电解烟气净化控制系统设计
电解铝生产中烟气净化及余热利用研究
冶金冶炼M etallurgical smelting 电解铝生产中烟气净化及余热利用研究陡文化（青海中铝工业服务有限公司，青海 西宁 ８１０１０８）摘 要：电解铝生产过程中会产生大量的烟气，烟气经汇集后应导入电解烟气净化系统中处理，最后达标后排放至大气中。
由于烟气为低温烟气，因此电解铝项目初设时均未考虑烟气余热利用，随着节能减排工作的深入，电解烟气余热利用项目逐渐受到关注。
本文以电解生产过程中产生烟气情况为出发点，提出余热利用在电解烟气净化系统中的开发和利用思路，以实现电解烟气的余热利用。
关键词：电解铝生产；烟气余热；开发；利用中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）２１－０００３－２Study on flue gas purification and waste heat utilization in electrolytic aluminum productionDOU Wen-hua（Ｑｉｎｇｈａｉ Ｃｈｉｎａｌｃｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｏ．， Ｌｔｄ， Ｘｉｎｉｎｇ ８１０１０８， Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｗｉｌｌ ｂｅ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ． Ａｆｔｅｒ ｂｅｉｎｇ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ， ｔｈｅ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ａｆｔｅｒ ｒｅａｃｈｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ． Ｓｉｎｃｅ ｔｈｅ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｉｓ ｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｌｕｅ ｇａｓ， ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｗａｓ ｎｏｔ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｊｅｃｔ ｗａｓ ｉｎｉｔｉａｌｌｙ ｓｅｔ ｕｐ． Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｅｐｅｎｉｎｇ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｗｏｒｋ， ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔｓ ｈａｖｅ ｇｒａｄｕａｌｌｙ ａｔｔｒａｃｔｅｄ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ． Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｔａｋｅｓ ｔｈｅ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｇｅｎｅｒａｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｓ ｔｈｅ ｓｔａｒｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ， ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｉｎ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｆｌｕｅ ｇａｓ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ， ｓｏ ａｓ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｓｉｓ ｆｌｕｅ ｇａｓ．Keyword: ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ； ｗａｓｔｅ ｈｅａｔ ｏｆ ｆｌｕｅ ｇａｓ； ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ； ｕｔｉｌｉｚｅ1 电解铝生产中产生烟气的余热回收1.1 电解烟气余热热负荷计算某公司电解铝生产系列有236台240KA电解槽，配套设计三套干法烟气净化系统，分别位于电解车间中部和厂房两侧，每套烟气净化系统各有两条电解烟气汇集烟道，有关电解烟气净化系统参数如下：（1）每套烟气净化系统总烟气量为600000m3/h（压力损失为4000Pa）。
住房和城乡建设部公告第482号――关于发布国家标准《铝电解厂通风除尘与烟气净化设计规范》的公告
住房和城乡建设部公告第482号――关于发布国家标准《铝电解厂通风除尘与烟气净化设计规范》的公告
文章属性
•【制定机关】住房和城乡建设部
•【公布日期】2014.07.13
•【文号】住房和城乡建设部公告第482号
•【施行日期】2015.05.01
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】标准定额
正文
住房和城乡建设部公告
（第482号）
关于发布国家标准《铝电解厂通风除尘与烟气净化设计规范》的公告现批准《铝电解厂通风除尘与烟气净化设计规范》为国家标准，编号为
GB51020-2014，自2015年5月1日起实施。
其中，第3.1.4（8）、3.2.7、3.3.5（3、5）、3.4.11、7.7.2、7.7.6条（款）为强制性条文，必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
住房城乡建设部
2014年7月13日。
新型电解铝烟气净化系统
新型电解铝烟气净化系统作者：颜丽娇来源：《消费电子·理论版》2014年第04期摘要：二十一世纪以来，我国电解铝的生产得到突飞猛进发展，电解铝厂遍及全国大部分省份，近年来大多数厂家停止了上个世纪五十年代以来的自焙槽生产改用预焙槽进行生产、并向大型预焙槽电解发展，这有效的改进了铝电解生产的技术指标，提高了生产效率。
关键词：净化系统；电解；氧化铝中图分类号：TF821文献标识码：A文章编号：1674-7712 （2014） 08-0000-01本论文结合以前的工程实例进一步说明新型电解铝生产烟气净化系统（小区域分散净化）在工程中的应用，并已在160KA、240KA系列电解生产线上成功实施。
本系统适用于所有预焙阳极铝电解槽，不论是新建厂还是改造的大小槽型。
小区域分散式净化系统都具有投资省、运行成本低（每吨铝环保耗电100kwh以下）管理方便等优点，各项排放指标均完全达到或优于国家环保局规定的标准。
一、铝电解烟气特征铝冶炼生产是以氧化铝为原料，氟化盐为熔剂，炭素材料作导体，采用电解法制取金属铝的生产过程。
主要设备是电解槽。
预焙阳极铝电解槽在生产过程中主要产生氟化物等有害物，其中每生产1吨铝产生氟化物16-25kg，粉尘40-60 kg，二氧化硫10-15 kg，因此，是一个对大气污染较严重的生产工艺，而采用烟气干法净化措施，（1吨铝排烟量为90000-140000m3）采用氧化铝吸附烟气中的氟化氢，净化烟气中的有害物，达到国家环保排放标准，减少对周围环境和居民的污染，氟化氢排放量可控制在1.0kg以下，可见，铝电解槽的烟气治理在铝厂中显得至关重要。
二、工程实例（一）设计参数（1）年产量：年产铝锭1.6万吨；（2）电解槽：160KA预焙槽40台；（3）电解槽排列方式：单排横向；（4）设计排烟量：单台3000M3/h；（5）电解槽集气方式：火眼集气；（6）烟气含氟量：16.8kg/t-Al；（7）烟气含尘量：45kg/t-Al；（8）环保检测达二级国家标准。
NEUI集约型电解铝烟气净化除尘器简介
13Metallurgical smelting冶金冶炼NEUI 集约型电解铝烟气净化除尘器简介王尚元，刘总兵， 曾勇，李 扬，朱东旭（东北大学设计研究院（有限公司），沈阳 110166）摘 要：本文首先介绍了电解铝干法烟气净化的发展历程，并分析了现有电解烟气净化系统存在的问题。
为了解决上述问题，NEUI 研发的集约型电解烟气净化系统，该除尘系统采用二段式净化技术作为核心工艺，避免了一段式净化技术的弊端，减少了载氟氧化铝在除尘器内部的无功死循环，降低了除尘器的粉尘负荷，延长了滤袋的寿命，提高了除尘器的净化效率。
通过在原除尘器主排烟道位置处设置新鲜氧化铝缓存仓，增加了电解铝生产的存贮量，提高了电解铝生产的物料安全性。
通过在除尘器单元顶部设置主引风机，减少了除尘系统的占地，提高了净化系统的集约性和集成性，提高了净化系统物流的流畅性。
关键词：电解烟气净化；除尘器；集约型中图分类号：X701.2 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）01-0013-2 收稿日期：2021-01作者简介：王尚元（1982-），男，山东威海人，硕士研究生，高级工程师，研究方向：轻金属冶炼。
1 前言电解铝生产过程中产生大量的烟气，含有氟化物以及粉尘颗粒等污染物。
如果不对上述污染物进行有效治理，就会对周围环境产生污染。
因此，电解铝厂需要设置烟气净化系统对含氟烟气进行有效治理。
2 干法除尘器发展史2.1 一段式净化技术自上世纪60年代以来，国内外电解铝厂均采用干法烟气净化技术治理电解烟气【1】。
在2010年以前，电解铝厂的烟气净化系统多采用一段式净化技术：即新鲜氧化铝、载氟氧化铝通过管道反应器(文丘里、VRI 等方式)同时加入到除尘器前的烟道内。
新鲜氧化铝、载氟氧化铝同时和含氟烟气进行吸附反应，并一起进入袋式除尘器箱体内，最后通过除尘器内的滤袋实现气固分离。
这种传统的投料及反应方式，未充分利用新鲜氧化铝和载氟氧化铝的不同反应特性，致使烟气净化效率低；而且由于净化系统采用一段式净化技术，大量的载氟氧化铝在除尘器内部反复做无功死循环，粉化现象严重，造成大量的粉化氧化铝粘附在滤袋上，不仅造成清灰困难，而且增大了系统负荷，最终降低了滤袋的寿命。
垃圾焚烧发电厂烟气净化处理自动控制系统的设计及应用
垃圾焚烧发电厂烟气净化处理自动控制系统的设计及应用摘要：与生活垃圾填埋技术、随地吐痰技术等相比，家庭垃圾焚烧技术具有先进技术、占地面积小和能源回收等优点，因此在家庭垃圾处理中得到广泛应用。
但是，由于生活垃圾的组成复杂，烟气可能产生有毒和有害的污染物，如酸性气体(SO2、NOx和HCl)、灰尘、重金属等。
对生态环境和人民健康构成直接威胁。
因此，必须在排放烟气之前对其进行处理。
控制烟气污染的技术是有效控制家庭垃圾焚烧对电厂烟气污染的关键。
本文结合工程实例探讨了生活垃圾焚烧产生的烟气管理过程，通过应用该过程，提高了烟气管理水平和环境效益。
关键词：垃圾焚烧发电厂；烟气净化处理；自动控制引言在城市生活垃圾处理方面，与传统的处理技术相比，垃圾填埋、填埋场和堆肥、废物焚烧模式、严格控制污染物排放、占地面积小以及能源回收等诸多好处得到广泛承认。
然而，由于废物构成在人们日常生活中的复杂性，废物焚烧产生的烟气含有大量有害气体，例如一氧化碳和二氧化硫，以及各种重金属和二恶英因此，必须处置废物焚烧产生的气体，并在排放之前遵守相应的控制标准。
烟气处理系统包括脱氮、脱硫和重金属处置装置等。
它广泛应用于中国的主要废物焚化中心，有效管理烟气污染问题。
1焚烧垃圾的成分必须先对家庭废物进行分类，然后才能进入发电厂进行焚烧。
全国各地都实行了废物分类，许多城市强调废物分类，并建立了良好的生产链，当地居民积极参与废物分类管理，这大大有助于控制在日常产生的家庭废物中，物质种类繁多，如果不加以分类，焚化可能对焚化产生的废气产生更大的影响。
最常用的生活垃圾是电池、灯泡、玻璃制品和陶瓷制品。
此外，一些废物来自工业废物，包括油漆罐和旧建筑材料，这可能对焚烧产生不利影响。
在同一烟气处理技术下，分类废物比未分类废物低得多，稳定性也高得多。
当废物被长时间填埋时，会被雨水侵蚀，有机物含量增加，在焚烧时很难降解当发电厂使用垃圾焚烧发电时，这一比例通常为3 : 7，研究表明30%的燃煤产生的废气最少。
铝电解厂烟气净化的一种流程
铝电解厂烟气净化的一种流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 预处理。
除尘: 通过静电除尘器或袋式除尘器去除烟气中的粉尘。
铝业公司电解烟气净化系统除尘器操作规程
铝业公司电解烟气净化系统除尘器操作规程1 适用范围本规程规定电解烟气净化系统除尘器操作方法及技术要求。
本规程适用于电解烟气净化系统除尘器启动操作、巡检作业。
2 启动前检查2.1 检查除尘器储气罐出口气压是否达到0.25Mpa以上。
2.2 检查各个脉冲阀气包进口阀是否打开。
2.3 检查脉冲阀有无漏气。
3 启动操作规程3.1 依次合上低压柜内的电源总开关；控制电源开关，PLC 柜上控制电源指示灯亮。
3.2 将PLC柜面板上的“定时/手动/定阻”开关切换到“定时”位置。
3.3 将低压柜面板上的“手动/自动”开关切换到“自动”位置。
3.4 按下PLC柜面板上的“自动启动”按钮即可自动启动清灰过程。
自动循环过程如下：●闭合第1室切换中间继电器；●2秒钟后，开始启动第1室脉冲阀进行喷吹清灰，每两个脉冲阀时间为10秒钟；●第1室清灰结束，闭合第2室切换中间继电器，2秒钟后，开始启动第2室脉冲阀进行清灰；直到该室清灰结束。
●第2室清灰结束，闭合第3室切换中间继电器，2秒钟后，开始启动第3室脉冲阀进行清灰；直到该室清灰结束。
●......●大间隔结束后，再一次自动上述清灰过程，如此往复。
4 停机操作按下PLC柜面板上的“自动停止”按钮即可自动停止整个清灰过程；所有输出复位。
5注意事项5.1 PLC柜和低压柜的安装场所不得有剧烈震动；不得有导电、易爆炸、有腐蚀的气体尘埃；相对湿度不得超过85%更不得有凝结水。
5.2 S7-300CPU上的电池指示灯如果为红色，则须立即更换锂电池。
更换锂电池时必须在CPU上电的情况下进行。
5.3清洁触摸面板屏幕，准备一块湿布定期清洁触摸面板屏幕，不要在打开的情况下清洁触摸面板屏幕。
5.4只能用水或屏幕清洁剂来沾湿擦布，将清洁剂喷在抹布上，而不是直接喷到屏幕上；不要使用强力溶剂或摩擦粉末。
5.5 PLC系统运行时必须选择“定时”方式。
5.6不得随意更改脉冲喷吹时间、喷吹间隔时间以及设定参数密码。
电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案
电解铝烟气脱硫脱氟除尘方案电解铝烟气脱硫脱氟除尘技术方案盐城市天澄环保设备有限公司盐城天澄环保工程技术研究所二〇一六年十二月电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化方案- 2- 4-1、总则2、概述.1、项目背景2铝是国民经济建设和国防科技工业发展不可缺少的重要基础原材料，广泛应用于电力、军工、航空航天、交通运输、建筑、包装等领域。
铝工业是战略性产业。
2010年我国电解铝产量为1577万吨，居全球第一位。
预计到2015年我国电解铝消费量将达到2400万吨左右，年均增长约8.6%，电解铝产量2400万吨左右，年均增长8.8%。
- 5-中国铝工业经过40余年的发展，整体技术达到国际先进水平，随着技术的进步，主要工业污染物如含氟气体的排放得到有效的治理，但废气中二氧化硫治理相对滞后。
国家2010年9月发布实施《铝工业污染物排放标准》（GB25465-2010），新标准规定，电解铝工业企业生产过程烟气二氧化硫排放浓度限值从400mg/m3 调整到200mg/m、3 氟化物浓度从4mg/m调整到3 3mg/m，3 粉尘浓度排放限值为20mg/m，并于2012年1月1日起按新标准执行。
国内整个电解铝行业节能减排任务繁重。
- 6- 3.2、项目概况2铝电解尾气通过设备上部周围的密闭集气罩，将含硫、氟烟气收集后送往用氧化铝作吸附剂的烟气干法净化系统处理，载铝氟化物一部分返回设备中使用，一部分继续参与循环吸附，净化后的烟气经排烟风机引出后从60米烟囱排放。
铝电解过程电解槽散发的有害物的量与电解温度、电解质成分、所采用原料氧化铝和氟化盐的成分等有关，原料氧化铝和氟化盐中水份含量的增加、电解温度的升高、电解质中过量氟化铝含量的增加都会使氟化氢气体的含量增加；粉尘散发量的多少与原料氧化铝的粒度分布有关，原料的粉化会增加电解烟气中粉尘的排放量；电解烟气中二氧化硫含量的多少与阳极中硫含量的多少有关。
3、工程基本条件.1、场址3本项目现场勘察场地较紧凑，在烟囱左边布置脱硫工序设备，烟囱右边宽m长方形场地上布置脱氟工序设备，氨水工序设备布置在进厂大门道路旁空地。
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电信学院毕业设计任务书
题目电解烟气净化控制系统设计
学生姓名 _____________________ 班级 _____________________ 学号 ____________
题目类型 工程设计 指导教师 刘朝荣 系主任 _______________________
一、 毕业设计的技术背景和设计依据
伴随铝电解产生的烟气含有大量的粉尘和有毒有害气体。粉尘如 ：氧化铝、炭粒和冰
晶石等；气体如：氟化氢（HF）及阳极效应时生成的 CF4与C2F6等。这些气体,弥漫在电解 车间
，
恶化劳动生产条件，严重影响生产工人的身体健康 ；若不经过净化处理排放到大气中
，
则会造成气候变暖,特别是CF4 / C2F6使全球变暖趋势，分别是CO2的6500~ 9200倍,严 重地影响
我们的生存环境。电解烟气净化系统工作原理是对电解烟气采用氧化铝吸附干法净 化技术处理。利用
氧化铝对氟化氢的吸附性， 使烟气中的氟化氢由气相进入固相， 再通过布
袋除尘器实现气固分离，同时去除氟化物和粉尘达到烟气净化的目的。
电解烟气净化控制的具体工作方式有三种，分别是压差、手动、定时工作方式。
压差工作方式是当有害烟气由布袋除尘器中间入口经气流分布板均匀进入到过滤单元， 烟气
中的氟化氢与氧化铝发生化学吸附反应，反应后的载氟氧化铝随烟气单元滤袋过滤被阻留， 滤袋进出
口压力达到一定压差后， 由PLC按预先设定的控制程序进行自动反吹清灰操作。 手
动工作方式是由操作人员根据有害烟气经过布袋除尘器的实际工作情况手动控制反吹风机 启动、停
止。由PLC按预设程序进行反吹清灰。定时工作方式是PLC按预设的定时程序控制 反吹风机的启动、
停止，进行反吹清灰操作。
二、 毕业设计的任务
1
、 熟悉题目要求，查阅相关科技文献。
2
、 方案设计（包括方案论证与确定、技术经济分析等内容） 。
3、 本毕业设计要求根据控制系统的硬件设计， 完成PLC
控制程序设计，上位组态画面 及
软件设计，进行实际调试并写出调试报告，操作使用说明书等内容。
4
、 撰写设计说明书，提供程序流程图，程序框图，程序清单。
5
、 设计所使用的相关技术资料的外文翻译。
三、 毕业设计的主要内容、功能及技术指标
主要内容：
1、 根据控制系统主机的选型，掌握相应的 PLC
编程软件及上位组态编程软件
2
、 上位机组态工艺画面及操作画面设计；趋势数据记录、操作员登录功能、时钟
功能、PLC监视、操作帮助等功能设计
3
、 程序设计
4
、程序调试
功能：净化系统的主要工作为清灰，系统控制采用压差、定时、单室三种控制方式， 压差信号
通过测量袋室气压差决定是否进行清灰；定时清灰则是通过触摸屏设 定时间，周期性开
始清灰工作；单室清灰信号来自于上位触摸屏信号，人工选 择需要清灰的袋室。系统工
作时还需要监控风机的工作状态及风压的变化，要 求针对不同的工作状态采取适合的处
理。上位触摸屏要求画面美观，功能完善， 适合操作。
其它需要说明的问题
1
、设计过程要求
1
）、充分利用所学基础理论知识，根据设计题目要求，自学相关所需知识，提高 知识的
综合应用能力和创新能力；
2
）、遵守学校相关毕业设计的规章制度；
3
）、按时、独立、创新地完成设计任务；
2 、设计说明书要求 毕业设计说明书由以下部分组成：共 80
页左右，其顺序为：封面、任务
书、毕业 设计评定表、中英文摘要、目录、正文、图纸、源程序、设计总结、致谢、外文翻译（约
5000
字）、参考文献等。要求文章条理清晰，逻辑严密，文字流畅，书写工整，理论联系实 际。
四、毕业设计（论文）提交的成果
1、开题报告（不少于 3000
字）
2、设计说明书（不少于 80 页，约 3
万字左右）
3、图纸（ 1＃或 0
＃图纸绘制硬件图和软件流程图）
4、中、英文摘要（中文摘要约 200字， 3— 5
个关键词）
5
、论文简介
6、外文资料翻译（约 5000
汉字）
7
、相关资料光盘
五、毕业设计的主要参考文献和技术资料
1
、《电机工程设计手册》
2
、传感器产品样本和技术资料
3、PLC
产品样本和技术资料
4、PLC
编程手册
5、AUTOCAD
介绍书籍