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鑄造廠沖天爐除塵器方案
1、鑄造廠沖天爐除塵器概況
目前國內中小型沖天爐，一般僅配有噴淋式除塵設施，除塵效率低，達不到標準要求的范圍，而且造成水的二次污染；有些沖天爐根本沒有配置除塵設備，煙氣向大氣直排，污染空氣，影響周圍環境質量。為改善這一狀況，我公司特針對3-5t/h沖天爐提出以下治理方案，供相關部門和廠家決策參考。
2、鑄造廠沖天爐除塵器執行標準及規范
2.1中華人民共和國機械行業標準《鑄造沖天爐煙塵排放標準》JB/T6953-93
2.2噪聲執行國家標準《工業企業廠界噪聲標準》GB12348-90中Ⅱ類標準，
晝間60dB（A） 夜間50dB（A）
3、鑄造廠沖天爐除塵器工藝參數
沖天爐高度： 8-12m
爐膛平均直徑： Φ500-700mm
理論空氣量： 50Nm3/min
選用送風量： 65m3/min
原材料： 生鐵、焦碳、石灰石等
3.3污染因子分析
3.3.1煙氣成分
沖天爐煙氣主要成分
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名稱 |
CO |
CO2 |
SO2 |
NOx |
O2 |
H2 |
N2 |
|
含量（%） |
5～21 |
8～17 |
0.04～0.1 |
3～4ppm |
～1.8 |
1～3 |
68～76 |
3.3.2煙塵濃度及成分
根據國內大量實測結果顯示:在一般情況下含塵濃度為0.5-5g/Nm3。
煙塵主要成分及含量如下:
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成分 |
SiO2 |
CaO |
Al2O3 |
MgO |
MnO |
Fe |
可燃成分 |
|
重量含量(%) |
20～40 |
3～6 |
2～4 |
1～3 |
1～2 |
12～16 |
20～50 |
3.3.3粒徑分布
煙塵粒徑分布(%)
|
粒徑 類別 |
<5μm |
<10μm |
<20μm |
<50μm |
<100μm |
|
沖天爐 |
2～20 |
5～25 |
10～30 |
20～50 |
40～65 |
4、鑄造廠沖天爐除塵器沖天爐排風量的確定
沖天爐煙氣來源，主要是由爐料在熔化過程中產生的爐氣和敞開式喂料口喂料時帶入的空氣所組成，熔化過程產生的爐氣量大小與入爐焦碳中純碳的含量有關，也與爐料的成分、雜質含量、操作質量、熔煉溫度等諸多因素有關，因此，精確計算十分困難，一般推薦使用的經驗計算方法有“熔鐵量計算法”、“爐膛斷面計算法”、“燃料消耗量計算法”和“鼓風量計算法”等（見《沖天爐手冊》和《鋼鐵企業采暖通風設計手冊》）。根據能量守恒原則，采用“鼓風量計算法”能夠更切近爐氣量的實際。
經計算得出，沖天爐總煙氣排放量為5000Nm3/h。
5、治理工藝流程
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6、沖天爐除塵器除塵系統及主要設備選擇
煙氣除塵設備：多管除塵器
煙氣經由管道進入多管除塵器，在經過多管除塵處理后，進入煙囪排放。為防止高溫引起的管道延伸造成破壞，管路中設有彈性伸縮節。
多管除塵器，是在除塵器殼體中填充不同形式的旋風管，通過分流煙氣量，改變煙氣流速和氣流方向，使粉塵沉降，以達到除塵效果。該除塵器有效除塵面積大，除塵效率高，可以達到95％以上，凈化后煙氣黑度可小于林格曼一級。沖天爐煙氣中還含有害氣體CO、SO2、NOx，國內大量實測數據顯示，其含量均很低，沒有超出標準要求的范圍。
6.2排風方式的選擇
6.2.1系統阻力估算：
系統阻力估算表
|
項目 |
管道 |
除塵器 |
煙囪出口 |
合計 |
|
阻力（Pa） |
100 |
300 |
100 |
500 |
6.2.2系統風量
高溫煙氣經過管道及多管除塵器后，溫度可降至200℃以下。取除塵器出口至風機入口漏風率為3%，則系統風量為：
Vf =5000××（1+3%）=8922m3
多管除塵器運行時阻力很少，不需要再配專用的風機，利用原來的煙囪排出（如需要可適當增加煙囪高度），可以達到省電省費用的效果。
8、設備投資
（1）多管除塵器 2.8萬元
（2）設備運雜費： 0.2萬元
9、沖天爐除塵器技術達標預測和經濟預評價
本方案的主要參數均經過認真計算，資料來源參考了《除塵工程設計手冊》、《除塵裝置系統及設備設計選用手冊》、《采暖通風》、《沖天爐手冊》、《通風除塵》、《空氣污染控制設備》等書籍，公式選擇嚴謹，技術參數符合實際情況。
在設備的選擇上，我們是在保證技術先進性和可靠性的基礎上，兼顧經濟上的廉價原則。在確保煙氣處理效果的前提下，力爭以少的費用為用戶取得好的治理效果。
9.2經濟性評價
設備投資概算3.0萬元，處理煙氣量5000-8900Nm3/h，無電力設備再投資。
9.2.1運行費用的說明
（1）電費（風機，水循環等）：無
（2）更換濾袋、填料，水費，沉淀物處理等費用：無
（3）設備維修費：伍年內不需要維修。
9.2.2 運行后價值的說明
（1）回收粉塵可進入生產線循環系統。
（2）節省超標排放的罰款。
（3）控制粉塵污染造成的職業病發病率。
10、沖天爐除塵器結論
工程實施后煙塵濃度、黑度、有害氣體的排放及噪音對廠界的影響均低于國家有關標準，同時改善操作平臺的勞動條件。
