鑄造企業(yè)沖天爐粉塵廢氣治理設備改造方案

  泊頭市志新環(huán)保有限公司是集產(chǎn)品設計、制造、安裝調(diào)試及售后服務于一體的環(huán)保產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)基地。主營產(chǎn)品為大中小型袋式除塵器、濕電除塵器、靜電除塵器、塑燒板除塵器、鋼廠發(fā)電廠脫硫塔、脫硫脫硝設備、有機氣體凈化器等系列產(chǎn)品。公司有可靠的產(chǎn)品開發(fā)能力、豐富的制造經(jīng)驗、多種多樣的安裝方式，根據(jù)客戶要求以先進的技術(shù)，進行非標設計、制造、改造。同時，公司生產(chǎn)各類除塵周邊產(chǎn)品、除塵配件，大幅降低客戶運行費用。
沖天爐廢氣成分復雜，主要污染物為顆粒物、SO₂、NO_X，沖天爐煙氣成分復雜、溫度高、污染物濃度變化大、煙氣腐蝕性強等特點，治理難度大。沖天爐污染物排放全面執(zhí)行新建標準使污染物排放標準大幅提高，沖天爐治理問題日益突出。我公司自2015年以來開始投入大量資金對沖天爐煙氣治理進行研發(fā)，開發(fā)了專門針對沖天爐的組合式袋式除塵器顆粒物凈化裝置和高效聯(lián)合脫硫裝置，煙氣污染物排放濃度可以全面達到《中國鑄造協(xié)會鑄造行業(yè)大氣污染物排放限值（T/CFA 030802-2-2017）》要求，成為綠色鑄造企業(yè)。
 1設計原則
1.1達標排放。確保沖天爐煙氣全面、長期、穩(wěn)定達標，企業(yè)開爐必用、用必達標。
1.2價格低廉。除塵、脫硫聯(lián)合運行，綜合治理，充分考慮技術(shù)方案經(jīng)濟性，降低工程造價,減少企業(yè)治理費用。
1.3運行費用低。降低能耗、物耗，維護調(diào)整簡單，無故障運行時間長，降低了鑄造企業(yè)生產(chǎn)成本，減少企業(yè)治理運行費用。
1.4運行簡便。充分考慮系統(tǒng)的安全性、可靠性及易操作性，操作簡單，一鍵啟動，無使用技術(shù)障礙 。
1.5兼容性好。不影響生產(chǎn)工況，對原生產(chǎn)設施結(jié)構(gòu)調(diào)整最小化。
1.6占地小，適合小企業(yè)。設備占地小，不影響企業(yè)生產(chǎn)布局。
1.7本設計按冬季沖天爐停產(chǎn)設計，氣溫0度前，應采取所有設備放水的方式進行防凍。如冬季不停產(chǎn)，水泵，管道等所有產(chǎn)生冰凍部位均應采用伴熱帶保溫。
2設計依據(jù)
1、《中華人民共和國大氣污染防治法》
2、《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》
4、《--脫硫工程技術(shù)規(guī)范》 
5、《袋式除塵工程通用技術(shù)規(guī)范》 
6、《除塵裝置系統(tǒng)及設備設計選用手冊》
8、《大氣污染治理工程技術(shù)與實例》
9、《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》                       
10、《通用用電設備配電設計規(guī)范》                       
11、《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》               
12、《工業(yè)設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范》
13、《大氣污染治理工程技術(shù)導則》
14、《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》                  
15、《沖天爐設計手冊》               
16、《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》                       
3設計參數(shù)
3.1沖天爐參數(shù)
沖天爐形式：內(nèi)熱風沖天爐；小時熔煉量為7-10t/h；爐前有球化工藝，采用沖球法，球化廢氣不含二氧化硫，另行安裝除塵設備。
日熔煉量確定為20噸，生產(chǎn)周期為生產(chǎn)1天，檢修2天，每周期生產(chǎn)3h/d，根據(jù)以上企業(yè)情況，確定設計參數(shù)如下：
3.2風量估算
根據(jù)鑄造防塵技術(shù)要求計算：
公司沖天爐類型為：加料口敞開且加料口上部抽風；
公司5t內(nèi)熱風沖天爐熔化率為3-5t，煙氣量為20000m³/h。
3.3煙氣參數(shù)
煙氣量：20000m³/h
煙氣顆粒物濃度：2000-5000mg/Nm³
煙氣含硫量：890-3700mg/Nm³
煙氣溫度：120℃-160℃（熔煉過程）；500-1200℃（打爐階段）；
焦炭采用鑄造焦，含硫量：0.3-1%左右。
以鑄造焦含硫量1%計算，熔煉量確定為7t/h，碳鐵比8:1，轉(zhuǎn)化率100%，煙氣量為35000mg/Nm³，則1臺沖天爐煙氣小時二氧化硫產(chǎn)生量為8kg，則沖天爐標況煙氣含硫量為890mg/Nm³。
4治理技術(shù) 
4.1采用如下工藝流程：火花捕集器+煙氣冷卻+布袋除塵器+脫硫排放。
沖天爐應設火花捕集器進行粗顆粒沉淀，然后用水冷或風冷將沖天爐煙氣冷卻到100℃以下，之后采用布袋除塵器或電除塵器，將煙粉塵過濾到小于30mg/m³。濾料材質(zhì)要適應除塵環(huán)境。風機的風量和風壓要經(jīng)過正確計算，應選用高溫風機。脫硫宜選用堿性濕法噴淋方式，二氧化硫濃度小于30mg/m³排放標準。控制系統(tǒng)應采用自動控制或遠程控制。排灰系統(tǒng)宜在密閉環(huán)境下進行，有條件的企業(yè)要采用氣力輸送系統(tǒng)輸送到集塵箱內(nèi)。除塵系統(tǒng)離心風機選用低噪節(jié)能優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，并配置減振座架、軟接頭等；風機和除塵器工藝布置盡量設置在車間外或兩車間夾廊中，減少對車間的影響。沖天爐爐渣必須經(jīng)過粒化或膨化處理。
4.2現(xiàn)場調(diào)查治理設施情況
我公司對委托方進行了實地考察和測量，全面了解了企業(yè)沖天爐現(xiàn)有煙氣治理設施情況，確定現(xiàn)有煙氣處理流程為：旋風除塵器+空冷降溫塔 +袋式除塵器+脫硫塔（頂部設排氣筒）。
表1  現(xiàn)有沖天爐及除塵設備配置清單