云式除尘系统方案说明书

1、精选文档云式除尘系统PM2.5 )方 案 说 明 书2017 年 x 月目录一、项目简介2二、云式抑尘系统32.1 云式抑尘原理32.2 抑尘方案42.2.1 方案说明 42.2.2 设计参数 6三、云式除尘系统63.1 云式空气净化原理 63.2 云式空气净化装置系统组成73.3 云式空气净化装置技术特点73.4 除尘方案93.4.1 方案说明93.4.2 设备参数1.1.3.4.3 耗水量参数1.1.3.5 云式净化器净化目标1.2.四、云式抑尘除尘系统特点分析1.2.五、成功案例错误 !未定义书签。5.1 厦门嵩屿电厂卸船机云式抑尘系统错误.!未定义书签。5.2 湖南湘潭钢厂云式抑尘系统

2、错误.!未定义书签。5.3 广西陆海陕西富平水泥厂云式抑尘系统错误!未定义书签。5.4 中石化岳阳长岭催化剂厂云式除尘系统错误!未定义书签。5.5 华能海门电厂云式除尘系统错误.!未定义书签。六、投资估算1.46.1 云式抑尘系统费用估算1.4.6.2 云式除尘系统费用估算1.4.七、项目实施条件1.67.1 电源 1.67.2 水源 1.67.3 气源 1.67.4 设备安装调试1.6.八、效益分析1.78.1 社会效益1.78.2 经济效益1.7可编辑精选文档一、项目简介2012年8月2日，环保部下发了炼焦化学工业污染物排放标准 (GB16171-2012 ),标准规定于2012年10月1

3、日起实施。新标准中对于固 体推焦及接焦过程中颗粒物排放浓度进行了明确规定：新建焦炉、现有焦炉到 2015年1月1日执行颗粒物浓度50mg/m 3。严格环保执法检查，加大对焦炭 生产中备煤、炼焦、烟气净化、炼焦化学产品回收、热能利用等各工序水污染和 大气污染物排放的专项整治，开展强制性清洁生产审核，实现焦炭生产全行业污 染物达标排放，有效改善区域环境。4 hj甲唱transfer car /nd quvixh or图1推焦工艺流程图炼焦过程中产生的粉尘颗粒粒径较小，大部分为 PM2.5和PM10,由于其粒 径较小，容易在空气中扩散，在空气中与其他污染物质结合易形成雾霾，对环境和人体造成较大危害。

4、焦化厂在炼焦过程中会产生一定的煤烟粉尘，其主要问题 是：焦化炉出焦和装煤不是连续的，中间有一定的空档期，此时入口处于打开状 态，由于炉内温度较高，炉内外压差较大，不断有热空气从炉内喷出，并将炉内 粉尘带出，导致粉尘扩散进大气中，形成较大污染，而目前的除尘措施无法有效 收集。工艺流程及现场情况分别如图1、2所示。图2现场照片本方案针对化工集团有限公司煤焦化公司焦化炉出焦和装煤时产生的粉尘 扬尘设计一套符合生产需要、有效解决问题的云式除尘抑尘系统。二、云式抑尘系统2.1 云式抑尘原理美国研究人员发现：当雾滴的粒径接近粉尘粒径时，可以大大提高粉尘与雾 滴结合的概率。如果雾滴直径大于粉尘颗粒，那么粉尘

5、仅仅跟随雾滴周围的气流 运动，雾滴和粉尘颗粒接触很少或者根本没有接触而达不到抑尘作用，如图3所示。如果雾滴颗粒和粉尘颗粒大小接近，粉尘颗粒随气流运动时与雾滴颗粒碰 撞、接触而粘结在一起。雾滴颗粒越小，聚结的可能性越大，随着聚结的粉尘团 变大加重，从而很容易降落。图3云式抑尘原理图4云式抑尘过程示意图云式抑尘系统采用压缩空气与水产生超声波振荡，将水分裂雾化成粒径10 pm的水雾，喷射在扬尘点上方形成一定厚度的“云层”，将粉尘包围在“云 层”下面。当粉尘随气流上升通过“云层”时， 一方面，水滴会与粉尘粒子结合 （“团聚”效应），粉尘颗粒会不断聚集沉降，达到降尘和净化空气的目的；另一方面，空气中被水

6、滴浸润的粉尘颗粒洒落于物料堆表面时， 也会浸润粉态物料, 从而抑制粉尘飞扬。2.2 抑尘方案2.2.1 方案说明图5喷嘴喷雾示意图云式抑尘系统采用澳大利亚 EnviroMist喷嘴，将水分裂雾化成粒径10 pm 的水雾。本项目是通过沿集气孔三面布置喷头实现抑尘，如图6所示。开始推焦时，通过自动化控制系统将喷头杆件推出， 打开喷雾开关，布置在集气罩下沿的 喷头沿集气罩延伸方向喷雾，在集气孔下方喷射出三道雾墙，形成一个密闭空间， 有效延长集气罩长度，并且不影响炼焦工作的进行，抑制粉尘向外扩散，直到装 煤完成。该方案主要有以下几个方面的特点：一方面，雾滴会和逸出的粉尘颗粒结合， 粉尘颗粒会不断聚集沉

7、降，达到降尘和净化空气的目的；另一方面，三排喷雾组 件喷出的雾滴形成三道“云墙”，防止粉尘四处逃逸，并且可以诱导粉尘向上抬 开，通过集气孔的负压进入云式除尘设备被高效处理，有效解决车间扬尘问题， 抑制烟尘和烟气四处扩散。装煤过程结束后，炉门关上，抑尘过程结束，喷头杆 件通过自动化控制收回，防止粉尘堵塞喷头，延长其使用寿命；最后，粉尘治理 的形式为流体遮挡和流体诱导，能有效提高集气罩系统对粉尘的收集效率而不会可编辑影响炼焦工作的正常进行。/冷焦#门1图6接焦车抑尘系统安装示意图2.2.2 设计参数喷头喷射角度（与炉门所在平面夹角）：45°喷头安装间距：20cm喷头喷雾距离：3-4m三、

8、云式除尘系统3.1 云式空气净化原理云式空气净化机理图云式空气净化系统是兰州大学王博教授课题组经过长期的研制开发，设计的新式空气净化装置。具技术原理为：效仿自然降雨过程， 构建相对湿度过饱和的环境，类似于云雾形成条件，在扰动的流场中粉尘颗粒与 饱和水蒸汽充分混合，饱和水蒸汽以粉尘颗粒为凝结核液化并附着在粉尘颗粒（“云”物理学原理）使粉尘颗粒粒径不断增大。其不仅改善了粉尘颗粒的亲水 性能，而且增大了粉尘的体积与重量， 从而降低其流体曳力，使超细粉尘颗粒的 捕集效率大大提高。与此同时，过饱和雾气中的液滴与粉尘颗粒相互碰撞，发生聚并、凝结等微物理过程。引凤机I用尿除尘原理二"云彩"

9、;放进箱子I1 ,变成雨滴降下来图7云式空气净化机理图产9水汽*粉尘与水汽结合.形成“云彩"上:喏发生一群云式除尘器中大水滴 降落*粉 尘被收集I云式空气净化装置通过雾化喷嘴产生微米级的水雾，形成过饱和湿度的环境；空气中的过饱和水以细微粉尘为凝结核生成大颗粒的雾滴；雾滴随气流进入到云式除尘器本体，将粉尘和雾滴收集下来；最终将洁净空气排出3.2 云式空气净化装置系统组成图8云式空气净化装置系统图云式空气净化装置包括控制系统、喷雾组件、水气源部分、本体和过滤器、 供水管路及阀件组成(图8)。1、控制系统：包括PLC、压力传感器、压力调节阀、电磁阀、电控柜、除 尘风机等。2、喷雾组件：采用

10、澳大利亚进口雾化喷嘴，形成过饱和湿度环境，从而形 成人造云雾。3、水气源部分：水、气源供给的质量好坏直接影响到喷嘴的使用性能及寿 命。喷嘴工作是根据水气的分配比例， 达到最佳的雾化效果，从而能提高云式除 尘器的除尘效率。干净的水、气源可以防止喷嘴的堵塞。4、本体：粘有煤粉的雾滴，在云式除尘器内，被强制从诱导风内被分离出 来，最终落入排污管内而被排出至废水处理设施内；干净的空气排出。5、过滤器：用于净化系统的水源，使得水质达到微雾抑尘系统要求。6、供水管路及其阀门组件：将各部件连接起来，形成供水通道；包括高压 部分和常压部分。3.3 云式空气净化装置技术特点与传统的湿式除尘器相比，云式空气净化装

11、置具有以下优点：(1)云式空气净化装置采用微米级雾化喷嘴产生云雾，通过水雾与粉尘颗 粒的结合使得小颗粒的粉尘增大、增重，再进行脱除，脱除效率达到99%以上,对于PM2.5的去除效率也在90%以上，出口粉尘浓度能够达到10mg/m 3以下, 远高于其他传统除尘器的效率。表1云式空气净化装置除尘效率对照表进口浓度(mg/m 3)出口浓度(mg/m 3)除尘效率2000.399.85%5001.299.76%10003.699.64%20006.399.69%(2)产生云雾的关键部件就是喷嘴，优质的喷嘴能够产生适宜细度的雾滴，能防堵塞、耐磨。云式环保采用澳大利亚 EnviroMist微雾喷嘴，得益于

12、特殊的喷嘴结构，能够稳定地产生细颗粒雾滴，雾滴的粒径010仙m,使用寿命长，维护费用低。图9喷嘴示意图(3)云式空气净化装置的引风机安装在系统的末端，空气中的粉尘浓度极 低、不含水滴，因此风机的叶片不易磨损和腐蚀， 不会因粉尘和水雾凝结在叶片 上而造成风机运行不稳定，风机使用寿命长，维护费用低。(4)云式空气净化装置耗水量低，云式空气净化装置本体运行过程中不消 耗水，仅利用水雾系统产生的水雾。因此，云式空气净化装置本体排出灰浆水量 小，减少了后续的废水处理量。(5)云式空气净化装置的收集物是水溶液形式，不会粘结在本体壁面，也不会造成排污口堵塞。(6)云式空气净化装置采用澳大利亚进口的微米级干雾

13、喷嘴，雾化效果好,耗水量小，不易堵塞，使用寿命长。(7)云式空气净化装置无易损件，运行维护简单，维护费用低。3.4 除尘方案3.4.1 方案说明云式除尘技术师法大自然成云降雨的过程， 尾气中的微尘颗粒起到了凝结核 的作用。当过饱和水汽接触颗粒表面时，就会以微尘颗粒为凝结核在其表面液化， 使得颗粒表面变得湿润，从而大大增加颗粒的粘性，有利于颗粒团聚形成超过 10 pm以便后续分离收集。除尘时，先打开引风机(引风机风量由变频器控制) 含尘气体在引风机负压作用下进入集尘罩，经过内置微米级超细喷雾喷头的云雾 发生器，再进入颗粒长大区，在此期间细颗粒物与云雾发生器生成的过饱和水蒸 汽结合，使细颗粒物粒径

14、长大。最后气流被送入云式除尘器，颗粒物在其内部相 互碰撞凝结，利用超重力分离机理对颗粒物进行三级分离收集， 收集的颗粒物通 过排灰装置排出；净化后的气体由引风机出口排出，在排出口可监测气流中颗粒 物的出口浓度。针对焦化炉推焦车入口产生的扬尘， 本方案采用云式空气净化装 置来进行治理。图10云式除尘系统示意图云式除尘器采用负压将粉尘吸入集尘罩， 然后进入风管，经过云雾发生器降 低速度充分与云雾发生器喷嘴喷出的雾滴结合成大颗粒，再通过云式除尘器排污管将污染物排出，从而达到抑尘效果。喷嘴组件采用澳大利亚EnviroMist品牌,采用316不锈钢制作，具有防堵、耐磨、防腐等特点，使用寿命长。喷雾组件布

15、置在云雾发生器中，利用水气分配器来安装喷嘴进行喷雾图11云式净化器安装示意图图11、12所示，如图所示，在接焦车上安装云式净化器，连接在烟气出口。 雾化箱放置于云式除尘器前段，通过管道与集气罩连接，云式除尘器后边接高压 风机，电控箱、储气罐和空压机等设备布置于云式除尘器和雾化箱侧面。云式净化器净化后产生的污泥浆排入污泥池， 沉淀净化后处理后继续循环利用。 在接焦 车下方设置水槽，用于给云式除尘器提供水源和冷却水的循环利用云式除尘器直 径约为3.4m ,雾化箱长度为3.5m ,宽度为2.5m。初步估计单套系统布置所需 要的空间长约10m ,宽约6m ,高约4m ,占地面积60m2。若现场空间紧张

16、，可以适当调整各设备的布设位置，节约部分空间图 12 除尘系统平面布置图3.4.2 设备参数为了减轻重量，除尘器本体材质采用玻璃钢，除尘系统各组件的尺寸及重量如下：（ 1 ）云式除尘器本体：高度约4.9m ，直径约4.1m ，壁厚 16mm ，单台重量约1.6t；（ 2）雾化箱：高度约4.5m ，长约 3.5m ，宽约 2.5m ，单台重量约1.2t，壁厚16mm ；（ 3）高压风机：风量约30000m3/h（ 4）空压机：（ 5）储气罐：（ 6）电控柜：3.4.3 耗水量参数由于待处理烟气温度较高，需要在雾化箱内对烟气进行降温处理后再通入云式净化器进行处理。C空气Q空气陞气（T气2 -丁气1

17、）= C水Q水PzK（T水2 -T水1）+ C鼻Q水P/K式中：Q 流量m 3/h ；C 比热容 KJ/（Kg C ）P密度Kg/m 3T 温度C 浅 水汽化潜热KJ/Kg烟气温度由800 降到 100 ，水的初始温度假定为20 （按夏天水温计算），蒸发温度为100 ；气体流量为30000 m 3/h 。通过现有数据计算得云式除尘器耗水量约为9 吨 /h ，冷却水经过水槽冷却后可继续循环利用。3.5 云式净化器净化目标采用曲线云式空气净化装置对无组织排放场所进行粉尘治理后能达到如下目标：（ 1 ）设备投运后，云式除尘器出口浓度小于20mg/m3 。（ 2）设备投运后，彻底解决焦炉粉尘弥漫的现象

18、。四、云式抑尘除尘系统特点分析（ 1 ）投资少，节能环保云式除尘器结构简单，建设投资费用远远低于地面除尘站。另外运行时的耗水量和耗电量较少，符合节能环保的要求。一个大型地面收运站所用电机功率一般为 600-700KW ， 而一个风量为30000 m3/h 的云式除尘器所用电机功率仅为40KW ，假设一年连续不停生产，单位除尘器每年即可节省：（600-40 ） *24*365=490 5600（ KWh）的电量，大量节省了能源，另外按照0.5元/ （ KW-h）的电费来计算的话，每年可以节省大约250万元的电费， 实现了能源和经济的双节省。以袋式除尘器为核心设备的地面除尘站还面临着高温烟气带来的

19、烧袋问题，布袋造价一般为400 元 /条，按平均每天烧掉5 条来说，每年因为烧袋更换带来的经济损失约为400*5*365=73 0000 元， 而云式除尘设备运行稳定，建成后不需时常检修，相比于经常烧带需要定期更换的布袋除尘器来说，运行维护费用要低出很多 。（ 2 ）占地小，灵活云式除尘器各部分设备较少，且由于内部结构紧凑，占地较小，如针对贵企业的情况设计的30000m3/h 风量的云式除尘器，其占地面积仅为60m 2，相比于动辄占地数千平米的地面除尘站可以减少占地90以上，同时也可以减少在烟气运输过程中产生的不必要的各项耗费。而地面除尘站占地较大，运输过程会造成较大的压降损失，且接口较多，泄

20、露的烟气量也不容忽略，相比之下，云式 除尘器不仅灵活，而且过程简单，耗费较少。（ 3 ）运行稳定云式除尘器由于结构简单，运行较为稳定，极少出现故障。焦化厂燃煤锅炉的烟气均是高温烟气，使用布袋除尘器进行处理时，由于没有合理的降温措施，在运行过程中经常发现烧袋、糊袋等现象，运行稳定度较低。而云式除尘器本身就可以针对高温烟气进行高效的净化处理，且在运行过程中产生的水雾也可以起到烟气降温的作用，进一步确保烟气处理过程稳定顺利进行。（ 4）抑尘除尘连接通顺针对推焦装煤过程中机侧炉口烟尘溢出无法被全部收集的情况，我们还配套设计了一套喷雾抑尘方案，可以使外溢的烟气粉尘一部分被水雾润湿而凝聚降落， 另一部分吸

21、入集气罩被云式除尘设备处理，从而保证绝大部分烟尘都被处理掉而不会泄露进入空气中，实现抑尘。经过这部分处理的烟尘也更容易被云式除尘器处理掉，因此云式抑尘系统和除尘系统可以通顺地连接起来，实现烟尘的连续高效去除。（ 5） 高效去除工业细粉尘云式除尘器的净化机理为在相对湿度过饱和的环境中，扰动流场中粉尘颗粒与饱和水蒸汽充分混合，饱和水蒸汽以粉尘颗粒为凝结核，液化并附着在粉尘颗粒上，使粉尘颗粒粒径不断增大（“云”物理学原理）。炼焦过程中产生的大量细粉尘，如PM 2.5 和 PM 10 等细粉尘颗粒进入云式除尘器后，在雾化箱中与饱和水蒸气充分混合，饱和水蒸汽以粉尘颗粒为凝结核，液化并附着在粉尘颗粒上使粉

22、尘颗粒粒径不断增大，之后在超重力场中将污染物沉积，含尘尾气经过三次净化后外排。云式除尘器粉尘脱除效率高达99% 以上，出口粉尘浓度能够达到10mg/m 3以下， 远高于其他传统除尘器的净化效率。因此， 安装云式净化器后，可以高效去除炼焦过程中产生的细粉尘，最大限度地减少PM 2.5 和 PM 10等细颗粒粉尘对环境和人体的危害。六、投资估算6.1 云式抑尘系统费用估算表2云式抑尘系统费用估算序号名称规格和型号材质单价（元）数量单位小计（元）备注1高压喷头SXW/2.38316L1套2管道316L1套3支架316L1套4自动化控制系统1套总计6.2 云式除尘系统费用估算表3云式除尘系统费用估算序号名称规格和型号材质单价（元）数量单位小计（元）备注1粉尘收集装置LYC30000玻璃钢1套整体耐负压3000Pa , 1平米以内平面度允差度> 3.0mm2粉尘凝并装置玻璃钢1套3雾化喷嘴316L1套雾滴粒径D(V,0.5)10 44水气分配器3041套5离心风机30000m