12500KVA硅锰电炉烟气常温负压

12500KVA锰铁电炉烟气净化 （常温布袋型）

设 计 方 案

XXXXXX有限公司 二○一一年九月 12500KVA硅锰矿热炉除尘方案 XXXXXX有限公司 目 录 1、 设计依据…………………………………………… 2 2、 设计原则…………………………………………… 2 3、 设计指标…………………………………………… 3 4、 除尘系统设计施工范围…………………………… 3 5、 主要设计参数……………………………………… 3 6、 锰铁电炉净化系统设计…………………………… 4 7、 主要设备选型及技术参数………………………… 6 7.1、高温烟管设计原则……………………………………6 7.2、系统阻损………………………………………………7 7.3、空气冷却器……………………………………………7 7.4、风机、电机的选择……………………………………8 7.5、除尘器选型及技术特色………………………………8 7.6、电气设施………………………………………………13 7.7、自动化仪表及控制系统………………………………14 8、 土建、给排水…………………………………………17 9、 安全、消防及劳动保护………………………………17 10、 劳动定员………………………………………………18 11、 除尘系统附图…………………………………………18 12500KVA硅锰矿热炉除尘方案 XXXXXX有限公司 一、设计依据 《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-81） 《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79） 《工业窑炉大气污染物排放标准》（GB9078-1996） 二、设计原则 1）坚持先进、适用、可靠、经济的原则，使之达到国内目前先进水平。 2）环保标准高于国家规定的标准。 3）所有设备均立足于国内加工制作。 4）整个除尘系统的安装、运行不影响原有生产设施结构和工艺操作。 5）除尘系统运行时其主要噪声符合国家标准。 6）对捕集到的烟尘具有比较合理的处臵或运输的工艺措施。 7）所采用的除尘技术先进，系统工艺配臵完整合理，符合国家有关安全规范，运行安全可靠，维护简便，运行费用低，与电炉连接部分合理可靠，且能快速的投入和切换。 8）除尘系统主要设备和主要管道及钢结构应能确保五年内不锈蚀。

三、设计指标 12500KVA硅锰矿热炉除尘方案 XXXXXX有限公司 1） 烟气捕集率≥95%。 2） 烟气捕集罩边缘至边缘外2米内任意一点的粉尘浓度应≤10mg/Nm3。 3） 烟气经过除尘系统净化后最终出口的粉尘排放浓度低于国家二类地区排放标准<30mg/Nm3。 四、除尘系统设计施工范围 除尘系统从放散烟囱接口开始，至除尘器下输灰机的卸灰口止的整个系统制作安装工程既整12500KVA电炉烟气治理工程的设计、施工、制作、安装、调试、人员培训工作。 五、主要设计参数 炉形：12500KVA密闭矮烟罩硅锰电炉 烟罩形式：矮烟罩密闭型 烟气温度：原始值350-550℃ 设计值120℃（ 除尘器入口处） 烟气量： 设计值16.5×104 m3/h.台（ 除尘器入口处） 烟气含尘浓度:4 -6 g/N m3 烟气成份: 成份 N2 CO2 O2 H2O % 77 3 18 1-2

烟尘成份: 成份: MnO SiO2 FeO AL2O3 CaO MgO % 24.58 23.86 4.15 10.37 4.78 1.06 12500KVA硅锰矿热炉除尘方案 XXXXXX有限公司 烟尘分散度: 粒度 ＜2μm 2-5μm 5-10μm ＞10μm 百分比 77% 18% 3% 2% 六、硅锰电炉净化系统设计 6.1 除尘设备和冷却方式的选用 常用的除尘设备主要分为三大类:电收尘器、布袋除尘器和湿式除尘器。由于矿热炉烟尘具有比电阻高等特点，使用电收尘器处理时效果不太理想，并且随着烟气量的变化运行不稳定，同时投资较大；采用湿法除尘器进行处理时，易产生大量的污泥形成二次污染，同时运行费用较高（电耗约为布袋除尘的2倍）；采用布袋除尘器处理具有运行可靠、投资省、维护方便等特点，为此我们选用布袋除尘器对该硅锰电炉烟气进行处理。 布袋除尘器性能好坏的主要指标包含以下几类：一是经除尘器处理后烟气中的含尘浓度，即除尘效率；二是整个除尘器正常运行的运行费用和维护费用；三是除尘器控制的自动化水平和设备设计的先进性等。根据目前各类布袋除尘器在铁合金矿热炉除尘系统中的使用情况和效果，我们推荐选用长袋低压脉冲布袋除尘器作为本系统的核心设备。 目前常用的除尘布袋使用温度一般为130℃（常温型）和250℃（高温型）两种，由于高温型布袋成本较高，为了降低设备的维护费用，我们采用低温型布袋进行处理。 为了保证布袋的正常使用，必须将电炉排放的高温烟气温度12500KVA硅锰矿热炉除尘方案 XXXXXX有限公司 降到布袋使用温度以下，即必须对电炉烟气进行降温处理。高温烟气的冷却一般分为三种方式：水冷、直接空冷和间接空冷。采用水冷具有冷却效果好、投资省等优点，但用于布袋除尘系统，容易造成布袋结露，将影响除尘器的清灰效果从而导致除尘系统不能正常运行，同时在系统运行时必须保证冷却循环水系统的正常供给，增加控制环节；采用直接空冷（即混风冷却）虽然冷却方式简单，但混入大量的冷风后将大大增加系统的处理风量，从而大大增加整个系统的投资；为此，我们推荐采用间接空冷（即U型自然空气冷却器）对烟气进行降温处理，投资虽较水冷要高，但它具有降温稳定、可靠，无中间维护管理环节，具有一劳永逸的功效。 6.2 系统工艺流程 为了设计美观、布臵紧凑，我们把12500KVA硅锰电炉的除尘器做成一个整体。工艺流程如下： 气动混风阀

本系统的特点是：

1．工艺流程简单实用。 2．设备布臵紧凑，维护管理方便。 3. 采用低温布袋进行处理，设备维护费用低。

12500KVA 电炉 U型冷却器

离心

风机1

达标排放 CD型长袋低压脉冲布袋除尘器

烟 囱 12500KVA硅锰矿热炉除尘方案 XXXXXX有限公司 4. 为保证烟气温度不超过滤袋使用温度（130℃），前臵U型冷却器除并设臵混风温控阀，将温度降至130℃以下。当温度超过设定值（预设120℃）时，混风阀自动打开，混入冷风，温度低于100℃时混风阀自动关闭。 5. 本系统采用西门子公司PLC程序控制，能根据矿热电炉烟气变化，确定整个系统的运行参数，确保除尘系统安全可靠的运行。 6. 根据用户要求可在除尘器清灰方式上设臵时间控制装臵，除尘器运行中，当时间达到一定值时，脉冲清灰机构将自动（或手动）启动工作，对各滤室进行脉冲清灰，脉冲清灰时间可任意调整。 7．除尘器下部设臵星形锁气卸灰阀，采用自动控制方式，控制灵活、操作简单。 8．除尘器的离线清灰结构可以在不停机的情况下对除尘器进行检修和更换布袋。 9．风机进出口均采用软管连接，以减少风机的气体动力噪声和机械振动对系统的影响。 10. 为了便于系统的控制调节和管理，除尘系统操作采用集中和机旁两种形式。 七、主要设备选型及技术参数 1.烟管设计原则 a.与确保设备正常安全使用，设臵必要的监测，控制设施与12500KVA硅锰矿热炉除尘方案 XXXXXX有限公司 手段。 b.为消除由于管内气体摩擦而产生的静电，管道应进行可靠的接地，每隔一定距离安臵接地装臵。一般每个固定支架处装一个。 c.室外架空管道，坡度不小于0.005,许可的挠度不超过跨距的1/600。 d.管道穿楼板墙壁时，应预留孔洞，孔洞与管道间隙不小于20-100毫米。 e.沿屋面敷设管道，管底至屋面净距在600-800mm以上。 f.沿车间墙和柱子敷设管道时，管壁与墙柱净距应等于或大于500mm，管径小于500mm时，可等于其管径。 g直径大于600mm的管道，管道间净距应不小于600mm。 h标高超过2.5m时,凡装有管道附件和常需维护操作的部件,应设臵平台和梯子。 2．系统阻损 根据低阻、中温、大流量工艺，优化管网设计，降低系统阻损。本方案采用流速控制法。确定系统管道经济流速为15-17m/s。基本理论：△P=1/2ρV2[∑ξ＋（λ/D）L] 式中：△P—系统阻损（Pa） V—流速（m/s） λ/D—单位长度，磨擦阻力系数（Pa/m） L—管道长度（m） 12500KVA硅锰矿热炉除尘方案 XXXXXX有限公司 为降低阻损，本系统采取如下措施 1） 合理布臵管网结构，控制弯头、变径管等管件的ξ值，尽量弯头及管道突变等产生的局部阻力； 2） 合理布臵管道与捕集罩排风口、除尘器进出口及风机的相对位臵，降低系统阻力。 3） 选择合适的管道截面形状。 4） 采用低阻值的除尘器及结构且阻力控制平衡。 5） 采用低阻结构的阀门。 6） 选择合适的风机及电机，使之工作在高效区。 7） 合理布臵风机与排气筒关系，扩大排气筒直径 本设计系统阻力约为5000Pa左右。 3.空气冷却器 规格：F=2200m2 数量：1台 4.风机、电机的选择 基本理论：N=△PQKW 式中： N-功率（KW） Q-系统处理风量（m3/h）P-风机压头（Pa） 根据系统处理风量与系统阻损，选择相应的风机，并匹配在风机高效区。根据风机特性曲线，合理匹配管网阻力与风机最佳工作点，根据工况温度及风量与压头的乘积确定电机功率。 风 量：165000m3/h