RKEF工艺冶炼镍铁合金项目通风除尘设施设计建设规范.doc

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1、RKEF工艺冶炼镍铁合金项目通风除尘设施设计建设规范1.1 设计依据 1、 采暖通风与空气调节设计规范 （GB50019-2003） ； 2、 铜、镍、钴工业污染物排放标准 （GB 25467-2010） ； 3、 工业企业设计卫生标准 （GBZ1-2002） ； 4、 工业企业厂界噪声标准 （GB12348-2008） ； 5、工艺专业的委托任务书； 1.2 除尘 1.2.1 概述 本项目计划建设 3 台 33000kVA 镍铁电炉，采用回转窑 矿热炉 （RKEF）工艺技术，项目建成后年产镍铁合金18万t/a。 本项目除尘系统主要分为电炉及干燥窑烟气除尘、回转窑烟气除 尘、电炉炉前除尘、原料

2、配料系统除尘等。 1.2.2 电炉及干燥窑烟气除尘系统 1.2.2.1 电炉烟气参数： 电炉容量：33000KVA 烟气流量：62000Nm3/h 台 烟气温度：700 烟气含尘浓度：14.48g/Nm3， 烟气成份：CO2: 3.185%, H2O: 2.587% , N2: 75.696%, O2: 11.529%， CO: 0.003%。1.2.2.2 除尘系统工艺流程： 电炉烟气温度高达 700，为回收利用烟气余热，用烟道将烟气输 送到干燥窑供干燥红土矿用。每座33000KVA电炉配 1 台干燥窑，电炉 烟气的热能不能完全满足干燥窑的需要，不足部分由沸腾炉烟气进行补充。干燥窑出口烟气参

3、数如下： 烟气流量：89000Nm3/h 烟气温度：200 烟气含尘浓度：36.83g/Nm3 干燥窑出口的烟气特点是烟气含水比较高，选用布袋除尘器容易造 成“糊袋”等问题，因此选用四电场静电除尘器。其收尘流程如下： 电炉烟气混风室干燥窑电除尘器风机烟囱 沸腾炉烟气 电 除 尘器 的 除尘效 率 99.9% ， 则除尘 器 出口 烟 气含尘 浓 度小 于 50mg/Nm3，达到环保要求的排放标准50mg/Nm3。取管道系统及除尘设 备的漏风率为10%，则烟气工况流量为17 104m3/h，通过风机将其送入 烟囱排放。烟囱出口直径为2000mm，高度为45m。除尘器收下的粉尘 量为3275kg/

4、h，粉尘采用气力输送的方式送配料室上预留的粉尘仓。所 有设备及管道均采用外保温，以防止烟气结露。风机采用变频调速器调 速，以适应烟气条件的波动并减少动力消耗。 1.2.2.3 主要技术指标： 总除尘效率：99.9%； 系统漏风率：10%； 系统阻力：3000Pa； 排放烟气含尘浓度：50mg/Nm3； 排放烟气量：89000Nm3/h； 1.2.2.4主要设备选择： （1）电除尘器 60m2 四电场静电除尘器； 处理风量：170000 Am3/h；过滤风速：0.79m/s； （2）除尘主风机 风量：187000m3/h(工况)； 风压：3500Pa； 烟气温度：t=250； 配用电机功率 25

5、0KW； 风机选用两台，一用一备；风机采用变频调速器调节风量和压力。 1.2.3 回转窑烟气除尘系统 1.2.3.1 回转窑烟气参数： 烟气流量：120800Nm3/h 台 烟气温度：250 烟气含尘浓度：42.86g/Nm3 烟气成份： CO2:10.933% ， 3.401%，SO2:0.029%。1.2.3.2 除尘系统工艺流程： 回转窑烟气收尘流程如下： 回转窑烟气电除尘器风机烟囱 回转窑烟气直接进入电除尘器收尘， 一台回转窑对应1台电除尘器和 1台除尘风机。为保证电除尘器的收尘效率，选用四电场静电除尘器。 电 除 尘器 的 除尘效 率 99.9% ， 则除尘 器 出口 烟 气含尘 浓

6、 度小 于 50mg/Nm3，达到环保要求的排放标准50mg/Nm3。取管道系统及除尘设 备的漏风率为10%，则烟气工况流量为25.5 104m3/h，通过风机将其送入 烟囱排放。烟囱出口直径为2500mm，高度为45m。除尘器收下的粉尘 量为5177kg /h，粉尘采用气力输送的方式送配料室上预留的粉尘仓。所 有设备及管道均采用外保温，以防止烟气结露对管道和收尘设备造成损 失。 风机采用变频调速器调速， 以适应烟气条件的波动并减少动力消耗。 1.2.3.3 主要技术指标： 总除尘效率：99.9%； 系统漏风率：10%； 系统阻力：3000Pa； 排放烟气含尘浓度：50mg/Nm3； 每套除尘

7、系统排放烟气量：120800Nm3/h； 每套除尘系统收下的粉尘量：5177kg/h； 1.2.3.4 主要设备选择： （1）电除尘器 120m2 四电场静电除尘器； 处理风量：265000 Am3/h； 过滤风速：0.61m/s； （2）除尘主风机 风量：265000m3/h(工况)； 风压：3500Pa； 烟气温度：250； 配用电机功率 355KW； 1.2.4 电炉炉前除尘 为了解决炉前出铁口和出渣口的排烟问题，设炉前除尘系统。每座 电炉均有 2 个出铁口和 2 个出渣口，在其上方设抽尘罩，抽尘罩上连接 抽尘支管，抽尘支管与抽尘主管相连，抽尘主管接到炉前除尘器。每个 抽尘支管上设有电动

8、蝶阀，当出铁（渣）口打开时，开启相对应的电动 蝶阀进行抽尘。考虑到两座电炉的出铁（渣）时间是错开的，因此，每 两座电炉设一套除尘系统，其基本参数如下： 除尘系统设计风量110000m3/h(工况)，烟气温度150，烟气含尘 浓度35g/Nm3。选用长袋低压脉冲布袋除尘器，过滤面积1840 m2，过滤风速1.0m/min。除尘器除尘效率99.9%，出口含尘浓度50mg/Nm3。除 尘风机采用离心风机，风量121000m3/h，风压4200Pa，配用电机功率 185KW，采用变频电机。 1.2.5 原料配料系统除尘 原料配料系统扬尘点较为分散，不便集中，因此在各扬尘点分别设 点式除尘系统。根据贮运

9、专业提供的资料，对各筛分破碎室的设备的进 (出)料口、各转运站胶带机的进(出)料口等均考虑设置点式除尘系统。 本设计采用全自动皮带消尘器（点式除尘器）对各转运站进行环境除尘，每 台胶带机头部卸料和胶带机受料点各设一台。该消尘器占地小、 无二次污染、 无人看管、免维护、小动力、完全达到国家要求排放标准的除尘设备。 1.2.5.1 主要设备选择： （1）单点除尘器（头部） 处理风量：4500m3/h； 进口含尘浓度：3g/Nm3； 出口含尘浓度：30mg/Nm3； 含尘气体温度：120； 配用风机： 型号：4-72-3.6A； 风量：3786-48874m3/h； 全压：1606-1915Pa；

10、转数：2900/rpm。 配用电机： 型号：Y100L-2； 功率3.0kW/380V； 防护等级IP54。 （2）单点除尘器（尾部）处理风量：6000m3/h； 进口含尘浓度：3g/Nm3； 出口含尘浓度：30mg/Nm3； 含尘气体温度：120； 配用风机： 型号：4-72-4A； 风量：54506-6924m3/h； 全压：1606-1915Pa； 转数：2900/rpm。 配用电机： 型号：Y132S1-2， 功率：5.5kW/380V； 防护等级：IP54。 1.3 烟气脱硫 1.3.1 概述 本方案设计将3座电炉的干燥窑除尘烟气和回转窑除尘烟气共用一 套脱硫系统，则进入脱硫系统的烟

11、气总量约为60万Nm3/h。 根据硫平衡计算，烟气相关参数如下表所示（一套脱硫系统）：项目单位数据烟气量Nm3/h60104脱硫前SO2浓度mg/Nm3139进入脱硫系统SO2量t/a 660说明：1、以上数据按脱硫装置年工作330d计算； 进入脱硫系统烟气的SO2含量为139mg/Nm3。按GB25467-2010铜、 镍、 钴工业污染物排放标准 中的规定烟气中SO2排放浓度400mg/Nm3， 因此可不考虑设烟气脱硫装置。但若烟气直接排放，将对环境造成一定影响，为了减小SO2总的排放量，更好的符合国家节能减排政策，对环 境更加友善，每两座电炉设置一套烟气脱硫装置。8座电炉共设置4套烟气脱硫

12、装置。 1.3.2 烟气脱硫工艺方案 本工程方案选用石灰石-石膏湿法脱硫工艺。因为目前石灰石-石膏 湿法工艺在烟气脱硫工程中应用非常普遍， 是目前世界上技术最为成熟、 应用最为普遍的的脱硫工艺，占整个脱硫市场90%以上的份额。该技术 脱硫效率高，且系统运行稳定、可靠性较强，系统投资及运行成本相对 较低。吸收剂石灰石在我国储量丰富，且价格相对比较便宜，其脱硫副 产品脱硫石膏也具有一定的潜在市场。因此本工程方案选用石灰石-石 膏湿法脱硫工艺。 石灰石-石膏湿法脱硫技术采用石灰石作吸收剂， 石灰石粉可直接从 石灰石加工厂购买(250目,90过筛率)，通过罐车送至石灰石粉制浆系 统。石灰石粉与水混合搅

13、拌制成石灰石浆液。浆液经浆液泵送入吸收塔 内，与烟气接触混合，烟气中的 SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化 空气进行化学反应，生成的石膏浆液经石膏旋流器内浓缩，进入离心机 脱水后得到最终反应产物含水量约 10%的固体石膏。 石膏可采用汽车 定时外卖石膏工厂。脱硫的效率达 85%，脱硫后的饱和烟气经除雾器除 去带出的细小液滴，温度在 65-70，经烟囱排放至大气中。石膏旋流 器分离出来的溢流液一部分可返回吸收剂制备系统或吸收塔内循环使 用，此外为维持塔内水平衡，需排放含石膏 2%的废水约 1.7t/h。脱硫 工艺脱硫过程中的主要化学反应为：在脱硫吸收塔内烟气中 SO2首先被 浆液中的水吸收与浆

14、液中的CaCO3反应生成 CaSO3，CaSO3被鼓入氧化 空气中的O2氧化最终生成石膏晶体CaSO4 2H2O。其主要化学反应式为： 吸收过程：SO2+H2OH2SO3HSO3+H+ CaCO3+2H Ca +CO2+H2O氧化过程：HSO3+1/2O2SO42-+H+ Ca +SO42-+2H2OCaSO4 2H2O 脱硫系统主要包括：吸收剂制备系统；SO2吸收系统；烟气系统； 石膏处理系统；工艺水系统等。主要设备有：吸收塔、浆液循环泵、石 灰石粉仓、石灰石浆液槽、工艺水箱、工艺水泵、旋流器、离心机、废 液箱、氧化风机等。 除尘烟气先进入电除尘器处理后，从电除尘器出来后由增压风机送 入脱硫

15、塔，脱硫后进入烟囱排放。此外，该工艺系统的平面布置遵循节 约用地和满足工艺生产系统的要求、创造良好生产环境的原则，脱硫装 置采用室内与露天布置想结合的方式， 设置泵房等建筑物放置部分设备， 其余设备及管道等露天布置。 1.3.3 烟气脱硫主要技术指标：硫效率：75%； SO2 原始平均浓度：139mg/Nm3； SO2 排放浓度：34.7mg/Nm3； 全年 SO2 排放量：165t/a；设脱硫装置后，不仅SO2排放浓度能满足该地区要求小于400mg/m 的浓度限值，而且全年SO2排放量也大大减少。 1.4 通风1）主厂房内凡受高温辐射作用的工作地点，为改善工人操作条件， 采用局部送风降温措施，设置移动式轴流风机。 2）为保证电气设备正常运行，在变电所、高低压配电室等处设置 低噪声轴流风机进行机械通风， 以保证电气设备运行产生的热量能及时 排除，使设备的运行环境温度处于安全范围，避免因温度过高而造成运 行故障。 3） 为保证仪表控制室内设备正常运行并改善仪表控制室内的环境温度，在控制室设置柜式空调以保证控制设备的安全正常运行。 4）为排除空压站内余热，保障设备正常工作，采用轴流风机机械通 风降温。通风换气量按12次/h计算。 5）化验室设通风柜进行通风换气。 6）为排除水泵站内余热和余湿，保障设备正常工作，采用轴流风机 机械通风降温。通风换气量按12次/h计算。