一、项目概述及分析
 

　　贵司现建有2套熔铝炉，每套配置2台母炉25T熔化炉以及4台子炉精炼保温炉，在熔化过程中，产生大量烟尘，含氧化铝、氟化物等，对大气的污染危害较为严重，是大气环境的主要污染源之一，同时有大量粉尘散发出来，严重污染车间工人的操作环境，影响工人的身心健康及车间周围的环境空气质量。
 

　　为改善工人的工作环境，保护工人的身心健康，提高厂区内外的环境空气质量，在保证不妨碍工人操作，又能有效抽走熔铝炉中产生的烟尘，收集的粉尘具有很高的经济价值的前提下，对熔炉烟尘进行除尘系统的设计、制造、安装、调试及人员培训等一条龙服务的交钥匙工程设计。
 

　　二、目前状况
 

　　尘源设备：炉子概况：2个母炉，炉口宽6000mm； 4个子炉，炉口宽5000mm。
 

　　熔炼车间生产线共有25T熔铝炉2台，生产工作时2台熔炼炉同时工作。精炼保温炉4台，生产工作时2台进行熔炼，剩余2台炉子进行维修和烘炉。在熔炼过程中产生烟尘影响生产工人的身体健康和环境污染。
 

　　铝灰处理车间共有1台铝灰处理机和铝灰冷却装置，在铝灰处理机工作时造成大量的粉尘影响工人的身体健康和环境污染。
 

　　三、设计分析
 

　　1.根据现场要求：
 

　　将熔炼炉和铝灰处理机设计为两整套除尘系统。
 

　　1）每套除尘系统引风量确定：
 

　　熔铝炉使用的是蓄热式烧嘴，排烟系统由主排烟管路和辅助排烟管路组成，由于熔铝炉扒渣和加料不会同时进行，为减小除尘系统总引风量，节约除尘系统投资。在炉门导烟罩上方设切换电动蝶阀，哪座炉门打开工作，哪个相对应的电动蝶阀开启；炉门关闭，相对应的电动蝶阀也关闭。
 

　　按此计算每个排烟点需要的除尘风量如下：
 

　　25T熔铝炉炉口宽6000mm，集烟罩有效截面积设计为6000mmx2500mm，集烟罩有效截面过滤风速设计为≤1.0m/s。
 

　　按此计算出炉口集烟罩需要的处理风量为：
 

　　6x2.5x3600x0.5=27000m³/h
 

　　Β.16T精炼炉炉口宽5000mm，集烟罩有效截面积设计为5000mmx2500mm，集烟罩有效截面过滤风速设计为≤1.0m/s。
 

　　按此计算出炉口集烟罩需要的处理风量为：
 

　　5x2.5x3600x0.5=22500m³/h
 

　　综上所述，考虑每套除尘系统总引风量确定为：
 

　　27000*2+22500*2=99000m³/h，考虑富余量，取值100000m³/h。
 

　　C. 铝灰处理机设计风量为：45000m³/h。
 

　　2.由于烟气排出温度在200℃左右用布袋除尘器布袋易然烧布袋需在布袋除尘器前设置阻火装置且在主管道开设一个野风阀降低烟尘温度防止布袋燃烧。
 

　　3.由于铝屑中含有少量的油等废物所以布袋采用防水防油布袋，因烟气温度在200℃左右故布袋需用高温防水防油覆膜布袋。
 

　　4.由于熔炼炉在点火时等非正常工作时烟气温度过高或携带大量的明火时通过布袋除尘器时易燃袋，因此需设置除尘器旁路管道。
 

　　四、方案简述
 

　　2台熔铝炉和4台精炼炉（按照2台常开设计）设为一套除尘系统，每个熔炼炉炉口设抽风点，每个抽风口配置一个吸风罩。将吸尘罩接在抽风管道上（在炉口吸尘罩处安装管道调风阀）引入阻火装置上，后在由通风管道接到一台FN-PPCS低压脉冲袋式除尘器内净化，净化后的洁净空气再通过280kw引风机送入消声器在由15m排气筒排入大气。该设计方案采用一台变频风机操作形式，除尘器采用一套壳体，内部优化设计达到目的。
 

　　铝灰处理机设置一套除尘系统，设3个抽风点。经过我司设计的抽风罩（在铝灰处理机吸尘罩处分别设一个管道调风阀）进入抽风管道，然后进入阻火装置，然后进入一台PPCS96-7气箱式脉冲除尘器内净化，净化后的洁净空气再通过55kw引风机送入消声器在由15m排气筒排入大气。该设计方案采用一台普通风机操作形式，除尘器采用一套壳体，内部优化设计达到目的。
 

　　1、关键技术问题
 

　　（1）杭州善诚环境除尘器布袋滤料的品质 滤料的品质选择，决定了除尘器的运行阻力和运行费用、投资费用，直接影 响烟尘的排放浓度。
 

　　（2）清灰技术
 

　　清灰性能的好坏直接影响过滤效率率和布袋的寿命。
 

　　（3）烟气温度 烟气温度控制直接影响吸尘罩及烟囱排烟效果、炉内微负压形成和布袋的寿命。
 

　　（4）管道配置：
 

　　根据上述计算工况烟气总量。系统管道配置如下：
 

　　（1）所有管道流速按 18m/s 及各自流经的烟气流量计算管径；
 

　　（2）管道每隔 5 米设置 Φ300 积灰清扫孔；
 

　　（3）管道每隔 3 米设加强圈；
 

　　（4）管道系统设置系统风量调节阀；
 

　　（5）管道按规范设置膨胀伸缩节；
 

　　（6）管道的布置应有一定的角度。
 

　　2、捕集部分
 

　　捕集罩是整个除尘系统成败的关键之一,在熔铝炉烟尘治理上,采用设计合理的捕集罩是经济有效的解决方案。
 

　　（1）烟气捕集形式
 

　　通常熔铝炉集烟罩可分为三大类，即炉内集烟、炉外集烟和综合
 

　　集烟三类。根据对熔铝炉现场工况的研究与分析，并结合我公司多年治理经验，我们决定选用炉外集烟方式。
 

　　（2）捕集的原理
 

　　熔铝炉工作时,产生的大量烟气在热射流的作用下上冲扩散,而此时集气罩迫使烟气在约束的范围内上升,使热气保持一定的热荷与抬升速度,同时又抑制车间横向气流的干扰。受引风机的负压作用,加上烟热气流原有的运动惯性,烟气继续上升通过排烟管道进入除尘器净化。集气罩设计时需考虑到现场情况。
 

　　（3）捕集罩设计要点
 

　　针对上述特定的条件和各类经验的比较及测算,本方案要设计捕集罩时,主要措施如下：
 

　　设计增加罩口流速，加大对横向气流干扰的抗力,以捕集98%以上的中心烟气流，并保证罩体的容积，避免短时间内骤增的烟气不会外溢，从而被有效的捕集。
 

　　五、除尘器选型
 

　　本公司生产的 FN-PPCS 系列脉冲布袋除尘器是我公司技术人员借鉴国内外先进除尘技术，研制成功的新型高效长布袋除尘器，广泛应用于电力、冶金、建材、化工等行业的锅炉、烟气除尘及物料回收、粉尘治理。是一种处理风量大、清灰效果好、除尘效率高，占地面积小，运行稳定、性能可靠，维修方便的大型除尘设备，该产品采用模块式生产、质量稳定。
 

　　针对国内外锅炉烟气的除尘技术和除尘器配套设备现状，经过广泛分析，在已有FN-PPCS脉冲布袋除尘器成熟技术的基础上，我们增加了一系列的保护和检测系统，完整地设计出锅炉用布袋除尘器，并且已经在众多项目上得到了运用和检验。
 

　　我公司推出 FN-PPCS脉冲袋式除尘器应用了许多专有技 术，这些专有技术得到了各设 计院、专家的认同并获得了实践的考证。主要有
 

　　1、火星捕集装置(涡流打散装置):在布袋除尘器前面设置旋风除尘器作为烟气火星捕集器，袋式除尘器灰斗内部使用专利技术的涡流打散装置，既保证烟气均匀的进入每个室，同时具备二次捕集火星的作用。
 

　　2、耐高温滤料应用技术：结合我国燃生物质锅炉烟气的特性，采用性价比高的耐高温 FMS 滤料，并对纤维作 PTFE渗膜处理，解决了锅炉烟气温度高、含氧量高、颗粒细、密度低的特点，普通滤料不能承受及普通滤料使用寿命短的问题，同时兼顾了滤料的性能价格比。
 

　　3、离线检修技术：新型提升阀技术的应用，实现了除尘器的不停机检修功能，（离线、在线清灰方式可任意选择）。提升阀的保护装置，免除了因提升阀问题导致的除 尘器故障，从而保证了不会由于除尘器的原因影响锅炉的运行。
 

　　4、除尘器保护技术：本公司采取的措施有：旁路系统、预喷涂装置、测温测湿等在线检测设备的运用。
 

　　对于糊袋问题，本公司采取的技术措施有：对除尘器进行保温、灰斗进行电加热。这些措施有效的解决了对除尘器的保护问题。
 

　　检测、监控技术：针对锅炉除尘器使用特点，设置了烟气温度、湿度、除尘器运 行压力检测、料位检测、运行设备故障检测等先进的在线检测、监控设备，能完成布袋除尘器内所有的测量、监视、控制、报警及保护和联锁等功能，可随时监控除尘器的运行。PLC 可编程控制器技术：采用 SIEMENS 公司提供的 PLC 可编程控制器进行控 制, 具备与系统 DCS 的通讯接口，可以实现对布袋除尘器进行手/自动控制。
 

　　设备的阻力控制：通过在设备设计上的一系列独到考虑，从设备结构和滤料两方面保证设备整体阻力的安全和可靠。
 

　　以上一系列先进技术的运用，保证了我公司生产的除尘器拥有一流的技术、绝佳的价格性能比。
 

　　烟气冷却混风阀：熔炼炉生产温度较高，有时还可能发生冲火而烧毁滤袋和设备的情况发生，为保证 整个除尘器安全稳定的运行，系统在除尘器前设置自然风冷却器一台，使进入除尘器的烟气温度不得超过200℃,为确保安全。
 

　　在吸风口附近和除尘器前的烟气通道上各设置一测温点，测温点之间装有野风阀，用热电阻快速测量烟气温度。野风阀打开时，管道内混入冷风，一方面混合烟气平衡压力；另一 方面在温度高于滤袋使用温度的时候快速冷却降温，从而达到控制烟气温度的目的以保证除尘器系统的安全运行。
 

　　5、系统设备
 

　　每台 FN-PPCS布袋除尘器都有结构上独立的壳体，除尘器主要由滤袋室、喷吹清灰装置、进排气风管、灰斗、压缩空气系统、电控装置、阀门、保护系统、控制系统及其它等部分组成。
 

　　（1）FN-PPCS 型脉冲袋式除尘器本体
 

　　结构框架及箱体------结构框架用于支撑除尘器本体、灰斗及输灰设备等；箱体包括上箱体、中箱体及灰斗等。
 

　　滤袋、笼骨和花板-----滤袋和笼骨组成了除尘器的滤灰系统； 花板用于支撑滤袋组 件和分隔过滤室（含 尘段）及净气室， 并作为除尘器滤袋组件的检修平台；滤袋组件从花板装入。
 

　　进气系统 -----包括进风导流总管、导流板、进风口手动调节阀
 

　　排气系统 ----包括由排气管道等组成的除尘器净化气体排放系统平台、栏杆、爬梯及手（气）动阀门的检修平台。
 

　　除尘器顶部防雨棚------用于保护电磁脉冲阀等除尘器顶部装置、除尘器照明系统。
 

　　（2）保护系统，旁路系统等。
 

　　（3）压缩空气系统，包括储气罐、压缩空气管道、减压阀、压力表、气源处理 三联件等。
 

　　（4）控制系统，包括仪器仪表、以 PLC 可编程控制器为主体的除尘器主控柜等。