大氣課程設(shè)計---袋式除塵器

1、環(huán)境工程大氣污染控制工程課程設(shè)計專業(yè)班級：08級環(huán)境工程2班學(xué)生姓名： 學(xué) 號：20087366時 間：2011.7.5指導(dǎo)老師： 目錄1.設(shè)計原始資料·····································&#

2、183;·····················31.1設(shè)計內(nèi)容···························

3、····································31.2設(shè)計要求············

4、3;·················································

5、3;31.3設(shè)計參數(shù)················································&#

6、183;··············31.4氣象條件··································

7、·····························42設(shè)計計算····················

8、··········································42.1.燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算····

9、;···························42.2除塵器的選擇·····················&

10、#183;······································53袋式除塵器的設(shè)計計算·········&

11、#183;·······································63.1過濾面積的確定········&#

12、183;·················································63

13、.2濾袋數(shù)量的計算················································

14、83;·········63.3袋籠·······································

15、83;····························63.4進風(fēng)通道的設(shè)計···················

16、3;······································63.5出風(fēng)通道的設(shè)計··········

17、;···············································63.6袋式除塵器上箱體的設(shè)計計算

18、·············································63.7電磁脈沖閥···

19、83;·················································

20、83;········73.8噴吹管········································&#

21、183;·························73.9提升閥的選型設(shè)計計算······················

22、······························73.10氣包···················

23、;················································73.11空氣壓縮機&

24、#183;·················································&

25、#183;··········73.12灰斗的設(shè)計計算·····································&

26、#183;···················84煙氣脫硫工藝設(shè)計····························

27、83;·························94.1脫硫工藝組成及流程······················&#

28、183;································94.2煙氣系統(tǒng)設(shè)計···············

29、3;·············································104.3吸收塔系統(tǒng)設(shè)計··

30、3;·················································

31、3;······104.4脫硫吸收劑設(shè)計·········································

32、3;·················115小結(jié)································

33、;·····································126參考文獻···········

34、3;·················································

35、3;···127.附圖·············································

36、3;·······················13袋式除塵器是控制粉塵污染應(yīng)用最廣的設(shè)備，其運行過程是以濾料清灰再過濾的程序運行的，要保證袋式除塵器長期穩(wěn)定運行，關(guān)鍵事情會技術(shù)和濾料特性。本設(shè)計依據(jù)煤種等工藝條件及排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，對袋式除塵器的性能和結(jié)構(gòu)進行設(shè)計計算；通過合理選擇濾料、均勻布?xì)狻⒓皶r清灰等措施，提高布袋除塵器的效率，有效降低袋式除塵器的壓力損失。1

37、.設(shè)計原始資料1.1設(shè)計內(nèi)容。袋除塵機使用與火電行業(yè)在我國還是剛剛起步，在對袋除塵技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r進行了解后，決定對本設(shè)計選用袋式除塵。系統(tǒng)工藝流程見圖：1.2設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下袋除塵器煙塵排放濃度為150mg/m，二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)為160mg/m。1.3設(shè)計參數(shù)應(yīng)用基灰分：13.38%；應(yīng)用基水分：16.32%；可燃基揮發(fā)分：41.98%；應(yīng)用基低位發(fā)熱量：16768KJ/kg（由于媒質(zhì)波動較大，要求除塵器適應(yīng)性較好）。鍋爐設(shè)備的主要參數(shù)額定蒸發(fā)量（t/h）主蒸汽壓力（MPa）主蒸汽溫度(C)燃煤量(t/h)排煙量(m/h)排煙溫度(C)2209.8154036.4440000140-150煤的

38、組成成分 單位:CHNSAWV68411156131.4氣象條件年平均大氣壓力97.86kPa，最低溫度平均值-1，當(dāng)?shù)仄骄L(fēng)速2.8m/s，空氣過剩系數(shù)，煙氣密度1.34kg/m，空氣含水0.01296kg/m。2、設(shè)計計算2.1.燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量 =6.97式中 C，H，S，O 分別代表煤中各元素所含得質(zhì)量分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量 =7.42()式中 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，W-煤中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，N-N元素在煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(3)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q應(yīng)以計,因此,=10.25×36.4×1000=373100

39、()式中a-空氣過量系數(shù)，-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量, -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量,(4)煙氣含塵濃度式中-排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，-煤中不可燃成分的含量-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量, ()(5)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算式中S-煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量,()2.2除塵器的選擇(1)除塵效率=91.45%式中C-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度, -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值, (2)除塵器的選擇工作狀況下煙氣流量 =578100式中Q-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量,，-工況下煙氣溫度,KT-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度,273K則煙氣流速為 所以選用脈沖噴吹清灰方式，選用聚苯硫醚濾料

40、，過濾風(fēng)速取1.0m/min。3.袋式除塵器的設(shè)計計算3.1過濾面積的確定S=V/60v式中，S為過濾面積 m；v為過濾風(fēng)速 m/min；V為處理風(fēng)量 m/h。本次設(shè)計的v=1.0m/min，V=440000 m/h。則3.2濾袋數(shù)量的計算式中，N為濾袋數(shù)量，條；S為過濾面積，m；D為濾袋直徑，mm；L為濾袋長度，m。取D=150mm，L=6m。3.3袋籠本次設(shè)計采用圓形履帶框架，頂邊結(jié)構(gòu)采用卷邊法蘭型。袋籠縱筋為不銹鋼筋條。3.4進風(fēng)通道的設(shè)計本次設(shè)計采用傳統(tǒng)的大空間自由配氣系統(tǒng)，就是把通道做得很大，讓氣體在里面自由平衡，平均分配到各個過濾室。其設(shè)計尺寸為：4820 mm×3000

41、mm×11110mm。3.5出風(fēng)通道的設(shè)計出風(fēng)通道是潔凈煙氣排出除塵器的通道，它的尺寸由出風(fēng)法蘭口決定，出風(fēng)法蘭凈尺寸為1680mm×3000mm，除塵器總長度為11120mm（3700×3+5×4）。因此出風(fēng)通道的尺寸為1680mm×3000mm×11120mm。3.6袋式除塵器上箱體的設(shè)計計算（1）袋的布置。對于150-180mm，袋長為6m的濾袋，袋間距應(yīng)大于濾袋的半徑，相鄰行距通常取250mm。在本次設(shè)計中除塵器分6個室，左右對稱布置。每個室的濾袋采用正方型布置，濾袋間凈距取100mm，相鄰行凈距取100mm。邊排濾袋與袋室或

42、隔板之間的距離（從濾袋中心算起）由于不要求同行，取200mm。每室濾袋數(shù)為182個，縱向排14個，橫向排13個。（2）脈沖除塵器花板設(shè)計?；ò宓拈_孔取決于濾袋的布置，由濾袋布置可知，每個花板的尺寸為：縱向，200+250×13+50+200=3700mm；橫向，200+250×12+200=3400mm。（3）上箱體高度的確定。截面風(fēng)速一般不超過10m/s，提升閥的行程為500mm，因此初步擬定上箱體高度為800mm。則截面風(fēng)速為（符合設(shè)計要求）式中，v為截面風(fēng)速，m/s；Q為一個室的氣體流量，m/h；S為一個室的截面面積，m。3.7電磁脈沖閥一個脈沖閥的噴吹面積為 S=1

43、3×DL=13×3.14×0.15×6=36.738m設(shè)計噴吹管徑與脈沖閥徑一致，取噴嘴平均直徑為16mm，則噴嘴截面積為200，閥接管面積為5150，則噴嘴截面積/閥接管面積=200×13/5150×100%=50.4%，滿足要求。本次設(shè)計采用DMF-Y-89型電磁脈沖閥，其技術(shù)規(guī)格如下：氣源壓力0.2-0.3MPa；工作電壓DC2.4V；噴嘴量250L/pluse；絕緣電阻20M。3.8噴吹管噴嘴截面/閥接管的面積=50%-60%。設(shè)計噴吹管離花板的距離為150mm左右，噴吹管管徑內(nèi)徑取80mm，外徑取89mm。遠(yuǎn)離氣包的噴吹孔孔

44、徑比近氣包的噴吹孔孔徑要小0.5-1.0mm。噴吹管上前5個孔孔徑為16.5mm，接下來的4個孔孔徑為16mm，最后4個為15.5mm，噴吹管尾部距除塵器壁100mm。3.9提升閥的選型設(shè)計計算本次設(shè)計的除塵器處理風(fēng)量較大，為了盡量減少阻力，提升發(fā)出口氣速取10m/s，一個提升閥控制一個過濾室。每個提升閥氣缸所要提供的推力：F=5000S=5000×0.86=4300N3.10氣包選擇氣包的容量為250L，氣包的氣體壓力為0.3MPa，氣源壓力為0.6 MPa，氣包充氣管內(nèi)的壓力為0.4 MPa.每個過濾室設(shè)一個氣包，每個電磁脈沖在氣包上的間隔為250mm。3.11空氣壓縮機（1）壓

45、縮空氣消耗量a電磁脈沖閥耗氣量（0.3 MPa,21.8） 取T=20s式中，Q為壓縮空氣消耗量，m/min；n為一個周期內(nèi)噴吹脈沖閥的數(shù)量，個；T為脈沖周期，min；q為每個脈沖閥一次噴吹耗氣量，m/(閥·次)；a為附加系數(shù)，一般取1.5.b提升閥耗氣量（0.4 MPa,21.8）計算式中，V為提升閥的耗氣量，m；S為提升閥面積，m；h為提升閥的行程，m。（2）空壓機的供氣量（0.6 MPa,21.8）a電磁脈沖閥 因為，所以b.提升閥 因為，所以c空壓機 因為，所以d空壓機實際供氣量計算 取式中為空壓機實際供氣量，m/min；為附加系數(shù)。因此選擇空壓機為1 m/min，0.6 M

46、Pa.3.12灰斗的設(shè)計計算灰斗上不寬度為4900mm，上不長度為11110mm，下不寬度為186mm，則灰斗高度H=tan65°×（4900-186）/2=5055mm灰斗下部長度L=11110-2Htan30°=11110-2×5055tan30°=5273mm4.煙氣脫硫工藝設(shè)計4.1脫硫工藝組成及流程鍋爐煙氣經(jīng)袋式除塵器除塵后，通過增壓風(fēng)機、GGH(可選)降溫后進入吸收塔。在吸收塔內(nèi)煙氣向上流動且被向下流動的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌。循環(huán)漿液則通過噴漿層內(nèi)設(shè)置的噴嘴噴射到吸收塔中，以便脫除SO2、SO3、HCL和HF，與此同時在“強制氧化

47、工藝”的處理下反應(yīng)的副產(chǎn)物被導(dǎo)入的空氣氧化為石膏（CaSO42H2O），并消耗作為吸收劑的石灰石。循環(huán)漿液通過漿液循環(huán)泵向上輸送到噴淋層中，通過噴嘴進行霧化，可使氣體和液體得以充分接觸。每個泵通常與其各自的噴淋層相連接，即通常采用單元制。在吸收塔中，石灰石與二氧化硫反應(yīng)生成石膏，這部分石膏漿液通過石膏漿液泵排出，進入石膏脫水系統(tǒng)。脫水系統(tǒng)主要包括石膏水力旋流器（作為一級脫水設(shè)備）、漿液分配器和真空皮帶脫水機。經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級除霧器除霧，在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。同時按特定程序不時地用工藝水對除霧器進行沖洗。進行除霧器沖洗有兩個目的，一是防止除霧器堵塞，二是沖洗水同時作為

48、補充水，穩(wěn)定吸收塔液位。在吸收塔出口，煙氣一般被冷卻到4655左右，且為水蒸氣所飽和。通過GGH將煙氣加熱到80以上，以提高煙氣的抬升高度和擴散能力。最后，潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。脫硫過程主反應(yīng)由以下幾個：SO2 + H2O H2SO3 (吸收)CaCO3 + H2SO3  CaSO3 + CO2 + H2O (中和) CaSO3 + 1/2 O2  CaSO4 (氧化)CaSO3 + 1/2 H2O CaSO31/2H2O (結(jié)晶)CaSO4 + 2H2O Ca

49、SO42H2O (結(jié)晶)CaSO3 + H2SO3  Ca(HSO3)2 (pH控制)同時煙氣中的HCL、HF與CaCO3的反應(yīng)，生成CaCl2或CaF2。吸收塔中的pH值通過注入石灰石漿液進行調(diào)節(jié)與控制，一般pH值在5.56.2之間。主要工藝流程如圖4.2煙氣系統(tǒng)設(shè)計（1）煙道尺寸選取。計算出煙道截面積約為31 m，煙道尺寸選擇如下：進口煙道5300mm×5900mm；出口煙道6600mm×4800mm；旁路煙道5000mm×8000mm。（2）增壓風(fēng)機設(shè)計。本設(shè)計選用靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機，根據(jù)設(shè)計規(guī)程，增壓風(fēng)機的流量考慮10%的富裕量。煙氣進入脫硫裝置流量為440000 m/h，增壓風(fēng)機流量為470000 m/h。增壓風(fēng)機的壓力考慮20%富裕量，升壓4700Pa。（3）煙氣換熱器設(shè)計。本設(shè)計選用回旋式煙氣換熱器。4.3吸收塔系統(tǒng)設(shè)計（1）吸收塔本體設(shè)計。PH值取為5.2-5.8