表明其技术先进、工艺成熟、性能稳定，工程实测脱水除雾率达95%。

本装置安装在塔体的顶部，由特殊的脱水器、脱水环等组成。其作用是：当净化后含有水份的烟气通过该装置时，因脱水旋流板的导向作用使烟气旋转速度加快，产生更

加强大的离心力，烟气中的水份被强制甩向塔壁后，顺壁流下，烟气在逐级通过脱水除雾装置时，气液有效分离从而达到脱水除雾目的，避免对其它设施的腐蚀，使净化后的气体排入大气时易于扩散。

8. 主体和附属设备设计

8.1.烟气冷却系统设计 8.1.1冷却器设计

烟气熔炼炉出口温度900℃，需降至布袋除尘器袋料可承受的温度，一般要＜200℃。

所需的传热面积计算公式如下：

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F=Q/(K△t)

F—所需的传热面积，m2； Q—需要散去的热量，kcal/h；

Q=V[C1t1-(1+Kl)C2t2]+KlVCktk

V—进入冷却设备的烟气量，Nm3/h

C1、C2—冷却器进、出口烟气的平均比热，kcal/Nm3·℃ t1、t2—冷却器进、出口烟气温度，℃ Kl—冷却设备的漏风率，% Ck—空气的平均比热，kcal/Nm3·℃ tk—空气温度, ℃

K—传热系数，kcal/(m2·h·℃)； △t—烟气和冷却介质的温度差，℃；

△t=｛（t1-tl1）-（t2-tl2）｝/{2.3lg[（t1-tl1）/（t2-tl2）]} tl1—冷却介质在烟气进口处的温度，℃； tl2—冷却介质在烟气出口处的温度，℃；

耗水量计算 W=Q/(ts2-ts1) W—循环水量，m3/h

Q— 需要散去的热量，kcal/h

ts1—进水温度，℃（按当地冷却水的温度） ts2—出水温度，℃（一般为45～60℃）

根据本项目提供的设计资料，结合本程实际情况，拟采用水套间接冷却方式对烟气进行降温。本项目烟气从900℃降到160℃时经计算所需总传热面积为191m2，循环总水量为104m3/h，考虑到反射炉在生产过程中的波动，传热面积及循环水量应取1.3安全系数，因而设计总传热面积为248.3m2、循环水量135.2 m3/h。

本设计拟采用扩大烟道，根据热传导计算，降温烟道截面尺寸为4000×4000mm，采用耐火砖砌成，用型钢对其外表在进行酌情加固。扩大部分内设180米?100mm×6mm无缝钢管作为水冷式热交换器，兼烟道上表面制成

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4000×300×48000mm的水冷套管冷却器及四组双排φ600×8mm高4米的U形空气冷却管，使烟气温度降低。热交换器所得热水用来加热重油，充分回收高温烟气冷却后产生的热能。

降温烟道间接冷却面积如下：

1、4000×300×48000mm的水冷套管冷却器传热面积 S=4×48=192m2

2、180米?100mm×6mm无缝钢管作为水冷式热交换器传热面积 S=π×0.1×120=37.7m2

3、四组双排φ600×8mm高4米的U形空气冷却管传热面积 S=π×0.6×80=150.8m2

降温烟道水冷传热面积为192+37.7=229.7 m2，小于设计总传热面积248.3m2，为了达到设计要求，需在φ600×8mm高4米的U形空气冷却管上安装有喷淋装置。当烟气温度在900℃散热量最大时，通过对U形冷却管淋水进行强制冷却，保证布袋除尘器正常工作，烟气温度较低散热量最小时，停止对U形冷却管淋水，同时通过电动蝶阀对4000×300×48000mm水冷套管冷却器和?100mm×6mm无缝钢管水冷式热交换器调节水量，使其达到设计要求。

降温供水系统通过安装在降温烟道进、出口的温度控制报警装置，由PLC电气自动控制编程来进行控制，当降温烟道烟气进口温度显示达到900℃，出口温度显示达到160℃降温时，供水系统启动对4000×300×48000mm水冷套管冷却器和?100mm×6mm无缝钢管水冷式热交换器供给充足水量，同量对U形冷却管进行喷水，当降温烟道烟气出口温度显示降到130℃降温时，供水系统逐个停止对U形冷却管停止喷水，减少对4000×300×48000mm水冷套管冷却器和?100mm×6mm无缝钢管水冷式热交换器供水量，使烟气温度达到设计要求。

降温供水系统所有水泵、阀门、温度控制报警装置均由PLC电气自动控制编程来进行控制，保证降温达到设计要求，保护布袋除尘器正常使用。

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8.2布袋除尘器设计

8.2.1工作原理

低压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并通过灰斗中的烟气导流装置；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，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。过滤室内每室滤袋出口顶部装配有三根喷吹管，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，当滤袋表面积尘达到一定量时，由清灰控制装置按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹，压缩空气以极短促的时间顺序通过各个脉冲阀经喷吹管上的喷咀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，抖落滤袋上的粉尘。

8.2.2布袋除尘器本体

上述计算得到反射炉尾气排放量设计值取35000m3/h；炉前废气排放量设计取值17500 m3/h。

反射炉尾气排放、炉前排放烟气各分别拟建一套除尘设备。

一、反射炉尾气排放烟气配套的脉冲布袋除尘器技术性能参数 项 目 内 容 处理风量 过滤面积 过滤风速

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参 数 35000 m3/h 772m2 1.0m/min

除尘器允许入口温度 100~180℃ 除尘器入口含尘浓度 ≤50g/Nm3 出口含尘浓度 ≤50mg/Nm3 99.9% 除尘效率 漏 风 率 ≤2% 仓室数 4个 离线阀 4个 φ600×315mm 除尘器阻力 ＜1500Pa 滤袋规格 φ160×6000mm 滤袋数量 256条 滤袋材质 聚苯硫醚（PPS针刺过滤毡） 滤袋的加工 袋身热容、拒水防油处理，其余PTFE线缝 滤袋允许连续正常使用温度 160℃ 滤袋瞬时最高工作温度 200℃ 150L/dm2min 滤料的透气性 滤料的材质 进口材质 滤袋产地 江苏无锡 滤袋的安装方式 机外安装 滤袋固定方式 弹性涨圈固定 滤袋的检修更换方式 机外人工手动更换 是否可不停机更换滤袋 可不停机更换滤袋 除尘器的报警温度 下限100℃/上限180℃ 滤袋的耐酸性能 优 脉冲阀 DC24V， 3″ 12套 0.2-0.4Mpa 喷吹气源压力 气源品质 无油无水压缩空气 压缩空气耗气量 0.2-0.4m3/阀次 清灰方式 分室离线低压脉冲清灰 清灰喷吹控制方式 差压、时间PLC自动控制 0.2-0.4Mpa 清灰所需气压 滤袋笼架的材质 Q235A镀锌 除尘器壳体材质 Q235A壳体钢板厚4mm、灰斗5mm、顶盖3mm 除尘器壳体耐压能力 ±8000Pa 保温层材料 保温岩棉+镀锌彩瓦 电气控制 PLC自动控制 5080×6960×15500 外形尺寸 长×宽×高 55 设备重量（t）

二、熔炼炉炉前罩烟气配套的脉冲布袋除尘器技术性能参数

项 目 内 容 参 数 317500 m/h 处理风量

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386m2 过滤面积 1.0m/min 过滤风速 除尘器允许入口温度 100~180℃ 除尘器入口含尘浓度 ≤50g/Nm3 出口含尘浓度 ≤50mg/Nm3 99.9% 除尘效率 漏 风 率 ≤2% 仓室数 3个 离线阀 3个φ600×315mm 除尘器阻力 ＜1500Pa 滤袋规格 φ160×4000mm 滤袋数量 192条 滤袋材质 聚苯硫醚（PPS针刺过滤毡） 滤袋的加工 袋身热容、拒水防油处理，其余PTFE线缝 滤袋允许连续正常使用温度 160℃ 滤袋瞬时最高工作温度 200℃ 150L/dm2min 滤料的透气性 滤料的材质 进口材质 滤袋产地 江苏无锡 滤袋的安装方式 机外安装 滤袋固定方式 弹性涨圈固定 滤袋的检修更换方式 机外人工手动更换 是否可不停机更换滤袋 可不停机更换滤袋 除尘器的报警温度 下限100℃/上限180℃ 滤袋的耐酸性能 优 脉冲阀 DC24V， 3″ 9套 0.2-0.4Mpa 喷吹气源压力 气源品质 无油无水压缩空气 压缩空气耗气量 0.2-0.4m3/阀次 清灰方式 分室离线低压脉冲清灰 清灰喷吹控制方式 差压、时间PLC自动控制 0.2-0.4Mpa 清灰所需气压 滤袋笼架的材质 Q235A壳体钢板厚4mm、灰斗5mm、顶盖3mm Q235A 除尘器壳体材质 除尘器壳体耐压能力 ±8000Pa 保温层材料 保温岩棉+镀锌彩瓦 电气控制 PLC自动控制 7980×3480×13500 外形尺寸 长×宽×高 32 设备重量（t） 16

8.2.3清灰系统

清灰系统设置由空压机、冷干机、气水分离器、储气罐和分气包、主过滤器（除油、水、尘）等组成，保证供气的压力、气量和品质，清灰力度和清灰气量能满足布袋除尘器在各种运行工况下的清灰需求，确保除尘效果。

8.2.4卸灰系统

落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，经装袋打包，再运输到车间回用。

8.2.5电气控制部分

①使用电源为交流380V/220V，50HZ，三相四线制。

②除尘器设有照明（灯具采用高压纳灯，125W）及照明配电箱，并设有检修所需用的电源插座。

③除尘器控制系统采用PLC控制，全部控制系统采用网络系统设计方式，减少布线，做到投资省、能耗低、操作简便、运行费用低。电气控制部分包括：低压配电柜、仪表柜、控制箱、照明箱、检修箱及现场检测仪表等。

8.3脱硫设备及工艺系统设计 8.3.1旋流板塔设计

（1）.旋流板塔规格

根据本公司系列产品目录，处理废气量35000m3/h的脱硫塔规格： 主塔?-2200mm，付塔?-2000mm，塔高16.0m，。 （2）.材质

选用麻石＋316L高耐酸不锈钢旋流板结构。

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8.3.2脱硫剂和制备系统选择

本设计为满足脱硫器特殊要求：脱硫效率高，不结垢、不堵塞，防腐，而且阻力损失适当等要求，选用技术可靠的钠钙双碱法。钠钙双碱法是以补充Na2CO3、以NaOH溶液为第一碱吸收SO2，然后再用石灰石或石灰作为第二碱，处理吸收液-苛化，再生后的吸收液循环使用。残渣为固态亚硫酸钙。。

（1）吸收化学反应如下：

2Na2CO3＋SO2＋H2O＝2NaHCO3＋Na2SO3 2NaOH＋SO2＝Na2SO3＋H2O Na2SO3＋SO2＋H2O＝2 NaHCO3 副反应和钠碱法相同，生成Na2SO4：

1Na2SO3＋O2＝Na2SO4

2（2）再生反应 CaO＋H2O＝Ca（OH）2

312 NaHCO3＋Ca（OH）2＝Na2SO3＋Ca SO3. H2O↓＋ H2O

2211Na2SO3＋Ca（OH）2＋ H2O＝2NaOH＋Ca SO3. H2O↓

221再生NaOH循环使用，所得Ca SO3. H2O氧化得石膏。氧化反应：

212 Ca SO3. H2O＋O2＋3H2O＝2 Ca SO4?2 H2O。

21在沉淀池中，残渣以2 Ca SO3. H2O产出，如果不回收利用石膏，则不作

2氧化反应。

8.3.3脱硫剂制备和再生工艺流程

石灰 补充Na2CO3

（NaOH溶液） 吸收液→泵→混合槽→苛化槽→沉淀池→上清液→循环使用

→沉淀→真空过滤机→氧化器→石膏

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钠钙双碱法保证脱硫塔进液为NaOH溶液，它是高效的脱硫剂，确保脫硫效率＞95%，满足总量控制的任何要求指标。

8.3.4循环液泵和管路设计

脫硫喷淋液气比取2.3；水压力3kpa（30m扬程），以保证脱硫效率＞95%。 按液气计算液量22升/s，即80m3/h。选耐腐蚀耐磨泵，Q80m3/h，H36m，功率22kw。

8.3.5其他设计参数

循环水池循环泵进口碱水pH ≥11；脱硫塔出水≮6。配备2套pH在线监控调节系统。

8.4. 烟道设计

烟道采用圆形烟道。一般除尘烟管烟气最低流速11m/s（垂直）～16m/s（水平）。

烟道截面积计算：A=Q/V×3600=30000÷（11～16）÷3600=0.76m2～0.52m2。 取?0.95m。用6mm钢板制作。

8.5除尘系统阻力计算和引风机匹配

1、布袋除尘器设备阻力1500Pa 2、旋流板麻石脱硫塔设备阻力为1200Pa 3、烟道系统阻力：

根据贵司拟用耐火砖砌成4米×4米的烟道，其风速为V＝Q/3600A＝30000÷（3600×4×4）=0.5m/s。烟道总长为130米。

P=L×λ/DN×（ρν2）/2=350Pa U形弯管的阻力

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ΔPζ=ζ×（ρν2）/2=500Pa 4、反射炉阻力：800Pa 5、其他阻力：300Pa

6、系统总阻力：1500+1200+350+500+800+300=4650Pa 7、风机电动机的选择

Ne=(QPK)/(3600×1000×η1η2)=（30000×4650×1.3）÷(3600×1000×0.95×0.7)=75.75kw

为了保证除尘脱硫整个系统能正常运行，考虑设备漏和风机运行效率，风机电机取90kw的电动机，处理风量35000m3/h，全压4800Pa。

选用风机参数： Q=35000m3/h； 全压：4800Pa；

功率：90kW（为处理工艺的需要，建议选用110kW变频风机）。

8.6 电源及供配电

电源380V由厂区供给，厂方负责将主电源接到本工程电柜。电框按电机负荷配置保险、开关、继电保护、起动保护等一批电气设备。

8.6.1电能计量和功率补偿

本系统处理部分电的平均功率系数0.85，补偿后功率因数达到0.95。

8.6.2电缆、电线选型及敷设

电缆选用聚乙稀绝缘铜芯电缆，电线选用铜芯塑料电线。

电缆主要沿电缆沟、电缆桥架敷设，引至用电设备一段穿镀锌钢管明（暗）设。照明配线用塑料线槽明敷。

8.6.3防雷与接地

项目系统的建(构)筑物按第三类建(构)防雷设计。

工作接地、保护接地与防雷接地共享接地体，接地体由自然接地体与人工

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接地体相结合组成，接地电阻不大于4欧姆。

系统接地制式为TN-S。

8.6.4安全措施

（1） 在项目系统运转之前，必须对操作人员、管理人员进行安全教

育，制定必要的安全操作规程和管理制度。运转后，定期进行安全教育和检查，树立起安全第一的概念；

（2）各生产构筑物须设有便于行走的操作平台、走道、安全护栏和扶手，栏

杆高度和强度应符合国家劳动保护规定；机械传动皮带轮、皮带盘、联轴器等均应设置护罩；

（3）设备的布置注意留有足够的安全操作距离；所有操作面均有足够的保护措施，例如水泵的过热、过载保护、风机的防喘振保护等；

9.运行费用估算

废气处理设施运行费用概算如下： 目前方案总装机容量为：

（1） 总装机容量：280.5kw

炉前除尘： 22 kw 炉后除尘： 110kw 脱硫水泵：22×2=44 kw 排污泵： 4kw 鼓风机：18.5×2=37kw 各控制阀门：3.5 kw 空压机：30×2=60kw

（2） 运行负荷：172.5＋21.35kw=193.85kw， 连续运行负荷： 22 ＋110＋22＋18.5=172.5kw

间断运行负荷：30×70%＋3.5×10%=21.35kw (排污泵一个星期运行两个小时可以不计) （3） 每天电费：

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193.85×16×0.8元/kw.h＝2481.28元/d （2）人工费

16小时设2班，工人2人，每天工资120元。 （3）脱硫药剂费用

根据硫、钙、钠平衡计算，每天需石灰300kg，折价180元；纯碱（NaCO4）100kg，折价260元。每天脱硫药剂费用约440元/d。

每生产1吨铜，脱硫、除尘系统运行费用：(2481.28元＋120元＋440元)÷190吨=16.00元/吨。

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