资源描述
4.1 采暖、通风与空调
4.1.1 概述
4.1.1.1．本工程为东方矿产资源有限公司项目，该项目建在印度尼西亚西爪哇省展玉县。年产150万吨DRI，熔分电炉及吹钒转炉车间。该车间中含42t熔分电炉3座、80t吹钒转炉1座、双带辊轮移动式铸铁机3台。本设计部分为电炉、转炉车间除尘、通风、空调及其各相关公辅设施的通风及空调等设施设计。
4.1.1.2 设计依据：
《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996）；
《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078－1996)；
《工业企业设计卫生标准》(GBZ1－2002)
《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87－85)
《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019－2003）
其他有关专业提供的设计任务书
4.1.2 设计一般原则及主要设计决定
4.1.2.1熔分电炉除尘
为节省投资，保护环境，该熔分电炉一次烟气烟罩按半密闭式考虑。使炉内烟气中CO全部燃烧，燃烧后的烟气经烟罩和烟道吸送至热管式余热锅炉冷却(从半密闭罩至热管式余热锅炉及热管式余热锅炉部分由热力专业设计）,烟气出余热锅炉的温度小于等于250℃。其烟气管道从余热锅炉出口开始至烟气净化后排入大气均由本专业设计。经余热锅炉换热后的烟气再与出铁口烟气、出渣口烟气及铸铁机排烟混合，混合后的烟气温度<120℃后再进入布袋除尘器除尘净化。并在布袋除尘器入口设混风阀，确保除尘器运行烟气温度<120℃。烟气净化后再由除尘主风机将烟气送入烟囱排入大气, 烟囱排出烟气含尘浓度≤30mg/Nm3。
4.1.2.2转炉一次烟气净化
转炉一次烟气采用燃烧法设计，转炉烟气经汽化烟道冷却后再进入烟气净化系统，烟气净化为烟气从汽化烟道出来后进入一级文氏管降温除尘，然后经重力脱水后再进入二级文氏管除尘净化，再经重力和湿旋脱水后经风管由一次风机送至烟囱排入大气，排入大气烟气含尘浓度≤100mg/Nm3。风机采用液力偶合器调速。
4.1.2.3转炉二次烟气及散状料上料系统除尘
转炉二次烟气及散状料上料系统产生的烟气，经炉前吸烟罩及各产尘点吸烟罩收集，再由管道将其送二次除尘系统，即二次烟气和散状料上料系统合设一套除尘。除尘器采用脉冲布袋除尘器，烟气经除尘后排入大气含尘浓度≤30mg/Nm3。风机采用液力偶合器调速。
4.1.2.4除尘系统输送及储贮
除尘系统所收集的粉尘采用埋刮板输送机输送至斗提再进入贮灰仓内，定期用专用运灰车运至原料场，进行粉尘综合利用。从贮灰仓到运灰车采用粉料无尘输灰机无尘送灰，防止二次扬尘。
4.1.2.5除尘系统布置
所有除尘系统均采用负压系统，以减少风机的磨损，从而减少风机的维护工作量及运行成本。
除一次烟气除尘系统外，其他所有二次除尘系统的除尘器、风机等设备均露天设置，不设风机房；除尘系统的电气室，操作室设在除尘器下部的房间，风机出口设置消声器，风机采取隔声包裹消声设施。
4.1.2.6公辅设施的采暖空调与通风的设置原则
室内温湿度设计标准首先应满足工艺设备的正常运行，其次满足人体舒适度的要求。按此标准确定采暖空调设置原则为：电缆夹层夏季设置降温通风；室温≤37℃, 无人值班的电气室、阀门室等夏季设置降温通风；
室温16℃≤tN≤28℃的控制室、操作室值班室等设置空调机。
4.1.3设计内容及治理措施
4.1.3.1 熔分电炉-转炉车间烟气除尘系统
一) 概述
熔分电炉-转炉车间设有3台熔分电炉，3台铸铁机，一座吹钒转炉。除尘系统共设5套。1#除尘系统为：1#熔分电炉的一次烟气和出铁口、出渣口及1#铸铁机系统烟气的除尘。2#除尘系统为：2#熔分电炉的一次烟气和出铁口、出渣口及2#铸铁机系统烟气的除尘。3#除尘系统为：3#熔分电炉的一次烟气和出铁口、出渣口及3#铸铁机系统烟气的除尘。 4#除尘系统为：转炉的二次烟气和转炉散状料除尘。5#除尘系统为：转炉的一次烟气除尘。
1#、2#、3#烟气除尘系统主要收集3台熔分电炉在熔化、精炼、加料、出铁、出渣产生的烟气和3台铸铁机在铸铁过程中逸出的二次烟气。熔分电炉设有半密闭矮烟罩，在半密闭矮烟罩上方设两个排烟口。再由设隔热耐火材料的烟管送至余热锅炉（余热锅炉部分见热力专业设计文件），在事故时，打开直排烟囱上的电动蝶阀，将炉内烟气排入大气。在正常情况下，由余热锅炉将烟气从800℃左右降至250℃左右。冷却后的烟气通过烟管再与出铁口、出渣口的烟气及铸铁机排烟混合。混合后的烟气温度小于120℃，然后进入脉冲布袋除尘器净化。净化后的烟气通过烟囱排放，排放含尘浓度≤30mg/Nm3。烟气在进入除尘器之前温度如果>120℃，则除尘器前的混风阀自动打开混风，使烟气温度保持在120℃以下。
4#烟气除尘系统主要收集转炉二次及散状料上料过程中产生的烟气，吹钒转炉二次烟气由转炉炉前烟罩及转炉炉后烟气吸入口吸入，然后再与散状料上料系统吸入的含尘气体混合，混合后的烟气经风管进入除尘系统，除尘器采用脉冲布袋除尘器净化。净化后的烟气通过烟囱排放，排放含尘浓度≤30mg/Nm3(标况)。烟气在进入除尘器之前温度如果>120℃，则除尘器前的混风阀自动打开混风，使烟气温度保持在120℃以下。
5#烟气除尘系统为转炉一次烟气除尘净化，烟气通过汽化冷却后，进入一级文氏管降温除尘，降温后的烟气经重力脱水后再进入二机文氏管除尘净化，净化后烟气经再次重力脱水和湿旋脱水后进入除尘干管，再经除尘风机吸送至排气烟囱排放，排出烟气含尘量≤100mg/Nm3（标）。
4.1.3.2 1#、2#、3#烟气除尘系统(共3套除尘系统)
一)主要设计参数（以下为一套除尘系统的参数）
1）熔分电炉一次烟气设计参数
烟气主要成份为CO，CO2，O2，N2等气体。
烟尘成份为FeO，SiO2，Al2O3，CaO，MgO等。
烟气含尘量4～30g/m3 (标况)。
进入除尘系统烟气温度 <250℃（余热锅炉出口温度）
烟气量 4.5x104 m3/h (标况)
2) 出铁口、出渣口烟气设计参数
烟气主要成份为CO、CO2、N2 等气体。
烟尘成份为Fe2O3、SiO2， Al2O3，CaO，MgO等。
烟气含尘量2～30g/m3 (标况)
烟气温度 <70℃
烟气量 6x104 m3/h (标况)
3) 铸铁机烟气设计参数
烟气含尘量2～30g/m3 (标况)
烟气温度 60℃
烟气量 8x104 m3/h (标况)
二）除尘系统的流程(详见附图)
1#（2#、3#）除尘系统：
放散
电炉一次烟气 余热锅炉 电机
出铁口 混风 液力耦合器
出渣口 布袋除尘器 除尘风机 消声器 烟囱
铸铁机 灰仓 排入大气
汽车外运
三）除尘系统主要设备
1#（2#、3#）除尘系统：（以下为一套除尘系统的参数）
1).风机：（户外型）
流量：38.4 x104m3/h
风压：5000Pa (120°C)
数量：1台
2).电机： （户外型）IP54
功率：800 kW
转速 730 r/min
电压：10kV
数量：1台
3)液力偶合器
功率传递范围：360~955kW
输入转速： 750 r/min
数量：1台
4) 低压脉冲长袋除尘器 数量 ： 1套
过滤面积 6500m2
处理风量 38.4x104m3/h
除尘效率 99.9%
在线过滤风速 <1m/min
除尘器阻力 1200～1500Pa
5) 输灰系统:
切出埋刮板输送机2台
集合埋刮板输送机1台
6) 21 m3贮灰仓一个
7) 斗式提升机 数量 ：1台
8) 风机出口消声器: 数量 ： 1台
4.1.3.3. 4#除尘系统
一) 主要设计参数
1). 吹钒转炉二次烟气设计参数
转炉二次烟气成份为CO、CO2、O2、N2 等。
转炉二次烟尘成份为FeO、SiO2、Ai2O3、CaO、MgO等。
烟气含尘量4～30g/m3 (标况)。
烟气温度 <120℃
烟气量 22x104 m3/h (标况)
2). 散状料上料烟气设计参数
烟气含尘量2～30 g/m3 (标况)
烟气温度 <60℃
烟气量 4.5x104 m3/h (标况)
二）除尘系统的流程(详见附图)
4# 除尘系统：
转炉二次烟气 电机
混风 液力耦合器
布袋除尘器 除尘风机 消声器 烟囱
散状料上料系统 灰仓 排入大气
汽车外运
三）除尘系统主要设备
4# 除尘系统：
1).风机：（户外型）
流量：43 x104m3/h
风压：5000Pa (120°C)
数量：1台
2).电机： （户外型）IP54
功率：1000 kW
转速 730 r/min
电压：10kV
数量：1台
3)液力偶合器
功率传递范围：360~955kW
输入转速： 750 r/min
数量：1台
4) 低压脉冲长袋除尘器 数量 ： 1套
过滤面积 7040m2
处理风量 43x104m3/h
除尘效率 99.9%
在线过滤风速 <1.1m/min
除尘器阻力 1200～1500Pa
5) 输灰系统:
切出埋刮板输送机2台
集合埋刮板输送机1台
6) 21 m3贮灰仓一个
7) 斗式提升机 数量 ：1台
8) 风机出口消声器: 数量 ： 1台
4.1.3.4 5#除尘系统
一）、原始参数
转炉公称容量 80t
转炉座数 1座
转炉铁水装入量 初期60t，平均80t，最大90t
平均冶炼周期 35min
其中：
纯供氧时间 10min
炉气成份
CO CO2 N2 O2 其它
60% 16% 16.8% 0.43% 6.77%
炉气出口温度 1400℃
炉气含尘量 80~150g/Nm3
二）、工艺流程
转炉一次烟气采用完全燃烧法，炉气与烟罩口处部分空气混合（α=1），燃烧后进入净化系统，其流程如下：
转炉→汽化冷却烟道→溢流文氏管→重力挡板脱水器→矩形可调喉口文氏管→90°弯头脱水器→湿旋脱水器→风机→烟囱→排入大气。
三）、净化系统参数
序号
参数
设备
一文
二文
湿旋脱水器
1
进气温度℃
950
68
58
2
出口温度℃
68
58
58
3
供水温度℃
35
35
35
4
排水温度℃
62
55
60
5
用水点供水压力Mpa
0.4
0.4
0.4
6
标准状态烟气体积Nm3/h
70000
四）、设备参数
一文：溢流降温文氏管 喉口直径 φ800
第一级脱水：重力挡板脱水器
二文：矩形可调喉口除尘文氏管 喉口R-D阀
第二级脱水：90°弯头脱水器
第三级脱水：复式挡板脱水器 Φ3500mm
放散烟囱：直径Φ1650mm高度H=60m
风机入口负压： 约-18000Pa~-20000Pa
风机出口正压： 约 +5200Pa
合计 ： ~25200Pa
风机
型号 D2000
风量 2000m3/min 风压28000Pa 转速2985rpm
配电机 N=1800kW V=10kV
配液力偶合器 YST50
五）、系统配置情况
1） 本净化系统按：一炉配一台风机一烟囱。
采用液力偶合器调速，节省电能。液力偶合器使除尘风机在非吹炼期处于低速运转。
2） 转炉一次除尘风机房
转炉一次除尘风机房包括风机间、配电控制室和室外管道平台三部分。风机房为一层建筑。
风机间内设一台D2000风机，风机房设两台风机（一用一备）。风机布置在室内地面。高压配电、低压配电室及控制仪表室设在风机房端部。为检修方便，设一台电动单梁起重机，起重量为10t。
室外设置管道支架、平台、放散烟囱等。
3） 安全设施
为了防止CO发生爆炸，采取以下措施：
在汽化冷却烟道以后的低温区，尽量避免死角区域，并尽量加快气体流速，防止气体滞留，气速控制在20m/s。
在各死角处以及设备进口设置防爆片，在万一发生剧烈燃烧时可以泄压。
风机房内设CO环境检测仪。
六）、自动调节、自动控制、检测和信号
风机与冶炼过程联锁：风机的液力偶合器与转炉倾动机构联锁，风机冲洗水与液力偶合器联锁。当转炉摇至出钢位置时，风机转入低速运转，此时，风机冲洗水的电磁阀开启，冲洗2分钟（在风机房设手动控制，可按需要进行冲洗）。当转炉摇至兑铁水位置，液力偶合器转入高速运转。
七). 除尘设备布置
熔分电炉-转炉车间1#、2#、3#、4#烟气除尘系统除尘设备布置在主厂房外侧，布袋除尘器，除尘风机、液力偶合器、电机、消声器等设备布置在0.000平面，均为露天布置，电机设置防雨罩；风机出口设消声器，风机机壳外部做隔声包覆。
5#吹钒转炉一次烟气除尘净化系统，除尘设备布置在主厂房外侧，除尘风机、液力偶合器、电机等布置在风机房内，除尘净化设备（一文、二文及脱水设备）布置在主厂房的高层框架内。
八). 除尘管道及阀门
1#、2#、3#烟气除尘系统的一次烟气。在事故时，熔分电炉一次烟气，经电炉烟罩排烟管（排烟管内涂耐高温耐火材料）上的放散管电动阀门打开，烟气由放散管直接排入大气。在正常运行时，熔分电炉一次烟气，由熔分电炉烟罩上的排烟管（排烟管内涂耐高温耐火材料）送至余热锅炉上部进气管（烟气温度800℃左右），经余热锅炉热交换过后，烟气再由余热锅炉下部排出（烟气温度≤250℃）。余热锅炉下部排出烟气由除尘管道与电炉出铁口、电炉出渣口及铸铁机除尘烟气管合并，然后进入布袋除尘器除尘，除尘后的烟气经除尘风机送至烟囱排放，排放含尘浓度≤30mg/标m3，除尘管道均为架空敷设。另外在每台除尘器前的管道上设一台紧急混风阀，用作系统调整烟气温度之用。电动阀门与电炉烟气温度相关信号连锁，以利实现自动控制。当除尘器入口温度大于120℃时，混风自动打开，当烟气温度小于120℃时，混风阀自动关闭。同时，在每个除尘点均设有电动阀或手动阀，用于各除尘点的烟气量调整之用。
吹钒转炉二次烟气由炉前罩及炉后吸烟口吸入烟气后，经除尘管道与转炉上料除尘烟气管合并，然后进入布袋除尘器除尘，除尘后的烟气经除尘风机送至烟囱排放，排放含尘浓度≤30mg/标m3。此外，炉前烟罩及炉后吸烟管上均设有电动阀门，电动阀由转炉操作室根据转炉运行状况手动点动控制。除尘管道均为架空敷设。另外在每台除尘器前的管道上设一台紧急混风阀，用作系统调整烟气温度之用。当除尘器入口温度大于120℃时，混风自动打开，当烟气温度小于120℃时，混风阀自动关闭。
吹钒转炉一次烟气经一、二文净化处理后，风管架空敷设至一次烟气风机房，该管道上应根据敷设情况分别设补偿器和排水器等。
九).粉尘收集处理
熔分电炉-转炉车间1#、2#、3#、4#烟气除尘系统所收集的粉尘由切出埋刮板输送机送至集合刮板输灰机，再经集合刮板输灰机送至斗式提升机，由斗式提升机送至贮灰仓储存，定期用汽车运至烧结厂或其他地方回收利用。
十). 除尘系统控制
熔分电炉-转炉车间烟气除尘系统所有设备均采用集中控制，除尘器本体控制、输灰系统、风管上的电动阀门的控制均进入PLC，并设除尘系统运行显示画面，由控制室实行集中监控。
4.1.3.5熔分电炉-转炉车间及公辅设施采暖、通风、空调
一)．采暖：由于本工程建在印度尼西亚，该地区冬季温度较高，可不设采暖。
二) 通风设施
通风：电气室、电缆室、变压器室、液压站等均按照工艺要求设置机械通风装置，用于排出室内余热，保持室内工作区夏季温度≤37℃，改善设备工作环境。
通风设备选型 附表1
序号
房间名称
设备型号
性能参数
数量
熔分电炉-转炉车间
1
电炉变压器室
T35-11NO5.6型轴流风机
250x6732x71.3x960x0.37kW YSF-8026
3
2
电炉高压开关站
T35-11NO4型轴流风机
300x3849x84.1.5x1450x0.18kW YSF-6324
2
3
电炉高配室
T35-11NO5.6型轴流风机
250x6732x71.3x960x0.37kW YSF-8026
3
4
电炉液压站
CHN-Vent4500 新风净化器
4500x0.75kW LH-4.0A风机
9
5
水处理泵房通风
T35-11NO6.3型轴流风机
350 x11537x114.3x630x0.75kW YT90S-6
20
6
水处理电气室
T35-11NO4型轴流风机
250 x3505x76.2x1450x 0.18kW YSF-6324
3
7
水处理加药间
FT35-11NO4型玻璃钢轴流风机
250x3505x76.2x1450x0.18kW YSF-6324
2
8
水处理污泥脱水间
T35-11NO4型轴流风机
300x3849x84.1.5x1450x0.18kW YSF-6324
12
9
车间变电所
T35-11NO4型轴流风机
250 x3505x79.1x1450x 0.18kW YSF-6324
2
10
岗位通风
038-11NO7型移动风机
250 x20800x149x1450x3kW Y100L2-4
18
11
卫生间通风
APB20-4B通风器
L=490m3/h P=30W/220V
4
移动通风：根据工艺要求，在工作点设置移动通风装置，改善工人工作环境。
三）.空调设施
在熔分电炉-转炉车间的电气室、控制室、调度室、值班室、化验室、休息室等设置分散空调，空调为冷暖式，保持室内夏季工作区温度≤28℃，冬季≥16℃。用于排除室内余热的，保持室内工作区夏季温度≤32℃，改善设备工作环境。
空调设备选型 附表2
序号
房间名称
设备型号
性能参数
数量
装机容量kW
备注
熔分电炉-转炉车间
1
电炉操作室及PLC室
LF14N型 立柜式空调机
QL=13.8kW V=2500m3/h P=6.2kW/380V
6
37.2
2
转炉操作室及PLC室
LF14N型 立柜式空调机
QL=13.8kW V=2500m3/h P=6.2kW/380V
6
37.2
3
调度室
LF-100LW/E单冷型立柜式空调机
QL=10kW P=3.9kW/380V
1
3.9
4
电炉休息室
KF-50LW/E型单冷式空调机
QL=5kW P=2.05kW/220V
6
12.3
5
电钳工值班室
KF-60LW/E型单冷式空调机
QL=6kW P=2.4kW/220V
1
2.4
6
化验室
KF-100LW/E单冷式空调机
QL=10kW P=3.9kW/380V
2
7.8
7
电炉后操作室
KF-70LW/E型单冷式空调机
QL=7kW P=2.94kW/220V
3
4.1.7
8
转炉后操作室
KF-70LW/E型单冷式空调机
QL=7kW P=2.94kW/220V
1
2.94
9
熔剂加料系统操作室
LF14N单冷型 立柜式空调机
QL=13.8kW P=7kW/380V
2
14
10
熔剂供料系统值班室
KF-40GW/E单冷式空调机
QL=4kW P=1.6kW/220V
1
1.6
11
铸铁机操作室
KF-100LW/E单冷式空调机
QL=10kW P=3.9kW/380V
2
3.9
12
贮灰制浆室、配电室
LF14N单冷型 立柜式空调机
QL=13.8kW P=7kW/380V
2
14
13
机后操作室
KF-70LW/E型单冷式空调机
QL=7kW P=2.94kW/220V
1
2.94
14
转炉休息室
KF-50LW/E型单冷式空调机
QL=5kW P=2.05kW/220V
3
6.15
15
循环泵房电气操作室
LF14N型立柜式空调机
QL=13.8kW P=6.2kW/380V
1
6.2
4.1.4 综合能源介质消耗
序号
项目
耗量（kW）
压力
备注
1
装机电功率（kW）
10000V
3600
380V
800
220V
120
2
循环冷却水耗量（m3/h）
200
0.3～0.4MPa
连续
3
无油无水压缩空气耗量（Nm3/min）
32
0.4～0.6MPa
间断
除尘系统劳动定员为:24人。
15
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