除尘器

直接风冷-布袋除尘器处理熔铝炉高温含尘烟气

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-03-06 14:20:34

摘要:介绍了铝合金熔化炉高温含尘烟气经直接混风冷却后,使用布袋除尘器进行净化处理,最终达标排放的治理工程。熔铝炉直接排烟温度约700℃,经过各个支风管混风和冷风阀混风冷却后温度降至130℃以下,然后进入布袋除尘器净化处理,布袋除尘器使用普通针刺毡。本烟尘处理系统自动化程度高、建设成本较低、操作简单使用方便、无需专人值守。经监测,烟尘排放浓度低于30mg/m3,满足《重庆市大气污染物综合排放标准》DB50/418-2012中的要求。

关键词:高温烟气;熔铝炉;布袋除尘器;变频控制;直接风冷

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1工程概述

某汽车零部件有限公司为其生产需要,在重庆市新建生产基地,本项目为一套熔化炉废气治理系统:收集、净化处理1台20t燃气铝合金熔化炉,1台旋转除气装置生产时产生的含烟尘废气。

本系统采用直接风冷-布袋除尘工艺予以净化。为节省占地、合理规划、便于操作管理,将系统中的引风机布置在风机室内,以便治理其噪声;单独设置控制室;主体净化设备设在室外,布袋除尘器设在风机室顶部。

废气经处理后满足国家相关排放标准的要求,工位达到《工业企业设计卫生标准》的要求,年削减粉尘排放:2~5吨;本期环保系统总处理能力:85800m³/h,总装机容量:115kW。

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2设计依据

2.1废气排放、污染源基本情况

20T铝合金熔化炉1台,主要污染物为高温含尘烟气;铝水除气装置1台,主要污染物为含尘废气。

2.2治理要求及排放标准

经治理后排放的废气达到重庆市DB50/418-2012《重庆市大气污染物综合排放标准》中的要求,即:粉尘浓度<30mg/m³。

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3工艺设计

3.1工艺技术路线

本方案采用布袋除尘工艺,选用FMC分室脉冲布袋除尘器,全过滤风速为1.0m/min。选用经耐油、水处理后的涤纶针刺毡,布重450g/m2。FMC布袋除尘器综合了分室反吹和脉冲清灰各类布袋除尘器的优点,克服了分室反吹清灰强度不够,脉冲清灰粉尘二次飞扬的缺点,提高了除尘效率,延长了滤袋的使用寿命。

工艺流程见图1:

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3.2污染源参数

根据厂家提供的资料显示,熔铝炉在投料至熔化过程排烟量最大,约为60000m³/h,烟气温度200℃,随后的保温、出渣过程排烟量较低,约为20000m³/h,烟气温度70℃;除气机排风量为8000m³/h,温度40℃。

3.3系统风量计算

本废气治理系统中包含两台设备,其中熔铝炉排烟分为两种工况:熔炼工况,保温、出渣工况。由3.2可知除尘系统最大风量为熔铝炉熔炼工况与除气机同时运行时所需风量,即60000+8000=68000m³/h。此时排烟温度为:T2={VT0/(L1+L2)}-273=173℃,烟气经管道至除尘器进口过程中通过自然散热,温度降至150℃左右。除尘器布袋为涤纶针刺毡,最高耐温130℃,此时仍需要混入冷风将烟气温度降至布袋允许范围内。设环境温度为30℃,混风量:L’=L(t1-t2)/(t2-t0)=8321Nm³/h=9235m³/h,为保证系统安全运行,取最大混风量为10000m³/h。

本除尘系统最大处理风量:Q=1.1×(68000+10000)=85800m³/h。

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3.4风管系统

铝合金熔化单元靠工房西侧,排烟口分别在熔铝炉上方及侧面、除气机上方。设计除尘系统的烟道在7m高直接穿出工房墙壁后延外墙敷设,即不会影响行车和工艺设备的操作,也降低了烟道敷设的工程投资。

除尘系统总共设置3根支风管,分别连接熔铝炉排烟口、熔铝炉排渣口和除气机,在每个支风管上,分别设置一个手动风门和一个气动风门。手动风门用于调试,气动风门用于日常操作。

总风管进入布袋除尘器前设置冷风阀,防止烟气温度超过而烧毁除尘器布袋。

3.5操作与控制

本设计采用集中控制,控制系统设置在控制室内。本系统中的各设备和自动风门除在控制室实现自动、手动操作外,在设备现场均设置现场按钮。

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熔化炉除尘系统为多点抽风,在实际操作时,这些设备同时生产或同时处于排污状态的时间很少,绝大部分的时间是部分设备工作或部分设备处于排污状态。为节约能源,使抽风系统处于最佳运行状态,本设计采用风门状态与风机联锁控制方式,风机采用变频控制。

布袋除尘器运行的控制主要是清灰系统、排灰系统的控制,采用PLC按预先编制好的程序自动控制。

由于除尘单元处理的是高温烟气,且温度随工艺设备的工作状态变化较大,为了有效的保护除尘器的安全,设有保护程序。当除尘器的进口烟温度超过110℃时,发出报警信号,同时根据超温情况按程序自动打开除气机支管风门和冷风阀混入冷风,这些风门自动打开后,风机变频器按设定的程序增大排风量,总风管烟气温度降低;当温度超过130℃时,引风机自动停机。

3.6工艺设备选型

各系统主要工艺设备:

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4效益分析

4.1运行费用

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从上表中可以看出,年总运行费31.5万元,其中电费30万元,占95.2%,若系统不采用自动和变频控制技术,耗电量将达到110kW·h/h,年用电费将达到55万元左右,年节省电费25万元。

4.2环境效益

本工程建设后,每年去除粉尘2~5t左右,对改善区域大气环境质量具有重要意义。同时,工房内空气经过通风、污染物经过治理后,大大降低了室内污染物浓度。

有关更多布袋除尘器直接风冷处理熔铝炉高温含尘烟气的信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。