大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)079779培訓(xùn)講學(xué)

1、氣污染控制工程課 程設(shè)計(jì) 079779精品文檔大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)、人 刖 百大氣是人類賴以生存的最基本的環(huán)境因素，構(gòu)成了環(huán)境系統(tǒng)的 大氣環(huán)境子系統(tǒng)。一切生命過程，一切動(dòng)物、植物和微生物都離不 開大氣。大氣為地球生命的繁衍，人類的發(fā)展，提供了理想的環(huán) 境。它的狀態(tài)和變化，時(shí)時(shí)處處影響到人類的活動(dòng)與生存。造成大氣污染的原因，既有自然因素又有人為因素，尤其是人 為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。隨著人類經(jīng)濟(jì) 活動(dòng)和生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在大量消耗能源的同時(shí)，也將大量的廢 氣、煙塵物質(zhì)排入大氣，嚴(yán)重影響了大氣的質(zhì)量，特別是在人口稠 密的城市和工業(yè)區(qū)域。造成大氣污染的物質(zhì)主要有：一氧化碳 C

2、O 二氧化硫SO、一氧化氮NO臭氧Q以及煙塵、鹽粒、花粉、細(xì) 菌、苞子等。酸雨對(duì)人類產(chǎn)生著最直接、最嚴(yán)重的危害。形成酸雨的根本原 因是燃煤過程向大氣中排放大量的硫氧化物等酸辛氣體。我過是以 煤為主要能源的國家。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的消耗量逐步上 升，大氣污染物的排放量相應(yīng)增加。而就我國的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展就 我國的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展水平及能源的結(jié)構(gòu)來看，以煤炭為主要能源 的狀況在今后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)不會(huì)有根本性的改變。我國的大氣污染仍將以煤煙型污染為主。因此，控制燃煤煙氣污染是我國改善大氣 質(zhì)量、減少酸雨和SO2危害的關(guān)鍵問題。目前煙氣脫硫除塵一體化裝置主要是通過工藝改造和設(shè)備優(yōu)化 組合來實(shí)現(xiàn)脫硫除塵

3、的目的，很少有人來通過改良脫硫除塵劑的配 方收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除來實(shí)現(xiàn)這一目的。假如能夠在現(xiàn)有的成熟的高效率脫硫工藝的基礎(chǔ) 上，在投資成本和運(yùn)營成本都不高的情況下，通過一些工藝的改良 和脫硫藥劑的改善來提高其除塵效率，使得該脫硫除塵一體化裝置 既有良好的脫硫效果，又能獲得較高的除塵效率。這種技術(shù)的研制 和開發(fā)一定會(huì)有很好的推廣價(jià)值，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效 出。目錄刖百第一章總論51.1 概述51.2 設(shè)計(jì)任務(wù)書61.3 設(shè)計(jì)依據(jù)和原則8第二章除塵系統(tǒng)9除塵技術(shù)簡(jiǎn)介1機(jī)械除塵器92袋式除塵器103電除塵器124濕式除塵器13第三章煙氣量煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算143.1 煙氣

4、量的計(jì)算T43.2 煙氣含塵濃度的計(jì)算153.3 煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算16第四章除塵器的選擇164.1 除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率 164.2 工況下的煙氣量16 第五章 脫硫裝置的選擇175.1 概述5.2 濕式石灰脫硫18第六章 確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的布置196.1 各裝置及管道布置的原則206.2 管徑的確定206.3 煙囪的設(shè)計(jì)216.4 系統(tǒng)阻力計(jì)算226.5 風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的選擇及計(jì)算256.6 系統(tǒng)中煙氣溫度的變化27第七章 設(shè)備及系統(tǒng)布置圖287.1 設(shè)備一覽表287.2 通風(fēng)除塵系統(tǒng)布置圖- 28參考文獻(xiàn)29設(shè)計(jì)小結(jié)30第一章總論1.1 概述隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，

5、燃煤鍋爐排放的二氧化硫嚴(yán)重地污染 了我們賴以生存的環(huán)境。由于中國燃料結(jié)構(gòu)以煤為主的特點(diǎn)，致使 中國目前大氣污染仍以煤煙型污染為主，其中塵和酸雨危害最大， 且污染程度還在加劇。因此，控制燃煤煙塵的 SO2M改善大氣污染 狀況至關(guān)重要。高溫氣體凈化主要包括脫硫和除塵兩部分，此外還須脫除HCI、HF和堿金屬蒸汽等有害雜質(zhì)。在常規(guī)工藝中，脫硫和除塵作 為獨(dú)立的單元操作分別在各自的裝置中完成。而在脫硫除塵一體化 工藝過程中，將脫硫和除塵兩個(gè)單元操作結(jié)合起來，即在一個(gè)操作 單元中既達(dá)到除塵的目的又滿足脫硫的要求。脫硫除塵一體化操作 可以簡(jiǎn)化工藝流程，節(jié)約設(shè)備投資。因而，研究開發(fā)適合于我國燃 煤鍋爐煙氣脫硫

6、除塵一體化設(shè)備具有重要的使用價(jià)值。目前煙氣脫硫除塵一體化裝置主要是通過工藝改造和設(shè)備優(yōu)化 組合來實(shí)現(xiàn)脫硫除塵的目的，很少有人來通過改良脫硫除塵劑的配 方來實(shí)現(xiàn)這一目的。假如能夠在現(xiàn)有的成熟的高效率脫硫工藝的基 礎(chǔ)上，在投資成本和運(yùn)營成本都不高的情況下，通過一些工藝的改 良和脫硫藥劑的改善來提高其除塵效率，使得該脫硫除塵一體化裝置既有良好的脫硫效果，又能獲得較高的除塵效率。這種技術(shù)的研 制和開發(fā)一定會(huì)有很好的推廣價(jià)值，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效 血。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.2.1 設(shè)計(jì)題目：某燃煤采暖鍋爐房煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2.2 設(shè)計(jì)目的通過課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固本課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的

7、知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能 力。通過設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)學(xué)生確定 大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、實(shí)用 技術(shù)資料、編寫設(shè)計(jì)說明書的能力。1.2.3 設(shè)計(jì)原始資料（1）鍋爐型號(hào)：SZP4-13型，共4臺(tái)設(shè)計(jì)耗煤量：800kg/h（臺(tái)）通風(fēng)方式：自然送風(fēng)排煙溫度：1600c空氣過剩系數(shù)a=1.453煙氣密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：1.34kg/m 。排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：16%煙氣在鍋爐出口前阻力：800Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?7.86kPa冬季室外空氣溫度：一 1C空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）按0.01293kg/m煙氣其他性質(zhì)

8、按空氣計(jì)算煤的工業(yè)分析值：按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 13271 2001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：200mg/m。二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：900mg/m。凈化系統(tǒng)布置場(chǎng)地如圖1所示的鍋爐房北側(cè)15m以內(nèi)。圖1鍋爐房平面布置圖1.2.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求(1)燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算。(2)凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定。(3)除塵系統(tǒng)比較和選擇：確定除塵器類型、型號(hào)及規(guī)格，并確 定其主要運(yùn)行參數(shù)。(4)管網(wǎng)布置及計(jì)算：確定各裝置的位置及管道布置。并計(jì)算個(gè) 管段的管徑、長度、煙囪高度和出口內(nèi)徑及系統(tǒng)總阻力。(5)風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選擇：根據(jù)凈化系統(tǒng)所處理

9、煙氣量、煙氣溫 度、系統(tǒng)總阻力等計(jì)算選擇風(fēng)機(jī)種類、型號(hào)及電動(dòng)機(jī)的種類、型號(hào) 和功率。(6) 編寫設(shè)計(jì)說明書：設(shè)計(jì)說明書按設(shè)計(jì)程序編寫、包括方案的確定，設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選擇和有關(guān)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)圖等內(nèi)容。(7) 圖紙要求：除塵系統(tǒng)平面圖、剖面布置圖 2-3張。圖中設(shè)備管件應(yīng)標(biāo)注編號(hào)，編號(hào)應(yīng)與系統(tǒng)圖對(duì)應(yīng)。鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)平 面布置圖(A4)1張。按比例繪制。1.3設(shè)計(jì)依據(jù)和原則1.3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)(1)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GWPB3-1999(2)全國通用通風(fēng)管道計(jì)算手冊(cè)(3)除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)1.3.2 設(shè)計(jì)原則本設(shè)計(jì)遵循如下原則進(jìn)行工藝路線的選擇及工藝參數(shù)的確定：(1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可靠，總體布局合理。(2

10、)避免二次污染，降低能耗，近期遠(yuǎn)期結(jié)合、滿足安全要 求。(3)采用成熟、合理、先進(jìn)的處理工藝，處理能力符合處理要 求；(4)投資少、能耗和運(yùn)行成本低，操作管理簡(jiǎn)單，具有適當(dāng)?shù)?安全系數(shù)，各工藝參數(shù)的選擇略有富余，并確保處理后的尾氣可以 達(dá)標(biāo)排放；(5)在設(shè)計(jì)中采用耐腐蝕設(shè)備及材料，以延長設(shè)施的使用壽命；(6)廢氣處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮事故的排放、設(shè)備備用等保護(hù)措 施；(7)工程設(shè)計(jì)及設(shè)備安裝的驗(yàn)收及資料應(yīng)滿足國家相關(guān)專業(yè)驗(yàn) 收技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。第二章除塵系統(tǒng)除塵技術(shù)簡(jiǎn)介現(xiàn)在工廠中普遍采用的除塵設(shè)備包括機(jī)械除塵器、袋式除塵 器、電除塵器和濕除塵器等。但每種除塵凈化系統(tǒng)總有其技術(shù)上的 優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)

11、實(shí)際情況選擇合適的除塵設(shè)施與工藝。1機(jī)械除塵器通常是指利用質(zhì)量力(重力、慣性力和離心力等)的作用使顆 粒物與氣流分離的裝置。它包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除 塵器等。機(jī)械除塵設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 機(jī)械除塵利用的力比較單一，且除塵裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單且 沒有運(yùn)動(dòng)部件。所以除塵裝置故障少，容易操作和管 理，運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，投資費(fèi)用也較少。機(jī)械除塵可以用作多級(jí)除塵的第一級(jí)分離，也可以單 獨(dú)使用。當(dāng)單獨(dú)使用時(shí)一般用于對(duì)除塵效率要求不 高，或者僅僅需要簡(jiǎn)單除塵的場(chǎng)合。缺點(diǎn)： 機(jī)械除塵分離細(xì)小粉塵的能力比較弱，它對(duì)粒徑較大 （大于50 M 的粉塵有較高的除塵效果，但對(duì)粒徑較?。ㄐ∮?而 分離效果較差。機(jī)械除

12、塵作用力單一，但設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜，而且設(shè)計(jì)計(jì) 算數(shù)據(jù)容易受到多種因素影響，特別是外來氣流（如 漏風(fēng)）對(duì)除塵效果影響特別大。2袋式除塵器是含塵氣體從下部進(jìn)入圓筒形濾袋，在通過濾料的孔隙時(shí)，粉 塵被捕集于濾料上，透過濾料的清潔空氣由排出口排出，沉積在濾 料表面的粉塵，可以在機(jī)械振動(dòng)的作用下從濾料表面脫落，最終落 入灰斗中的一種除塵凈化設(shè)施。袋式除塵器的清灰方式主要有 ：（1）氣體清灰：氣體清灰是借助于高壓氣體或外部大氣反吹濾 袋，以清除濾袋上的積灰。氣體清灰包括脈沖噴吹清灰、反吹風(fēng)清 灰和反吸風(fēng)清灰。（2 ）機(jī)械振打清灰：分頂部振打清灰和中部振打清灰（均對(duì)濾 袋而言），是借助于機(jī)械振打裝置周期性的輪流

13、振打各排濾袋，以 清除濾袋上的積灰。(3)人工敲打：是用人工拍打每個(gè)濾袋，以清除濾袋上的積灰。袋式除塵設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 袋式除塵器可以捕集多種干性粉塵，特別是高比電阻 粉塵； 袋式除塵器可設(shè)計(jì)制造出適應(yīng)不同氣量的含塵氣體的 要求，除塵器的處理煙氣量可從幾 m3/h到幾百萬 mi/h ;袋式除塵器對(duì)凈化含微米或亞微米數(shù)量級(jí)的粉塵粒子 的氣體效率較高，一般可達(dá) 99%甚至可達(dá)99.99%1乂 上； 袋式除塵運(yùn)行穩(wěn)定可靠，沒有污泥處理和腐蝕等問 題，操作、維護(hù)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)： 袋式除塵器不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強(qiáng)的含塵氣 體，用布袋防塵器凈化煙塵時(shí)的溫度不能低于露點(diǎn)溫 度，否則將會(huì)產(chǎn)生結(jié)露，堵塞布袋

14、濾料的孔隙； 袋式除塵器的應(yīng)用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能 所影響，且會(huì)出現(xiàn)燒袋糊袋現(xiàn)象； 據(jù)統(tǒng)計(jì)，用袋式除塵器凈化大于 17000 m/h含塵煙氣 量所需的投資要比電除塵器高，而用其凈化小于17000 m3/h含塵煙氣量時(shí)，投資費(fèi)用比電除塵器省。3電除塵器是在通過高壓電場(chǎng)進(jìn)行分離的過程中，使塵粒荷電，并在電場(chǎng) 力的作用下，使塵粒聚集在集塵板上將粉塵從含塵氣體中分離出來 的一種除塵設(shè)備。電除塵設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 電除塵器可以凈化氣量較大且溫度較高的含塵煙氣。 在工業(yè)上凈化io5io6m/h的煙氣，且用于凈化 350c以下的煙氣，可長期連續(xù)運(yùn)行 除塵效率高。如果設(shè)計(jì)合理，安裝施工質(zhì)量高，電除

15、 塵器可以達(dá)到任何除塵效率的要求。目前，工業(yè)上應(yīng)用的電除塵器，多數(shù)的除塵效率已達(dá)到 99犯上。 電除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣流速度低，壓力損失小，干式電除塵器的壓力損失大約為100200Pa,濕式電除塵器的壓力損失稍高些，通常只有 200300Pa。電除塵器能夠除下的粒子粒徑范圍較寬，對(duì)于 0.1師 的粉塵粒子仍有較高的除塵效率。 電除塵器的能量消耗比其他類型除塵器低。如以每小 時(shí)凈化1000m煙氣計(jì)算，電除塵器的電能消耗約為 0.2 0.8kwh。缺點(diǎn)： 電除塵器的除塵效率受粉塵物理性質(zhì)影響很大，特別 是粉塵比電阻的影響更為突出。電除塵器最適宜捕集 比電阻為1045X1011 袋式除塵器的應(yīng)用主要受

16、濾料的耐溫和耐腐蝕等性能 所影響，且會(huì)出現(xiàn)燒袋糊袋現(xiàn)象； 電除塵器不適宜直接凈化高濃度含塵氣體。電除塵器對(duì)制造和安裝質(zhì)量要求很高，需要高壓變電 及整流控制設(shè)備，且占地面積大。4濕式除塵器是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和顆粒 的慣性碰撞或者化學(xué)作用捕集顆粒，使粉塵從含塵氣體中分離出來 的一種除塵設(shè)備。濕式除塵設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 濕式除塵器的除塵效率不僅能與布袋和電除塵器相 當(dāng)，而且還可適用這些除塵器所不能勝任的除塵條 件。表現(xiàn)在濕式除塵器對(duì)凈化高溫、高濕、高比阻、 易燃、易爆的含塵氣體具有較高的除塵效率。 濕式除塵器在去除含塵氣體中粉塵粒子的同時(shí)，還可 去除氣體中的水蒸氣及某

17、些有毒有害的氣態(tài)污染物。因此，濕式除塵器既可以用于除塵，又可以對(duì)氣體起 到冷卻、凈化的作用。 設(shè)備投資少，構(gòu)造比較簡(jiǎn)單：在耗用相同能耗的情況 下，濕式除塵器的除塵效率比干式除塵器的除塵效率 高。缺點(diǎn)： 濕式除塵器的粉塵回收困難，且排出的沉渣需要處 理。濕式除塵器不適用于凈化含有憎水性和水硬性粉塵的 氣體。 凈化含有腐蝕性的氣態(tài)污染物時(shí)，洗滌水(或液體) 將具有一定程度的腐蝕性。因此，除塵系統(tǒng)的設(shè)備均 應(yīng)采取防腐措施。濕式除塵器因含水運(yùn)行，在寒冷地區(qū)設(shè)備容易結(jié)凍，因 止匕要采用防凍措施。第三章煙氣量煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算3.1 煙氣量的計(jì)算(1)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量Q'a=4.78 x

18、 (1.867C Y+5.56HY+0.7SY-0.7O Y)(m 3/kg)式中：cY、hy、SY、O分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。Q'a=4.78 X (1.867 乂 6 8%+5.56X 4%+0.7X 1% 0.7 x 5%)=7.00 (m3/kg)(2)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量(設(shè)空氣含濕量12.93g/m3)Q's=1.867(CY+0.375SY)+11.2HY+1.24W+0.016Q'a+0.79Q'a+0.8NY (m3/kg)式中：Q'a標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，m/kg ;W-煤中水分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%N N元素在煤中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Q

19、's=1.867 X (6 8%+0.375X 1%)+11.2 X 4%+1.24X 6%+0.016X 7.0 0+0.79 x 7.00 +0.8 乂 1%=7.45( m3/kg)(3)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量Q=Q's+1.016(a-1)Q' a (m3/kg)式中：a空氣過量系數(shù)(a=1.45);QS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，m/kg ；Q's標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量，m/kg。注意：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量 Q應(yīng)以m/h計(jì)，因此Q=QX設(shè)計(jì)耗煤 量。Q=7.45 +1.016X(1.45- 1) X 7.00 =10.65 (m3/kg)(4)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q

20、=QX 設(shè)計(jì)耗煤量(rm/h ) =10.65 X 800=8520 (rm/h )3.2 煙氣含塵濃度的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度C = dsh >A7Qs (kg/m3)式中：dsh排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；AY煤中不可燃成分的含量;QS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，ml/kg。C = 0.16 X15%/10.65 =2.25 Xl0-3(kg/m3)= 2.25 x 103(mg/m3)3.3 煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算(1)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算Y3、CSo2= 2S /Qs(mg/m)式中：S煤中含可燃硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；qs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量，m/kg。

21、CSo廣 2 X 1% 0.98 X 106/10.65 (mg/m3)= 1840.36(mg/m3)第四章除塵器的選擇4.1 除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率于1- Cs/C式中：C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度，mg/m;CS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，mg/nm。則:刀=1 -200/ 2.25 X 103=91.11 %刀 so2=1-900/ 1840.36=51.10%4.2 工況下的煙氣量QTm3/h式中：Q-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，m/h;T 工況下煙氣溫度,K;T標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度，273K結(jié)果為 Q =13513 (m3/h ) =13513/3600 = 3.75 (m3/s)根據(jù)工況下

22、的煙氣量、煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率確定除塵器：選擇XLD-4型多管式旋風(fēng)除塵器，產(chǎn)品性能規(guī)格見表3.1型號(hào)配套鍋爐容量/(j/H)處理煙氣量/(m3/h)除塵效率/%設(shè)備阻力/Pa分割粒徑d/(50um)質(zhì)量/kgXLD-441200092-95932-11283.06-3.32369表4.1除塵器產(chǎn)品性能規(guī)格ABCDEFGHMN14001400300503501000298544607004235表4.2除塵器外型結(jié)構(gòu)尺寸(見圖4.1)一匚.二圖4.1除塵器外型結(jié)構(gòu)尺寸第五章脫硫裝置的選擇5.1 概述目前煙氣脫硫技術(shù)種類達(dá)幾十種，按脫硫過程是否加水和脫硫 產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫分為：濕

23、法、半干法、干法三大類脫硫 工藝。濕法脫硫技術(shù)較為成熟，效率高，操作簡(jiǎn)單。傳統(tǒng)的石灰石 石灰一石膏法煙氣脫硫工藝采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的 亞硫酸鈣、硫酸鈣，由于其溶解度較小，極易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi) 形成結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。5.2 濕式石灰脫硫技術(shù)是用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態(tài)下脫硫和處理脫 硫產(chǎn)物，該法具有脫硫反應(yīng)速度快、設(shè)備簡(jiǎn)單、脫硫效率高等優(yōu) 點(diǎn)，但普遍存在腐蝕嚴(yán)重、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高及易造成二次污染等 問題。石灰石一一石膏法脫硫工藝是世界上應(yīng)用最廣泛的一種脫硫技術(shù)，日本、德國、美國的火力發(fā)電廠采用的煙氣脫硫裝置約 90林用此工藝。5.2.1 石灰石一一石膏法脫硫工藝原理及流程石灰石

24、一一石膏法脫硫工藝采用廉價(jià)易得的石灰石或石灰作脫 硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液， 當(dāng)采用石灰為吸收劑時(shí)石灰粉經(jīng)消化處理后加水制成吸收劑漿 液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫 與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而被脫 硫，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。吸收塔內(nèi)的反應(yīng)、傳遞也極為復(fù)雜， 總的反應(yīng)為：CaCO3 SO2 2H2O Cas。,？2H2O CO2脫硫后的煙氣 經(jīng)除霧器除去攜帶的細(xì)小液滴，經(jīng)煙囪排入大氣，脫硫石膏漿液經(jīng) 脫水裝置脫水后回收利用。剩余漿液與新加入的石灰石漿液一起循 環(huán)，這樣就可以使加入的吸收劑充分被利用，并確保石膏晶體的增

25、長。石膏晶體的正常增長是最終產(chǎn)品處理比較簡(jiǎn)單的先決條件。新 鮮的吸收劑石灰石漿液根據(jù)pH值和分離SO量按一定比例直接加入 吸收塔。5.2.2 脫硫效率的主要影響因素濕式煙氣脫硫工藝中，吸收塔循環(huán)漿液的 pH值、液氣比、煙氣 速度、煙氣溫度等參數(shù)對(duì)煙氣脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行影響較大。5.2.2.1 吸收塔洗滌漿液的PH吸收塔洗滌漿液中pH值的高低直接影響SO的吸收率及設(shè)備的 結(jié)垢、腐蝕程度等，而且脫硫過程的pH值是在一定范圍內(nèi)變化的。 長期的研究和工程實(shí)踐表明，濕法煙氣脫硫的工藝系統(tǒng)一般要求洗滌 漿液的P H值控制在4.55.5之間。5.2.2.2 液氣比石灰石法噴淋塔的液氣比一般在（1525）L

26、/m3。取L/G =18L/m3,則：液體用量 L 18Q 18 8.520 103 1.53 105 L h5.2.2.3 煙氣流速和煙氣溫度目前，將吸收塔內(nèi)煙氣流速控制在（2.63.5）m/s較合理，典型 值為3m/s。則吸收塔的截面積為：A=Q/V=8.520X10八3/3 >600=0.79 m2第六章確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的布置6.1 各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況及鍋爐現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定各裝置的位置。一旦確定各裝置的位置，管道的布置也就基本可以確定了。對(duì)各裝 置及管道的布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單、緊湊、管路短、占地面積小，并使安 裝、操作和檢修方便。6.2 管徑的確定

27、管道直徑：3 .式中：Q 工況下管內(nèi)煙氣流量，m/s ；v煙氣流速，m/s (對(duì)于鍋爐煙塵為10-15 m/s).取 v=14m/s 則 d=0.58 (m)表6.1風(fēng)道直徑規(guī)格表外徑D/mm鋼制板風(fēng)管外徑允許偏差/mm壁厚/mm600±10.75內(nèi)徑：d1 600-2 X0.75=598.5(m/s)由公式d J-(m)可計(jì)算出實(shí)際煙氣流速：V=13.34(m/s)6.3 煙囪的設(shè)計(jì)6.3.1 煙囪高度的確定首先確定共用一個(gè)煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量(t/h ),然后 根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定(表 5.1 )確定煙囪的高 度。表6.2鍋爐煙囪的高度鍋爐總額定出力 /(t/

28、h)<11-22-66-1010-2026-35煙囪最低高度/m202530354045鍋爐總額定出力：4X4=16 (t/h )，故選定煙囪高度H為40m。6.3.2 煙囪直徑的計(jì)算0.0188 Q (m)煙囪出口內(nèi)徑可按下式計(jì)算：d式中：Q通過煙囪的總煙氣量，按表:6.3選取的煙囪出口煙氣流速，m/s表6.3煙囪出口煙氣流速/ (m/s)通風(fēng)方式運(yùn)行情況全負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷時(shí)機(jī)械通風(fēng)10-204-5自然通風(fēng)6-102.5-3選定=2.5m/s結(jié)果為：d=1.74 (m) 圓整取d=1.8 m煙囪底部直徑：d1 d2 2?i?H(m)式中d2 煙囪出口直徑，m；H 煙囪高度，m;i煙囪錐度

29、(通常取i=0.02-0.03 )。取i=0.02結(jié)果為：di=3.4 (mj)6.3.3 煙囪的抽力精品文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系管理員刪除Sy0.0342H (273 tk1273 tp)?B(Pa)式中H 煙囪高度，mi tk 外界空氣溫度，° Ctp 煙囪內(nèi)煙氣平均溫度。C B 當(dāng)?shù)卮髿鈮?，Pa結(jié)果為：Sy=183 (Pa)6.4 系統(tǒng)阻力計(jì)算6.4.1 摩擦壓力損失Lc 2 E (1)對(duì)于圓管PL/三 a式中：L管道長度(不包括管件、閥門自身尺寸大小)m;d 管道直徑，mP煙氣密度，kg/m3；y管中氣流平均速率，m/s;入一一摩才8阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)Re和管道相對(duì)

30、粗糙度K/d 的函數(shù)?？梢圆槭謨?cè)得到(實(shí)際中對(duì)金屬管道值可取0.02 ,對(duì)被砌或混凝土管道植可取0.04 )。對(duì)于直徑600mmffl管：L=9.03m273273人，3、n 1.34 0.84(kg / m )273 160443結(jié)果為： _ _.2"=0.02X(9.03 F.6) X(0.84 X14 +2)=24.8pa(2)對(duì)于磚砌拱形煙道(見圖6.4)S 2 -D2 B2 -(B)2D=600 mm式中S為面積，結(jié)果為：B=637 mm圖6.4磚砌拱形煙道6.4.2 局部壓力損失2p r (Pa)式中：一一異形管件的局部阻力系數(shù)，與 相對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流速率，m/s煙氣密

31、度，kg/m3圖6.5中一為漸縮管。圖6.5 除塵器入口前管道示意圖至45度時(shí)，=0.1,取=45 度，=13.34m/s結(jié)果為：p 7.5 (Pa)L1=0.05 Xtan67.5=0.12 (m圖6.5中二為30度Z形彎頭H=2.985-2.39=0.595=0.6 (n)H/D=0.6/0.5= 1.2取=0.157=Re =0.157(Re = 1.0)結(jié)果為:p 11.7 (Pa)圖6.5中三為漸闊管A20.35 1A10.49853.14 4.(1 0.495) 113 tan153215.2 (Pa)0.93(m)圖6.3中a為漸擴(kuò)管圖6.6除塵器出口至風(fēng)機(jī)入口段管道示意圖三45

32、度時(shí),=0.1,取=30度,=13.34m/s結(jié)果為:7.5 (Pa)L=0.93(m)圖6.6中b、c均為90度彎頭D=600,取 R=D則=0.23結(jié)果為:17.2 (Pa)兩個(gè)彎頭:2 p 2 17.2 34.4( Pa)對(duì)于如圖6.7中所示T形三通管=0.78p 58.30 (Pa)對(duì)于T形合流三通 =0.55結(jié)果為： p 41.11 (Pa)系統(tǒng)總阻力(其中鍋爐出口前阻力為 800Pa,除塵器阻力1128Pa)為:H =30.4+84.2+7.5+11.7+15.2+7.5+34.4+58.3+41.1+800+1128至218.3(Pa) 6.5風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的選擇及計(jì)算6.5.1

33、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)風(fēng)量計(jì)算Qy1.1Q273 tp273101.325-B-3(m3/ h)式中1.1 風(fēng)量備用系數(shù)，B 當(dāng)?shù)卮髿鈮?，kPQ 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前表態(tài)下風(fēng)量，m/htp風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，若管道不太長，可以近似取鍋爐排煙溫度，C結(jié)果為Q=15391.1(nm/h )6.5.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓計(jì)算101.325 1.293一 (Pa)y273 tpHy 1.2( h Sy)pyy 273 ty式中：1.2風(fēng)機(jī)備用系數(shù)；h 系統(tǒng)總阻力，Pa;Sy 煙囪抽力，Pa tp 風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，。C ty 風(fēng)機(jī)性能表中給出白試驗(yàn)用氣體溫度，° Cy 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣密度，kg/m3結(jié)果為Hy=2276

34、 (Pa)根據(jù)H和Q,選定Y5-47II型No.7c的引風(fēng)機(jī)，Y5-47II型引風(fēng)機(jī)是在原Y5-47 II型引風(fēng)機(jī)性能基礎(chǔ)上改進(jìn)的產(chǎn)品，該引風(fēng)機(jī)最佳工況點(diǎn)的全壓內(nèi)效率為85.6%,與原Y5-47II型引風(fēng)機(jī)相比較，由于進(jìn)行了一系列改進(jìn)，使噪聲值有顯著降低，噪聲指標(biāo)為12.5dB。性能表如下。NeQyHy3600 1000 1-(kW)2表6.7引風(fēng)機(jī)性能表機(jī)號(hào)傳 動(dòng)力 式轉(zhuǎn)速/r/min8M:/m3/h全壓/Pa內(nèi)效率/%內(nèi)功率/kw所需功率/kw523201166330307912.4217. 006.5.3電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算式中：Qy 風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m3/hHy 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa1 風(fēng)機(jī)在全壓頭時(shí)的

35、效率(一般風(fēng)機(jī)為0.6,高效風(fēng)機(jī)約為 0.9)2 機(jī)械傳動(dòng)效率，當(dāng)風(fēng)機(jī)與電機(jī)直聯(lián)傳動(dòng)時(shí)2=1,用聯(lián)軸器連接時(shí)2=0.950.98 ,用V型帶傳動(dòng)時(shí)2=0.95電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)引風(fēng)機(jī)， =1.3Ne=22.2 (kW)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)方式選定Y180M-2型電動(dòng)6.6系統(tǒng)中煙氣溫度的變化6.6.1 煙氣在管道中的溫度降tiq?FQ?CV(C)式中:Q-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量,m3/hF 管道散熱面積，m23標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣平均比熱容（一般為1.3521.357KJ/（m q 管道單位面積散熱損失 KJ/（m 3 h）室內(nèi) q=4187 KJ/(m 3 h)室外 q =5443 KJ/(m3 h)室內(nèi)管道長：L=2.18-0.6-0.12=1.46 (m) F=HLD=2.29 (m2)室外管道長：L=9.5-1.46=8.04 (m) F= HLD=12.69 (m2)t16.8( C )6.6.2 煙氣在煙囪中的溫度降t2H ?A、D(C)式中：H 煙囪高度，m。A 溫度系數(shù)，可由表7-2-1查D 合用同一煙囪的所有車爐額定蒸發(fā)量之和，t/h;煙囪種類鋼煙囪（無襯筒）鋼煙囪（有襯筒）磚煙囪（H<50m,壁厚小于0.5m）磚煙囪（壁厚人丁 0.5m）A20.80.4