2025年除塵說明書參考

本科畢業(yè)設(shè)計（論文）題目某供熱站2×100t/h燃煤鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計學(xué)生姓名學(xué)號院（系）專業(yè)環(huán)境工程指導(dǎo)教師時間編制依據(jù)及主要材料1.1編制依據(jù)（1）設(shè)計任務(wù)書（2）《大氣污染治理工程技術(shù)導(dǎo)則》（HJ2000～2010）1.2主要資料（1）魏先勛《環(huán)境工程設(shè)計手冊》湖南科學(xué)技術(shù)出版社；（2）郝吉明,馬廣大,王書肖《大氣污染控制工程》高等教育出版社；（3）《供暖通風(fēng)設(shè)計手冊》,中國建筑工業(yè)出版社；（4）吳忠標(biāo)《實用環(huán)境工程手冊—大氣污染控制工程》化學(xué)工業(yè)出版社；（5）周興求《環(huán)保設(shè)備設(shè)計手冊—大氣污染控制設(shè)備》化學(xué)工業(yè)出版社；（6）張殿印，王純《除塵工程設(shè)計手冊》化學(xué)工業(yè)出版社；（7）柴曉麗，馮滄，黨小慶《環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》化學(xué)工業(yè)出版社。1.3相關(guān)法律法規(guī)（1）《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271～2014）；（2）《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223～2011）；（3）《煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB20426～2006）；（4）《西安燃煤鍋爐顆粒物和二氧化硫排放限值》（DB61/534～2011）；（5）《關(guān)中地區(qū)重點行業(yè)大氣污染物排放限值》（DB61/941～2014）；（6）《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16297～1996）；（7）《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095～2012）。

2煙氣量、顆粒物和二氧化硫濃度的確定2.1設(shè)計基礎(chǔ)資料鍋爐類型：燃煤鏈條爐；鍋爐蒸發(fā)量：100t/h（臺），共2臺排煙溫度：150℃煙氣密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：1.34kg/m3空氣過剩系數(shù)：α=1.4排煙中飛灰占煤中不可燃成份的比例：20%當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?7.86kPa冬季室外空氣溫度：-1℃空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：按0.01293kg/m3煙氣其他性質(zhì)按空氣計算煤選用彬縣煤，其參數(shù)如表2-1：表2-1彬縣煤參數(shù)項目單位設(shè)計煤種工業(yè)分析水分Madwt%2.69灰分Aadwt%14.18揮發(fā)分Vadwt%26.81固定碳FCadwt%56.32元素分析碳Cadwt%69.12氫Hadwt%3.76氧Oadwt%9.08氮Nadwt%0.63硫St.adwt%0.54汞Hgadwt%痕量砷Asadwt%痕量發(fā)熱量Qb.adKJ/kg27440可磨指數(shù)HGT/62灰熔點變形溫度DT℃1260軟化溫度ST℃1320流動溫度FT℃1390灰組成分析二氧化硅wt%49.55三氧化二鋁wt%20.71三氧化二鐵wt%6.13氧化鈣wt%11．08氧化鎂wt%1.93二氧化硫wt%6.92二氧化鈦wt%0.62執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：《關(guān)中地區(qū)重點行業(yè)大氣污染物排放限值》（DB61/941-2014）2.2具體計算以所選的彬縣煤假設(shè)1Kg進(jìn)行計算，如表2-2：表2-2煤的計算元素質(zhì)量/g各元素的物質(zhì)的量C691.257.6H37.637.6O90.85.675N6.30.45S5.40.168水分26.91.494則該煤的化學(xué)分子式為C57.5H37.6O5.675N0.45S0.1682.2.1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量的計算 Va0=22.4×4.78×x+將數(shù)據(jù)代入式2-1，可得：V=6.888m3/kg式中：Va0x―C的物質(zhì)的量y―H的物質(zhì)的量z―S的物質(zhì)的量w―O的物質(zhì)的量2.2.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量的計算理論煙氣量的計算： Vfg0=22.4×[x+將數(shù)據(jù)代入式2-2，可得：=7.1956m3/kg式中：Vfg0理論干煙氣量的計算： Vfg0=22.4×[x+z+3.78×將數(shù)據(jù)代入式2-3，得：=22.4×[57.6+0.45+3.78×=6.741m3/kg式中：―理論干煙氣量2.2.3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量的計算 Vα=α×將數(shù)據(jù)代入式2-4，得：Vα=1.4×6.888=9.6433m式中：Vα―α―空氣過剩系數(shù)，1.4 Vfg=將數(shù)據(jù)代入式2-5，得：=9.9509m3/kg2.2.4設(shè)計耗煤量 W=P×T （==2520000選用煤熱值：Q=27440KJ/kgm式中：m理―理論耗煤量此次設(shè)計采用鍋爐為DH70-1.6/130/70-ALL，鍋爐效率為80%，則實際耗煤量;m式中：m實―實際耗煤量2.2.5煙氣流量的計算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量： Q=Vfg*m實=9.5909*11479.59=114232.28m3/h （2-7）式中：Q―標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣流量干煙氣流量：Q工況下煙氣流量： （2-8）式中：Q'―Tˊ―工況下溫度T―標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度2.2.6煙氣含塵濃度的計算Aad=14.18%，鏈條爐不可燃成分比例20%，灰分=14.8%×11479.9=1627.81mg/m3 （2-9）2.2.7煙氣含硫濃度的計算Sad=0.54%，ms=0.54%×11479.59=61.98kgm干SO2濃度： （2-10）2.2.7效率的計算除塵效率的計算： η=1-202968.42脫硫效率的計算： η=1-501137.28脫硝效率的計算：根據(jù)工程經(jīng)驗值，燃煤鍋爐氮氧化物的濃度一般為300mg/m3，則此次設(shè)計中脫硝效率為： η=1-100300

3工藝方案比選3.1脫硝技術(shù)方案比選3.1.1煙氣中NOX的生成機理NOX生成機理主要有燃料型、熱力型及瞬時型三種。燃料型NOX約占總NOX的80～90%；其次是熱力型，主要是由于爐內(nèi)局部高溫造成，也可采用適當(dāng)措施加時控制；瞬時型NOX生成量很少。（1）燃料型NOX燃料型NOX是由化學(xué)地結(jié)合在燃料中的雜環(huán)氮化物熱分解，并與氧結(jié)合而生成的NOX，其生成量與燃料中氮的含量有很大關(guān)系，當(dāng)燃料中氮的含量超過0.1%時，結(jié)合在燃料的氮轉(zhuǎn)化為NOX的量占主要地位，如煤的含氮量一般為0.5～2.5%；燃料NOX的生成可占總量的60%以上，燃料氮轉(zhuǎn)化為NOX最主要取決于空氣過剩系數(shù)，空氣過剩系數(shù)降低，NOX的生成量也降低，這是因為在缺氧狀態(tài)下，燃料中揮發(fā)出來的氮與碳、氫競爭不足的氧，由于氮缺乏競爭能力，而減少了NOX的形成。（2）熱力型NOX熱力型NOX的生成機理是高溫下空氣的N2氧化形成NO，其主成速度與燃燒溫度有很大關(guān)系，當(dāng)燃燒溫度低于1400℃時熱力NOX生成速度較慢，當(dāng)溫度高于1400℃反應(yīng)明顯加快，根據(jù)阿倫尼烏斯定律，反應(yīng)速度按指數(shù)規(guī)律增加，這說明，在實際爐內(nèi)溫度分別不均勻的情況下，局部高溫的地方會生成很多的NOX，并會對整個爐內(nèi)的NOX生成量起決定性影響。熱力型NOX的生成量則與空氣過剩系數(shù)有很大關(guān)系，氧濃度增加，NOX生成量也增加。當(dāng)出現(xiàn)15%的過量空氣時，NOX生成量達(dá)到最大，當(dāng)過量空氣超過15%時，由于燃料被稀釋，燃燒溫度下降，反而會導(dǎo)致NOX生成減少。熱力NOX的生成還與煙氣在高溫區(qū)的停留時間有關(guān)，停留時間越長，NOX越多，這是因為在爐膛燃燒溫度下，NOX的生成反應(yīng)還未達(dá)到平衡，因而NOX的生成量將隨煙氣在高溫區(qū)的停留時間增長而增加。（3）瞬時型NOX瞬時型NOX是1971年Fenimore根據(jù)碳?xì)淙剂项A(yù)混火焰的軸向NOX分布實驗結(jié)果提出的，是燃料在燃燒過程中碳?xì)浠衔锓纸獾闹虚g產(chǎn)物N2反應(yīng)生成的氮氧化合物，其生成速度極快，主要在火焰面上形成，且生成量較小，一般在5%以下，其主要反應(yīng)如下：在溫度低于2000K（1727℃）時，NOX主成主要通過CH～N2反應(yīng)，在不含氮的碳?xì)淙剂系蜏厝紵龝r，需重點考慮NOX的生成。3.1.2煙氣脫硝主要工藝在煙氣凈化技術(shù)上控制NOX排放，目前主要方法有選擇性非催化還原SNCR、選擇性催化還原SCR、低氮燃燒技術(shù)和電子束照射法、臭氧氧化法、吸附法、氧化吸收法等。其中，選擇性催化還原SNCR、選擇性催化還原SCR、低氮燃燒等技術(shù)已商業(yè)化。電子束法、吸附法在國內(nèi)的應(yīng)用業(yè)績很少，低氮燃燒、SNCR和SCR為目前國內(nèi)主流的應(yīng)用最多的脫硝方法。（1）低氮燃燒技術(shù)用改變?nèi)紵龡l件來降低NOX排放的方法稱為“低氮燃燒技術(shù)”。在各種降低NOX排放的技術(shù)中，低NOX燃燒技術(shù)是采用最廣、相對簡單、最經(jīng)濟(jì)的方法，目前低NOX燃燒技術(shù)主要有如下幾種：eq\o\ac(○,1)低過量空氣系數(shù)燃燒使燃燒過程盡可能在接近理論空氣量的條件下進(jìn)行。隨著煙氣量中過量氧的減少，可以抑制NOX的生成。這是一種最簡單的降低NOX排放的方法。一般可降低NOX排放15～20%。但如爐內(nèi)氧濃度過低，會造成濃度急劇增加，增加化學(xué)不完全燃燒熱損失，引起飛灰含碳量增加，燃燒效率下降。因此在鍋爐設(shè)計和運行時，選取最合理的過量空氣系數(shù)。eq\o\ac(○,2)空氣分級燃燒空氣分級燃燒的基本原理是將燃料的燃燒過程分階段完成。在第一階段，將從主燃燒器供入爐膛的空氣量減少到總?cè)紵諝饬康?0～75%（相當(dāng)于理論空氣量的80%），燃料先在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒。不但延遲了燃燒過程，而且還在還原性氣氛中降低了生成NOX的反應(yīng)率，抑制了NOX在這一燃燒中的生成量。為了完成全部燃燒過程，完全燃燒所需的其余空氣則通過布置在主燃燒器上方的專門空氣噴口OFA～稱為“燃燼風(fēng)”噴口送入爐膛，與第一級燃燒區(qū)在“貧氧燃燒”條件下所產(chǎn)生的煙氣混合，在α>1的條件下完成全部燃燒過程。由于整個燃燒過程所需空氣是分兩級供入爐內(nèi)，故稱為空氣分級燃燒法。eq\o\ac(○,3)燃料分級燃燒在燃燒中已生成的NO遇到烴根、未完全燃燒產(chǎn)物CO、H2、C時，會發(fā)生NO的還原反應(yīng)。利用這一原理，將80～85%的燃料送入第一級燃燒區(qū)，在α>1條件下，燃燒并生成NOX。送入一級燃燒區(qū)的燃料稱為一次燃料，其余15～20%的燃料則在主燃燒器的上部送入二級燃燒區(qū)，在α<1的條件下形成很強的還原性氣氛，使得在一級燃燒區(qū)中生成的NOX在二級燃燒區(qū)內(nèi)被還原成氮分子，二級燃燒區(qū)又稱再燃區(qū)，送入二級燃燒區(qū)的燃料又稱為二次燃料，或稱再燃燃料。在再燃區(qū)中不僅使得已生成的NOX得到還原，還抑制了新的NOX的生成，可使NOX的排放濃度進(jìn)一步降低。在再燃區(qū)的上面還需布置“燃燼風(fēng)”噴口，形成第三級燃燒區(qū)（燃燼區(qū)），以保證再燃區(qū)中生成的未完全燃燒產(chǎn)物的燃燼。這種再燃燒法又稱為燃料分級燃燒。燃料分級燃燒時所使用的二次燃料可以是和一次燃料相同的燃料，例如煤粉爐可以利用煤粉作為二次燃料，但目前煤粉爐更多采用碳?xì)漕悮怏w或液體燃料作為二次燃料，這是因為和空氣分級燃燒相比，燃料分級燃燒在爐膛內(nèi)需要有三級燃燒區(qū)，造成燃料和煙氣在再燃區(qū)內(nèi)的停留時間相對較短，二次燃料若選用煤粉作為二次燃料，則需采用高揮發(fā)分易燃的煤種，而且煤粉細(xì)度要求非常細(xì)。在采用燃料分級燃燒時，為了有效的降低NOX排放，再燃區(qū)是關(guān)鍵。因此，需要研究在再燃區(qū)中影響NOX濃度值的因素。eq\o\ac(○,4)低NOX燃燒器煤粉燃燒器是鍋爐燃燒系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。不但煤粉是通過燃燒器送入爐膛，而且煤粉燃燒所需的空氣也是通過燃燒器進(jìn)入爐膛的。從燃燒的角度看，燃燒器的性能對煤粉燃燒設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟(jì)性起著主要作用。從NOX的生成機理看，占NOX絕大部分的燃料型NOX是在煤粉的著火階段生成的，因此，通過特殊設(shè)計的燃燒器結(jié)構(gòu)以及通過改變?nèi)紵鞯娘L(fēng)煤比例，可以將前述的空氣分級、燃料分級和煙氣再循環(huán)降低NOX濃度的大批量用于燃燒器，以盡可能地降低著火氧的濃度適當(dāng)降低著火區(qū)的溫度達(dá)到最大限度地限制NOX生成的目的，這就是低NOX燃燒器。低NOX燃燒器得到了廣泛的開發(fā)和應(yīng)用，世界各國的大鍋公司，為使其鍋爐產(chǎn)品滿足日益嚴(yán)格的NOX排放標(biāo)準(zhǔn)，分別開發(fā)了不同類型的低NOX燃燒器。eq\o\ac(○,5)煤粉爐的低NOX燃燒系統(tǒng)為更好地降低NOX的排放量和減少飛灰含碳量，將低NOX燃燒器和爐膛低NOX燃燒（空氣分級、燃料分級和煙氣再循環(huán)）等結(jié)合在一起，構(gòu)成一個低NOX燃燒系統(tǒng)。（2）選擇性非催化還原法（SNCR）選擇性非催化還原法（SNCR）技術(shù)是一種不用催化劑，利用還原劑（如NH3或尿素）“有選擇性”的與煙氣中的NOX反應(yīng)并生成無毒無污染的N2和H20。該方法是把含有氨基的還原劑噴入爐膛溫度為800～1250℃的區(qū)域后，迅速熱分解成NH3和其他副產(chǎn)物，隨后NH3與煙氣中的NOX進(jìn)行反應(yīng)而生成N2。典型的SNCR系統(tǒng)由還原劑儲槽、多層還原劑噴入裝置及相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成。選擇性非催化還原法必須將還原劑噴到爐膛內(nèi)最有效的部位，因為NOX的分布在爐膛對流面上是經(jīng)常變化的，如果噴入控制點太少，或鍋爐整個斷面上噴氨不均勻，則會出現(xiàn)較高的氨逸出量。由于噴入量和噴入?yún)^(qū)域非常復(fù)雜，要做到很好的調(diào)節(jié)也是困難的。為保證脫硝反應(yīng)能以最少的噴NH3量達(dá)到最好的還原效果，必須設(shè)法使NH3.與煙氣良好的混合。若噴入的NH3不充分反應(yīng)，則泄露的NH3不僅會使煙氣中的飛灰沉積在鍋爐尾部的受熱面上，而且遇到SO3會生成銨鹽，對回轉(zhuǎn)式空預(yù)器可能造成堵塞或腐蝕。SNCR脫硝技術(shù)對反應(yīng)溫度要求十分嚴(yán)格，對鍋爐內(nèi)燃料變化適應(yīng)性差；但SNCR脫硝系統(tǒng)簡單，只需在現(xiàn)有的燃煤鍋爐的基礎(chǔ)上增加氨或尿素儲槽以及氨或尿素噴射裝置及其噴射口即可；不需要催化劑，運行成本相對較低。影響SNCR還原NO的化學(xué)反應(yīng)效率的主要因素是溫度、還原劑停留時間、還原劑類型等。運行正常狀態(tài)的氨逃逸率在3～5ppm，若運行狀態(tài)不佳，則氨逃逸率顯著增加，NH3泄漏可達(dá)5～20ppm。該技術(shù)系統(tǒng)簡單，一次投資和運行費用均較低。（3）選擇性催化還原法（SCR）選擇性催化還原法（SCR）是指在催化劑的作用下，利用還原劑（如NH3或尿素）“有選擇性”的與煙氣中NOX反應(yīng)并生成無毒無污染的N2和H2O。選擇性催還還原系統(tǒng)中，一般由氨的儲存系統(tǒng)、氨和空氣的混合系統(tǒng)、氨噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)及監(jiān)測控制系統(tǒng)等組成，SCR反應(yīng)器大多安裝在鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間，因為此區(qū)間的煙溫剛好適合SCR脫硝還原反應(yīng)，氨則噴射于省煤器與SCR反應(yīng)器之間煙道內(nèi)的適當(dāng)位置。使其與煙氣混合后在反應(yīng)器內(nèi)與NOX反應(yīng)。SCR脫硝技術(shù)適應(yīng)性強，特別適合我國鍋爐負(fù)荷變動頻繁的特點；對新建鍋爐有較好的適用性。SCR脫硝技術(shù)脫硝效率高，一般在60%～90%之間，NOX排放濃度可降至100mg/m3以下，該技術(shù)較成熟，應(yīng)用廣泛。SCR催化床層在煙道里的比值按在除塵器前和除塵器后兩種布置方法。SCR催化劑床層布置在除塵器前方式存在積灰影響效率問題；SCR催化劑床層布置在除塵器后需要增加換熱流程，增加了占地和流程的復(fù)雜程度。此次設(shè)計SCR催化劑床層布置在除塵器前。SCR技術(shù)采用高溫催化劑，反應(yīng)溫度一般為300℃～400℃，催化劑已二氧化鈦為載體，主要活性成分為V2O5～WO3（MOO3）等金屬氧化物。催化劑具有較高選擇性，一般兩年需要再生處理一次。再生處理主要是把重金屬從催化劑中重新溶出，恢復(fù)催化劑活性，再生處理中會產(chǎn)生少量廢水，催化劑壽命到期后會產(chǎn)生固廢影響。另外，SCR脫硝催化劑也是二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的催化劑，三氧化硫與氨氣反應(yīng)生成硫酸氫銨，易粘附在鍋爐尾部空預(yù)器上，造成阻力升高，甚至堵塞等問題。還原劑在工藝系統(tǒng)中會產(chǎn)生NH3逃逸和泄漏，一般SCR氨的逃逸量控制在3～5ppm，否則會對下游的空氣預(yù)熱器的安全運行和環(huán)境空氣帶來不利影響。另外，脫硝裝置需要布置催化床前分布器和催化床層，形成比較高的煙道阻力，會增加鍋爐運行的能量消耗，其能量消耗占發(fā)電量的0.5%左右。SCR的一次投資較高，根據(jù)脫硝效率的不同要求，投資費用存在一定差別，其中，催化劑占整個脫硝系統(tǒng)的投資比例30%～40%。隨著對NOX脫除效率要求的提高，脫硝系統(tǒng)的運行成本呈上升趨勢。（4）SCR/SNCR聯(lián)合脫硝法SNCR/SCR聯(lián)合工藝是將SNCR技術(shù)與SCR技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，即在爐膛上部850～1100℃的高溫區(qū)內(nèi)，以尿素等作為還原劑，還原劑通過計量分配和輸送裝置精確分配到每個噴槍，然后經(jīng)過噴槍噴入爐膛，實現(xiàn)NOX的脫除，過量逃逸的氨隨煙氣進(jìn)入爐后裝有少量催化劑的SCR脫硝反應(yīng)器，實現(xiàn)二次脫硝。SNCR/SCR混合法脫硝系統(tǒng)主要由還原劑存儲與制備、輸送、計量分配、噴射系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SCR脫硝催化劑及反應(yīng)器、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。圖3-1SNCR+SCR聯(lián)合脫硝示意圖SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)是把SNCR工藝的還原劑噴入爐膛技術(shù)同SCR工藝?yán)锰右莅边M(jìn)行催化反應(yīng)的技術(shù)結(jié)合起來,進(jìn)一步脫除NOX?；旌戏üに囉捎谑紫炔捎昧薙NCR工藝初步脫硝降低了對催化劑的依賴。與SCR工藝相比，混合工藝的催化劑用量可以大大減少該“聯(lián)合工藝”于20世紀(jì)70年代首次在日本的一座燃油裝置上進(jìn)行試驗,試驗表明了該技術(shù)的可行性。它是把SNCR工藝和SCR進(jìn)行有效結(jié)合，在保持和促進(jìn)了兩種工藝各自的優(yōu)點的同時，利用彼此的優(yōu)點抑制和克服了單一SCR造價高以及單一SNCR效率低的缺陷，SNCR與SCR兩工藝相輔相成、取長補短、相得益彰。3.1.3脫硝工藝的比選表3-1脫硝工藝比選脫硝工藝低氮燃燒法SNCRSCRSNCR/SCR脫硝率50%～90%40%～60%60%～90%80%～90%還原/氧化劑無可使用NH3或尿素可使用NH3或尿素可使用尿素反應(yīng)溫度～150℃800～1250℃300～400℃850～1100℃催化劑不使用催化劑不使用催化劑成份主要為TiO2，V2O5-WO3的全尺寸催化劑成份主要為TiO2，V2O5-WO3的全尺寸催化劑還原/氧化劑噴射位置脫硫塔入口通常在爐膛內(nèi)噴射多選擇于省煤器與SCR反應(yīng)器間煙道處多選擇于省煤器與SCR反應(yīng)器間煙道處SO2/SO3氧化導(dǎo)致極少量SO2/SO3氧化不導(dǎo)致SO2/SO3氧化，SO3不增加會導(dǎo)致SO2/SO3氧化，一般控制氧化率在1%以下會導(dǎo)致SO2/SO3氧化NH3逃逸無10～15ppm<3ppm-對鍋爐空預(yù)器的影響無影響無影響灰分會磨耗催化劑，堿金屬氧化物會使催化劑鈍化。煤的灰分越高，催化劑的壽命越短，將顯著影響運行費用造成預(yù)熱器腐蝕、堵灰，影響預(yù)熱器的換熱及機組的正常運行對系統(tǒng)壓力損失的影響沒有壓力損失沒有壓力損失催化劑會造成壓力損失增加排煙熱損失對鍋爐運行經(jīng)濟(jì)性影響無影響飛灰含碳量略有增加；鍋爐熱效率通常降低0.5%系統(tǒng)壓損有一定增加，引風(fēng)機需進(jìn)行改造系統(tǒng)壓損有一定增加建設(shè)投資小小大大運行費用小，幾乎沒有運行費用小，主要運行耗費為SNCR部分脫硝劑、催化劑、設(shè)備電耗大，主要運行費用為脫硝劑、催化劑、設(shè)備電耗大，主要運行費用為脫硝劑、催化劑、設(shè)備電耗應(yīng)用業(yè)績多較少多多對鍋爐效率的影響無影響略微降低無影響略微降低施工周期較短較短較長長根據(jù)表3-1可知：低氮燃燒技術(shù)初投資少，運行成本幾乎為零，對鍋爐運行影響較小，但脫硝效率降低，只采用單一低氮燃燒技術(shù)難以保證達(dá)標(biāo)排放，需與其他爐后脫硝配合實施。SNCR脫硝系統(tǒng)簡單，脫硫效率較低，且對反應(yīng)溫度要求較高，難以適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化，對于煤粉鍋爐脫硝效率很難保證，難以保證達(dá)標(biāo)排放。SCR投資和運行費用較高；需要對鍋爐尾部受熱面做一定改造，增加引風(fēng)機壓頭1000Pa左右，對鍋爐運行的影響大，系統(tǒng)較復(fù)雜，除脫硝劑運行耗費外，還需考慮催化劑更換費用。但其技術(shù)成熟，脫硝效率高，最高可達(dá)90%，目前大多數(shù)大型煤粉發(fā)電鍋爐均采用SCR脫硝。SNCR/SCR聯(lián)合工藝具有兩個反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)系統(tǒng)較復(fù)雜。所以此次設(shè)計采用SCR法脫硝。3.2除塵裝置的比選3.2.1煙氣除塵的主要裝置從氣體中去除或捕集固態(tài)或液態(tài)微粒的設(shè)備稱為除塵裝置或除塵器。根據(jù)主要除塵機理，目前常用的除塵器可分為：機械除塵器、電除塵器、袋式除塵器以及濕式除塵器。（1）機械除塵器機械除塵器通常是指利用質(zhì)量（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，包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中沉降分離的除塵裝置，當(dāng)含塵氣流進(jìn)入重力沉降室后，由于擴(kuò)大了流動截面積而使氣體流速大大降低，使較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降。其主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，投資少，壓力損失小，維修管理容易。但是它的體積大，效率低，一般只有40%～50%，適于捕集大于50μm粉塵粒子，設(shè)備較龐大，適合處理中等氣量的常溫或高溫氣體，多作為多級除塵的預(yù)除塵使用。重力沉降室的效率達(dá)不到本次的除塵要求，所以不選擇這種除塵器。慣性除塵器是借助擋板使氣流改變方向，利用氣流中塵粒的慣性力使之分離的技術(shù)。在慣性除塵器內(nèi)，主要是使氣流急速轉(zhuǎn)向，或沖擊在擋板上再急速轉(zhuǎn)向，其中顆粒由于慣性效應(yīng)，其運動軌跡就與氣流軌跡不一樣，從而使兩者獲得分離。氣流速度高，這種慣性效應(yīng)就大，所以這類除塵器的體積可以大大減少，占地面積也小，沒有活動部件，可用于高溫和高濃度粉塵場合，對細(xì)顆粒的分離效率比重力除塵器大為提高，常用于凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵。但是它的凈化效率不高，故一般用于多級除塵中的第一級除塵。由于效率過低，所以此次設(shè)計不采用慣性除塵器。旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力使塵粒從氣流中分離的裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用廣泛、種類繁多等特點，但是它的缺點是結(jié)構(gòu)不良,選用操作參數(shù)不恰當(dāng)及操作管理不完。所以本次設(shè)計不采用旋風(fēng)除塵器。（2）電除塵器電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進(jìn)行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設(shè)備。電除塵器按氣體流向可分為立式電除塵器和臥式電除塵器；按清灰方式可分為干式電除塵器、濕式電除塵器、電除霧器；按沉塵電極的結(jié)構(gòu)形式可分為管式電除塵器和板式電除塵器；按電極在除塵器中的配置位置可分為單區(qū)式電除塵器和雙區(qū)式電除塵器。它與其他除塵器的根本區(qū)別在于除塵過程的分離力直接作用在塵粒上，而不是作用在整個氣流上，因而電除塵器具有能耗低、氣流阻力小的特點，是一種捕集微細(xì)粉塵的高效除塵器。由于此次煙氣濃度較低，本次設(shè)計不采用電除塵器作為除塵設(shè)備。（3）袋式除塵器用編制或氈織的濾布作為過濾材料來達(dá)到分離氣體中粉塵的裝置稱為袋式除塵器。袋式除塵器適用于捕集非黏性、非纖維性的粉塵，可處理質(zhì)量濃度0.0001g/m3～1000g/m3，粒徑為0.1μm～200μm的粉塵。濃度太高或粒徑太大的粉塵需先經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵。袋式除塵器除塵效率高，可達(dá)99%以上，且較穩(wěn)定，但不適用于黏性的、含水的物料。目前，被廣泛應(yīng)用的袋式除塵器為脈沖袋式除塵器。它的操作和清灰連續(xù)，濾袋壓力損失穩(wěn)定，處理氣量大，內(nèi)部無運動部件，濾布壽命長、結(jié)構(gòu)簡單。袋式除塵器還可以根據(jù)處理的煙氣量可選擇多個除塵室，由多個除塵室組成除塵器整體，板式結(jié)構(gòu)的側(cè)扳，制造簡單、運輸簡便，可分別制造運往現(xiàn)場，在現(xiàn)場組裝成除塵室。但是袋式除塵器的應(yīng)用主要受濾料耐溫、耐腐蝕等性能的限制，特別是在耐高溫方面，常用濾料應(yīng)工作在100℃～150℃以下，而玻璃纖維濾料可長期工作在260℃左右。當(dāng)含塵氣體溫度過高時，需對氣體采取降溫措施，或采用特殊濾料；在捕集吸濕性較大及吸濕性較強的粉塵時，容易阻塞濾袋，應(yīng)采取相應(yīng)措施；濾袋容易損壞，換袋困難，勞動條件比較差?？傊匠龎m器除塵效果良好，本次設(shè)計是針對中小型供熱站，適合采用袋式除塵器。（4）濕式除塵器濕式除塵器是利用水或其他液體與含塵氣體的作用去除粉塵的設(shè)備，塵粒與噴灑的水滴、水膜或濕潤的器壁、器件相遇時，發(fā)生潤濕、凝聚、擴(kuò)散沉降等過程，因而從氣體中分離出來，達(dá)到凈化氣體的目的。濕式除塵器除塵效率比較高，可以有效地將直徑為0.1～20μm的液態(tài)或固態(tài)粒子從氣流中除去；結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小；一次投資低，能處理高溫、高濕或黏性大的含塵體。但是濕式除塵器在使用過程中將產(chǎn)生的廢水、污泥，廢水和污泥需要進(jìn)行處理，這樣增加了設(shè)備投資和維護(hù)成本，如果污水處理不達(dá)標(biāo)，易造成二次污染。本次設(shè)計是針對中小型電廠，不宜采用這種費用高的除塵器。3.2.2除塵工藝的選擇表3-2除塵工藝比選除塵器名稱適用的粒徑范圍/μm效率/%阻力/Pa設(shè)備費運行費重力沉降室>50<5020-130少少慣性除塵室20-5020-70300-800少少旋風(fēng)除塵器5-3060-70800-1500少中沖擊水溶除塵器1-1080-95600-1200少中下臥式旋風(fēng)水膜除塵器>295-98800-1200中中沖擊式除塵器>5951000-1600中中上文丘里除塵器0.5-190-984000-10000少大電除塵器0.5-190-9850-130大中上袋式除塵器0.5-195-991000-1500中上大表3-3除塵器經(jīng)濟(jì)性比較項目電除塵器袋式除塵器電袋復(fù)合除塵器設(shè)備費用高較高高年運行費用少較高高根據(jù)表3-2以及3-2可得，袋式除塵器除塵效率高，且較穩(wěn)定，內(nèi)部無活動構(gòu)件，費用相對來說較低等特點，此次設(shè)計選擇袋式除塵器。3.3脫硫技術(shù)方案比選3.3.1煙氣脫硫的主要方案（1）石灰石/石灰-石膏法煙氣脫硫eq\o\ac(○,1)工作原理石灰石/石灰-石膏法煙氣脫硫采用石灰石或石灰作為脫硫吸收劑，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，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)從而被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。eq\o\ac(○,2)反應(yīng)過程A吸收SO2+H2O→H2SO3SO3+H2O→H2SO4B中和CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2OCaCO3+H2SO4→CaSO4+CO2+H2OCaCO3+2HCl→CaCl2+CO2+H2OCaCO3+2HF→CaF2+CO2+H2OC氧化2CaSO3+O2→2CaSO4D結(jié)晶CaSO4+2H2O→CaSO4`2H2Oeq\o\ac(○,3)系統(tǒng)組成脫硫系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、石灰石/石灰漿液制備系統(tǒng)、副產(chǎn)品處理系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、公用系統(tǒng)（工藝水、壓縮空氣、事故漿液罐系統(tǒng)等）、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。eq\o\ac(○,4)工藝流程鍋爐/窯爐→除塵器→引風(fēng)機→吸收塔→煙囪來自于鍋爐或窯爐的煙氣經(jīng)過除塵后在引風(fēng)機作用下進(jìn)入吸收塔，吸收塔為逆流噴淋空塔結(jié)構(gòu)，集吸收、氧化功能于一體，上部為吸收區(qū)，下部為氧化區(qū)，經(jīng)過除塵后的煙氣與吸收塔內(nèi)的循環(huán)漿液逆向接觸。系統(tǒng)一般裝3-5臺漿液循環(huán)泵，每臺循環(huán)泵對應(yīng)一層霧化噴淋層。當(dāng)只有一臺機組運行時或負(fù)荷較小時，可以停運1-2層噴淋層，此時系統(tǒng)仍保持較高的液氣比，從而可達(dá)到所需的脫硫效果。吸收區(qū)上部裝二級除霧器，除霧器出口煙氣中的游離水份不超過75mg/Nm3。吸收SO2后的漿液進(jìn)入循環(huán)氧化區(qū)，在循環(huán)氧化區(qū)中，亞硫酸鈣被鼓入的空氣氧化成石膏晶體。同時，由吸收劑制備系統(tǒng)向吸收氧化系統(tǒng)供給新鮮的石灰石漿液，用于補充被消耗掉的石灰石，使吸收漿液保持一定的pH值。反應(yīng)生成物漿液達(dá)到一定密度時排至脫硫副產(chǎn)品系統(tǒng)，經(jīng)過脫水形成石膏。eq\o\ac(○,5)工藝特點A脫硫效率高，可保證95%以上；B應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)成熟、運行可靠性好；C對煤種變化、負(fù)荷變化的適應(yīng)性強，適用于高硫煤；D脫硫劑資源豐富，價格便宜；E可起到進(jìn)一步除塵的作用。eq\o\ac(○,6)應(yīng)用領(lǐng)域燃煤發(fā)電鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐、集中供熱鍋爐、燒結(jié)機、球團(tuán)窯爐、焦化爐、玻璃窯爐等煙氣脫硫。該工藝應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)成熟，對煙氣負(fù)荷、煤種變化適應(yīng)性好，脫硫效率高，對于高硫煤和環(huán)保排放要求嚴(yán)格的工況尤為適合，但系統(tǒng)相對復(fù)雜，投資費用較高，煙囪需要進(jìn)行防腐處理。圖3-2石灰石/石灰-石膏法煙氣脫硫工藝流程（2）循環(huán)回流半干法脫硫工藝eq\o\ac(○,1)工作原理：它是以循環(huán)流化床技術(shù)原理為基礎(chǔ)的一種先進(jìn)的煙氣半干法脫硫工藝。該工藝以干態(tài)消石灰粉Ca(OH)2作為吸收劑，并向煙氣中噴入工藝霧化水，對煙氣中的酸性物質(zhì)增濕活化，通過干粉狀吸收劑多次再循環(huán)，在吸收塔內(nèi)與煙氣污染物強烈接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，延長吸收劑與煙氣的接觸時間，以達(dá)到高效脫硫的目的。通過化學(xué)反應(yīng)，可有效除去煙氣中的SO2、SO3、HF與HCl，脫硫終產(chǎn)物是一種自由流動的干粉混合物，無二次污染，還可以進(jìn)一步綜合利用。eq\o\ac(○,2)反應(yīng)過程A增濕活化SO2+H2O→H2SO3SO3+H2O→H2SO4B中和Ca（OH）2+H2SO3→CaSO3+2H2OCa（OH）2+2HF→CaF2+2H2OCa（OH）2+H2SO4→CaSO4+2H2OCa（OH）2+2HCl→CaCl2+2H2OC氧化CaSO3+1/2O2→CaSO4eq\o\ac(○,3)系統(tǒng)組成脫硫系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、返料、排料系統(tǒng)、公用系統(tǒng)（工藝水、壓縮空氣等）、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。eq\o\ac(○,4)工藝流程鍋爐/窯爐→靜電除塵器→吸收塔→袋式除塵器→引風(fēng)機→煙囪來自鍋爐或窯爐的煙氣經(jīng)靜電除塵器初步除塵后由吸收塔下部通過布風(fēng)裝置進(jìn)入吸收塔。霧化水由吸收塔喉部的高壓回流噴槍噴入吸收塔，以很高的傳質(zhì)速率在吸收塔中與煙氣混合，煙氣中小液滴與氫氧化鈣顆粒以很高的傳質(zhì)速率與煙氣中的SO2等酸性物質(zhì)混合反應(yīng)，生成CaSO4、CaSO3、CaF2、CaCl2等反應(yīng)產(chǎn)物。鍋爐煙氣經(jīng)過吸收塔脫硫后，進(jìn)入袋式除塵器系統(tǒng)。為提高Ca2+的利用率及脫硫效率，本工藝設(shè)置了脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)反應(yīng)器進(jìn)出口壓差來調(diào)節(jié)循環(huán)倍率，循環(huán)灰來自袋式除塵器。袋式除塵器灰斗內(nèi)的灰經(jīng)船型灰斗底部的空氣斜槽分兩路，一路為大量的灰經(jīng)返料閥回送至凈化塔下部文丘里擴(kuò)散段出口處，其余的灰經(jīng)另一路經(jīng)過中間倉再由倉泵輸送入灰?guī)焱馀?。eq\o\ac(○,5)工藝特點無污水工藝低投資成本工藝對于老廠改造的最理想工藝高可用率安裝時間短占地小維修成本低最終產(chǎn)品可出售或填埋eq\o\ac(○,6)應(yīng)用領(lǐng)域燃煤發(fā)電鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐、集中供熱鍋爐、垃圾焚燒鍋爐、燒結(jié)機、球團(tuán)窯爐、焦化爐、玻璃窯爐等煙氣脫硫。該工藝適合于煤中含硫量2%以下的工況，脫硫效率可達(dá)到90%以上，對于煤中含硫量高于2%的工況，需增設(shè)爐內(nèi)脫硫系統(tǒng)。圖3-3循環(huán)回流半干法脫硫工藝流程（3）氧化鎂濕法脫硫工藝eq\o\ac(○,1)工作原理氧化鎂濕法脫硫工藝（簡稱：鎂法脫硫）與石灰-石膏法脫硫工藝類似，它是以氧化鎂（MgO）為原料，經(jīng)熟化生成氫氧化鎂（Mg(OH)2）作為脫硫劑的一種先進(jìn)、高效、經(jīng)濟(jì)的脫硫系統(tǒng)。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氫氧化鎂進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為亞硫酸鎂和硫酸鎂混合物。如采用強制氧化工藝，最終反應(yīng)產(chǎn)物為硫酸鎂溶液，經(jīng)脫水干燥后形成硫酸鎂晶體。eq\o\ac(○,2)反應(yīng)過程A熟化MgO+H2O→Mg(OH)2B吸收SO2+H2O→H2SO3SO3+H2O→H2SO4C中和Mg(OH)2+H2SO3→MgSO3+2H2OMg(OH)2+H2SO4→MgSO4+2H2OMg(OH)2+2HCl→MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HF→MgF2+2H2OD氧化2MgSO3+O2→2MgSO4E結(jié)晶MgSO3+3H2O→MgSO3˙3H2OMgSO4+7H2O→MgSO4˙7H2Oeq\o\ac(○,3)系統(tǒng)組成脫硫系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、氫氧化鎂漿液制備系統(tǒng)、濃縮塔系統(tǒng)、副產(chǎn)品處理系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、公用系統(tǒng)（工藝水、壓縮空氣、事故漿液罐系統(tǒng)等）、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。eq\o\ac(○,4)工藝流程鍋爐/窯爐→除塵器→引風(fēng)機→濃縮塔→吸收塔→煙囪來自于鍋爐或窯爐的煙氣經(jīng)過除塵后在引風(fēng)機作用下進(jìn)入濃縮塔、吸收塔，吸收塔為逆流噴淋空塔結(jié)構(gòu)，集吸收、氧化功能于一體，上部為吸收區(qū)，下部為氧化區(qū)，經(jīng)過除塵后的煙氣與吸收塔內(nèi)的循環(huán)漿液逆向接觸。系統(tǒng)一般裝3-4臺漿液循環(huán)泵，每臺循環(huán)泵對應(yīng)一層霧化噴淋層。當(dāng)只有一臺機組運行時或負(fù)荷較小時，可以停運1-2層噴淋層，此時系統(tǒng)仍保持較高的液氣比，從而可達(dá)到所需的脫硫效果。吸收區(qū)上部裝二級除霧器，除霧器出口煙氣中的游離水份不超過75mg/Nm3。吸收SO2后的漿液進(jìn)入循環(huán)氧化區(qū)，在循環(huán)氧化區(qū)中，亞硫酸鎂被鼓入的空氣氧化成硫酸鎂晶體。同時，由吸收劑制備系統(tǒng)向吸收氧化系統(tǒng)供給新鮮的氫氧化鎂漿液，用于補充被消耗掉的氫氧化鎂，使吸收漿液保持一定的pH值。反應(yīng)生成物漿液達(dá)到一定密度時先排至吸收塔前的濃縮塔，經(jīng)濃縮后進(jìn)入脫硫副產(chǎn)品系統(tǒng)，經(jīng)過脫水形成硫酸鎂晶體。eq\o\ac(○,5)工藝特點A反應(yīng)性好，脫硫效率高濕法脫硫的反應(yīng)強度取決于脫硫劑堿金屬離子的溶解堿性。由于鎂離子的溶解堿性比鈣離子高數(shù)百倍，因而鎂基脫硫劑具有比鈣基脫硫劑高數(shù)十倍的脫硫反應(yīng)能力。工業(yè)實踐證明，鎂基脫硫劑能比鈣基脫硫劑更高的脫硫效率，可達(dá)99%以上，同時采用鎂基脫硫所要求的噴淋水量僅相當(dāng)于達(dá)到同樣脫硫效率的鈣基脫硫的1/3，耗電量也大為降低。B運行可靠性高由于鎂基脫硫生成物的溶解度較高，其固體懸浮物為松散的結(jié)晶體，不易沉積，因此沒有鈣基濕法脫硫系統(tǒng)中存在的結(jié)垢、結(jié)塊、堵塞等現(xiàn)象，運行可靠，維護(hù)更容易。C造價低由于反應(yīng)強度高，鎂基噴淋反應(yīng)吸收塔的高度只有鈣基脫硫的2/3左右，因此，鎂基脫硫的主體設(shè)備的造價要明顯低于鈣基吸收塔。同時，由于氧化鎂的分子量（40）是氧化鈣（56）的73%，是碳酸鈣（石灰石，分子量為100）的40%，因此，去除等量的二氧化硫所需的氧化鎂要比鈣基少得多，而且MgO又以粉狀供貨，脫硫劑供給系統(tǒng)也比鈣基脫硫大大簡化，降低了系統(tǒng)的造價。比較表明，氧化鎂脫硫設(shè)備的造價一般可比石灰石/石膏法低10～15%左右。D運行費用低由于鎂基工藝的耗電量比石灰石/石膏法低約一半，加上投資較低，雖然脫硫劑成本較高，但綜合脫硫成本一般比石灰石/石膏法低10～15%左右。E副產(chǎn)品回收的經(jīng)濟(jì)效益高鎂基工藝的直接副產(chǎn)物是亞硫酸鎂,經(jīng)氧化后形成硫酸鎂。脫硫工藝實際產(chǎn)出的是含少量硫酸鎂的亞硫酸鎂副產(chǎn)物。只有經(jīng)強制氧化產(chǎn)生主要成分為硫酸鎂的副產(chǎn)物。兩種脫硫副產(chǎn)物都具有市場利用價值,其處理和利用形式應(yīng)該“因地制宜”,取決于技術(shù)經(jīng)濟(jì)的比較和在特定項目中的可行性。F應(yīng)用領(lǐng)域燃煤發(fā)電鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐、集中供熱鍋爐、燒結(jié)機、球團(tuán)窯爐、焦化爐、玻璃窯爐等煙氣脫硫。氧化鎂在我國儲量豐富，主要集中在遼寧、山東等地，采用該工藝時應(yīng)考慮脫硫劑的運輸成本，對于產(chǎn)地周圍和沿海地區(qū)的脫硫項目，該脫硫工藝較其它脫硫工藝具有很大的優(yōu)勢。圖3-4氧化鎂濕法脫硫工藝流程圖（4）氨水洗滌法脫硫工藝eq\o\ac(○,1)工作原理氨水洗滌法脫硫工藝（簡稱：氨法脫硫）與石灰-石膏法脫硫工藝類似，它是以液氨或氨水作為脫硫劑的一種先進(jìn)、高效、經(jīng)濟(jì)的脫硫系統(tǒng)。在吸收塔內(nèi)，吸收溶液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與溶液中的(NH4)2SO3和NH4HSO3進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)從而被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為硫酸氨晶體。eq\o\ac(○,2)反應(yīng)過程A吸收SO2+(NH4)2SO3+H2O→2NH4HSO3B中和NH3+NH4HSO3→(NH4)2SO3C氧化2(NH4)SO3+O2→2(NH4)2SO4eq\o\ac(○,3)系統(tǒng)組成脫硫系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、濃縮塔系統(tǒng)、副產(chǎn)品處理系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、公用系統(tǒng)（工藝水、壓縮空氣、事故漿液罐系統(tǒng)等）、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。eq\o\ac(○,4)工藝流程鍋爐/窯爐→除塵器→引風(fēng)機→濃縮塔→吸收塔→煙囪來自于鍋爐或窯爐的煙氣經(jīng)過除塵后在引風(fēng)機作用下進(jìn)入濃縮塔、吸收塔，吸收塔為逆流噴淋空塔結(jié)構(gòu)，集吸收、氧化功能于一體，上部為吸收區(qū)，下部為氧化區(qū)，經(jīng)過除塵后的煙氣與吸收塔內(nèi)的循環(huán)漿液逆向接觸。系統(tǒng)一般裝2-3臺漿液循環(huán)泵，每臺循環(huán)泵對應(yīng)一層霧化噴淋層。當(dāng)只有一臺機組運行時或負(fù)荷較小時，可以停運1層噴淋層，此時系統(tǒng)仍保持較高的液氣比，從而可達(dá)到所需的脫硫效果。吸收區(qū)上部裝二級除霧器，除霧器出口煙氣中的游離水份不超過75mg/Nm3。吸收SO2后的漿液進(jìn)入循環(huán)氧化區(qū)，在循環(huán)氧化區(qū)中，亞硫酸氨被鼓入的空氣氧化成硫酸氨晶體。同時，由吸收劑制備系統(tǒng)向吸收氧化系統(tǒng)供給新鮮的氨水或液氨（利用液氨蒸發(fā)通過氧化風(fēng)管進(jìn)入吸收塔），用于補充被消耗掉的氨水，使吸收溶液保持一定的pH值。反應(yīng)生成物溶液達(dá)到一定密度時先排至吸收塔前的濃縮塔，經(jīng)濃縮后進(jìn)入脫硫副產(chǎn)品系統(tǒng)，經(jīng)過脫水形成硫酸氨晶體，進(jìn)一步干燥、包裝成袋后商業(yè)化利用。eq\o\ac(○,5)工藝特點A脫硫效率高，可保證98%以上；B系統(tǒng)能耗低；C對煤種變化、負(fù)荷變化的適應(yīng)性強，適用于高硫煤；D副產(chǎn)品回收的經(jīng)濟(jì)效益高；E具有一定的脫硝功能。eq\o\ac(○,6)應(yīng)用領(lǐng)域燃煤發(fā)電鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐、集中供熱鍋爐、燒結(jié)機、球團(tuán)窯爐、焦化爐、玻璃窯爐等煙氣脫硫。選取該工藝應(yīng)充分考慮氨水或液氨的來源，不宜長距離運輸，最好廠區(qū)附近有廢氨水，同時副產(chǎn)品能夠就近利用。由于氨水輸送時密封要求高，且需防止脫硫過程中逃逸，系統(tǒng)較為復(fù)雜，因而脫硫系統(tǒng)投資較高。圖3-5氨水吸收法工藝流程圖（5）濕法氧化脫硫工藝濕法氧化脫硫工藝是一系列脫硫工藝的總稱，其特征是采用堿性溶液與氣體中的酸性硫化物反應(yīng)，生成不易氣化的硫化物，再將產(chǎn)品進(jìn)行回收利用。該工藝根據(jù)活性物質(zhì)及堿液的不同主要分為11中類型：eq\o\ac(○,1)改良ADA法圖3-6改良ADA法工藝流程圖ADA法又稱為蒽醌二磺酸鈉法，在英國，法國，加拿大等國家應(yīng)用較多，也是我國采用的較多脫硫工藝之一。母液由蒽醌二磺酸鈉和純堿水溶液構(gòu)成的一元催化體系稱為ADA法；母液由蒽醌二磺酸鈉，五氧化二礬和酒石酸鉀構(gòu)成二元催化體系成為改良ADA法。該方法最大的缺點是對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，能耗高。在國內(nèi)正逐漸被其他方法取代。eq\o\ac(○,2)TH法圖3-7TH法工藝流程圖TH法稱為塔卡哈克斯法，是日本新日鐵公司的技術(shù)。該工藝以煤氣中的氨及氨水蒸餾出的氨為堿液，1,4-萘醌-2-磺酸鈉為催化劑脫氰，之后脫硫。優(yōu)點是不需要外加堿源，而且操作簡單，占地面積小。但它運行成本高，脫硫效果低，催化劑需要進(jìn)口，因此國內(nèi)很少使用該工藝。寶鋼曾采用該工藝進(jìn)行脫硫脫氰。eq\o\ac(○,3)FRC法圖3-8FRC法工藝流程FRC法稱為苦味酸法，是由日本大阪煤氣公司開發(fā)的工藝。該工藝以煤氣中的氨為堿源，苦味酸為催化劑。該工藝的優(yōu)點是脫硫效率高，成本小，能避免二次污染。缺點是工藝流程長，占地多，適合大工程使用。寶鋼焦化三期工程使用的是該工藝。eq\o\ac(○,4)PDS法PDS法是東北師范大學(xué)開發(fā)的一種脫硫工藝，于1994年應(yīng)用于上海浦東煤氣廠。PDS為雙核酞菁鈷磺酸鈉催化劑，反應(yīng)過程中同時加入助催化劑和堿性物質(zhì)。采用改良ADA法的脫硫裝置只需增加一些PDS溶液滴加設(shè)備，既可改為PDS法。該工藝的主要優(yōu)點是對無機硫脫硫效率高，產(chǎn)品容易分離，但脫硫效果不穩(wěn)定，脫除有機硫效率低。唐鋼煉焦制氣廠采用PDS脫硫系統(tǒng)去除廢氣中的硫。昆明焦化制氣廠于2004年用PDS發(fā)代替ADA法脫硫。eq\o\ac(○,5)HPF法圖3-9HPF法工藝流程圖HPF法是鞍山焦化耐火材料設(shè)計研究院和無錫焦化廠聯(lián)合開發(fā)的高效脫硫工藝。HPF法是PDS法的改進(jìn)工藝，HPF是對苯二酚，PDS催化劑及硫酸亞鐵組成的復(fù)合催化劑。該工藝的優(yōu)點是催化劑活性高，操作簡單，裝置少，但得到的硫磺質(zhì)量低，廢液對周圍環(huán)境危害大。山西美錦集團(tuán)等企業(yè)均使用HPF法。eq\o\ac(○,6)888法圖3-10888法工藝流程圖888脫硫催化劑是長春東獅公司研究開發(fā)的無毒高效，屬一元催化法脫硫催化劑產(chǎn)品。由于其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，而具有極強的吸氧載氧能力，催化活性強。888脫硫催化劑的主要成分是酞菁鈷磺酸銨金屬有機化合物，堿源是碳酸鈉。該工藝催化活性好，消耗低，脫硫效率穩(wěn)定，適合多種類型的氣體液體脫硫，現(xiàn)已走向國際市場。山東民生煤化有限公司，河北遷安化肥股份有限公司等企業(yè)均采用888法脫硫。山西海資焦化有限公司于2009年用888法代替ADA法脫硫。eq\o\ac(○,7)MSQ法圖3-11MSQ法工藝流程圖MSQ法由鄭州大學(xué)開發(fā)，以碳酸鈉（或氨水）為堿性吸收介質(zhì)，對苯二酚，水楊酸和硫酸錳復(fù)配組成復(fù)合催化劑。該方法操作彈性大，運行成本低，塔阻力小，但其脫硫效率較低。SMQ型脫硫催化劑在山東，江蘇等省市均有應(yīng)用。eq\o\ac(○,8)OPT法圖3-12OPT法工藝流程圖OPT法由鞍山熱能研究院與蘇鋼焦化分廠研究而成的。該工藝以氨為堿源，以O(shè)P型復(fù)合催化劑為脫硫催化劑以及脫硫廢液提供硫氰化銨等產(chǎn)品的一種煤氣脫硫方法。OPT法減輕了氣體對設(shè)備的腐蝕，降低能耗，能充分利用煤氣中的氨，節(jié)省資本，而且工藝流程短，脫硫效果好，操作彈性大。eq\o\ac(○,9)DDS法圖3-13DDS法工藝流程圖DDS法是由北京大學(xué)魏雄輝博士發(fā)明的專利技術(shù)，其創(chuàng)造性的將生物技術(shù)與濕法脫硫技術(shù)相結(jié)合，解決了“絡(luò)合鐵法”脫硫溶液中絡(luò)合鐵易降解且消耗高的問題?！拌F—堿溶液催化法氣體脫碳脫硫脫氰技術(shù)的簡稱”，這是一種新型的脫硫技術(shù)。DDS溶液由DDS催化劑（附帶有好氧菌），DDS催化劑輔料，B型DDS催化劑輔料，活性碳酸亞鐵，碳酸鈉（或碳酸鉀）和水組成。該工藝具有脫硫效率高，能耗低，綜合效益高等優(yōu)點。DDS脫硫技術(shù)以其獨特的技術(shù)特點和突出的脫硫能力正逐漸被廣大企業(yè)所認(rèn)可，并呈現(xiàn)出良好的市場前景。山東省墾利縣化肥廠于2000年改用DDS脫硫技術(shù)，魯西化工集團(tuán)東阿化肥廠，江蘇靈谷化工股份有限公司，陽煤平原化工有限公司，福建順昌富寶實業(yè)有限公司等企業(yè)均采用DDS脫硫工藝。eq\o\ac(○,10)TV法圖3-14TV法工藝流程圖TV法稱為栲膠法，栲膠是由許多結(jié)構(gòu)相似的酚類衍生物組成的復(fù)雜混合物，主要含有丹寧及水不溶物等。栲膠分子式為C14H10O9，是兩個沒食子酸縮合的產(chǎn)物。丹寧分子中含有的羥基對于金屬離子有一定的絡(luò)合作用，在脫硫過程中又是催化劑又是絡(luò)合劑，可以有效的防止系統(tǒng)中釩的流失。該工藝的缺點是管道容易淤積硫，栲膠需要預(yù)處理等缺點。山西金象煤化工有限公司，湖南湘氮實業(yè)有限公司等采用烤膠法脫硫工藝。eq\o\ac(○,11)AS法圖3-15AS法工藝流程圖AS法脫硫脫氰工藝是20世紀(jì)80年代由德國引進(jìn)的先進(jìn)脫硫技術(shù)。被我國各大焦化廠普遍采用。推動了我國煤氣脫硫技術(shù)的進(jìn)步。AS法容易出現(xiàn)的問題是換熱器容易堵塞，氨水系統(tǒng)易腐蝕等缺點?，F(xiàn)今，應(yīng)用最多的AS法與烤膠法，克勞斯裝置等技術(shù)的組合應(yīng)用。首鋼，石家莊焦化集團(tuán)等采用AS脫硫工藝。（6）醇胺法圖3-16醇胺法脫硫工藝流程醇胺法包括一乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二甘醇胺(DGA)、二異丙醇胺(DIPA)、甲基二乙醇胺(MDEA)法等。醇胺法是常用的天然氣脫硫方法，在脫硫的同時，也可根據(jù)需要脫除部分CO2。醇胺法在山東，四川等工廠有廣泛的應(yīng)用。2007年，永坪煉油廠改用醇胺法脫硫，脫硫效果及產(chǎn)品質(zhì)量均得到提高。（7）熱堿鉀法圖3-17熱堿鉀法工藝流程1熱堿鉀法采用的是較高濃度的碳酸鉀水溶液做吸收劑，可以直接吸收煤氣中的硫化氫和氰化氫。該方法吸收酸氣速率慢，效率低，已逐漸被催化熱鉀堿法取代。催化熱鉀堿法就是在碳酸鉀溶液里加入一定量的催化劑，加快反應(yīng)速率。圖3-18熱堿鉀法工藝流程2真空碳酸鉀法是利用碳酸鉀溶液直接吸收酸性氣體，脫硫裝置在粗苯回收后面，位于焦?fàn)t煤氣工藝流程末端。該工藝開始是由德國引進(jìn)而來的，使用該方法脫硫脫氰后的酸性氣體，既可以采用克勞斯法生產(chǎn)元素硫，也可以使用接觸法生產(chǎn)硫酸。之后，中野焦耐公司在吸收國內(nèi)外真空碳酸鉀先進(jìn)技術(shù)及生產(chǎn)實踐的基礎(chǔ)上，與高等院校合作開發(fā)了具有自主產(chǎn)權(quán)的新工藝，已在寶鋼股份化工公司梅山分公司，陜西焦化，邯鄲新區(qū)焦化廠等工廠得到應(yīng)用。該工藝脫硫脫氰效率高，反應(yīng)速率快。3.3.2煙氣脫硫方案的選擇表3-4脫硫方案比選脫硫工藝濕法半干法干法石灰石/石膏濕法鈉法雙堿法氧化鎂氨法海水法噴霧干燥法爐內(nèi)噴鈣循環(huán)流化床等離子體脫硫效率﹪90~9890~9890~9890~9890~9870~9070~8560~7560~90≧90吸收劑CaCO3NaOHNaCO3NaOHMg(OH)2CaOMgONH3海水CaOCaOCaONH3可靠性高高高高一般高一般一般高高結(jié)垢易結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢易結(jié)垢易結(jié)垢易結(jié)垢不結(jié)垢堵塞堵塞不堵塞不堵塞不堵塞不堵塞不堵塞堵塞堵塞堵塞不堵塞占地面積大小中小大中中中中中運行費用高很高一般低高低一般一般一般一般投資大小較小小大較小較小小小大我國由于地域遼闊，各地經(jīng)濟(jì)條件，燃煤煤質(zhì)、脫硫劑來源、環(huán)保要求等不盡相同，結(jié)合相關(guān)材料，該鍋爐脫硫技術(shù)的選用應(yīng)考慮以下主要原則：（1）技術(shù)成熟、運行可靠，至少在國外已有商業(yè)化先例，并有較多的應(yīng)用業(yè)績。（2）脫硫后煙氣中的SO2達(dá)到關(guān)中地區(qū)重點行業(yè)大氣污染物排放限值。（3）脫硫設(shè)施的投資和運行費用適中，脫硫劑供應(yīng)有保障，占地面積小，脫硫產(chǎn)物可回收利用或衛(wèi)生處理處置。綜合以上的分析和要求，以及從表3-3中看出，石灰-石膏法效率高，可靠性好。所以此次設(shè)計選用石灰－石膏法作為該鍋爐的脫硫工藝。

4除塵單元工藝設(shè)計4.1除塵系統(tǒng)的組成除塵系統(tǒng)由集氣吸塵罩、進(jìn)氣管道、除塵器、排灰裝置、風(fēng)機、電機、消聲器和排氣煙囪等組成。它是利用風(fēng)機產(chǎn)生的動力，將含塵氣體從塵緣經(jīng)抽風(fēng)管道進(jìn)入除塵設(shè)備內(nèi)凈化，凈化后的氣體經(jīng)排氣煙囪排出，回收的粉塵由排灰裝置排出。由于此次設(shè)計煙氣從鍋爐出來，直接經(jīng)過進(jìn)氣管道進(jìn)入除塵器，所以不設(shè)置集氣吸塵罩。4.2除塵器的選型設(shè)計經(jīng)過第四節(jié)的方案比選，此次設(shè)計選擇袋式除塵器。但是袋式除塵器的種類很多，因此，其選型計算顯得特別重要，選型不當(dāng)，如設(shè)備過大，會造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失；設(shè)備選小會影響生產(chǎn)，難于滿足環(huán)保要求。一般來說，應(yīng)通過計算過濾氣速、過濾面積、濾料及設(shè)備阻力，再選擇設(shè)備類別型號。4.2.1處理氣體量的計算前面已經(jīng)算過，此次設(shè)計處理氣體量為：176997m3/h。4.2.2過濾風(fēng)速的選取過濾風(fēng)速的大小，取決于含塵氣體的性狀、織物的類別以及粉塵的性質(zhì)，一般按除塵器樣本推薦的數(shù)據(jù)及使用者的實踐經(jīng)驗選取。多數(shù)反吹袋式除塵器的過濾風(fēng)速在0.6～1.3m/s之間，脈沖袋式除塵器的過濾風(fēng)速在1.2～2m/s左右，玻璃纖維袋式除塵器的過濾風(fēng)速約為0.5～0.8m/s。下表所列為可選取參考的過濾風(fēng)速。表4-1袋式除塵器的過濾風(fēng)速單位：m/min粉塵種類清灰方式自行脫落或手動振動機械振動反吹風(fēng)脈沖噴吹炭黑、氧化硅鋁、鋅的升華物以及其他在氣體中由于冷凝和化學(xué)反應(yīng)形成的氣溶膠、活性炭、由水泥窯排出的水泥0.25～0.40.3～0.50.33～0.00.8～1.2鐵及鐵合金的升華物、鑄造塵、氧化鋁、水泥、由水泥窯排出的水泥、石灰、塑料、鐵的氧化物、焦粉、煤粉0.28～0.150.4～0.650.45～1.01.0～2.0滑石粉、煤、噴砂清理塵、飛灰、炭黑、高領(lǐng)土、石灰石、礦塵、鋁土礦、水泥（來自冷卻器）0.30～0.500.50～1.00.6～1.21.5～3.0此次設(shè)計選用脈沖式袋式除塵器，因此過濾風(fēng)速取1.1m/min。4.2.3過濾面積的確定根據(jù)通過除塵器的總氣量和選定的過濾速度，計算其過濾面積為： S=Q60?=4.2.4除塵器的選型根據(jù)此次設(shè)計處理的氣體量、過濾風(fēng)速、過濾面積以及除塵效率99.3%（第三節(jié)已計算），選擇LCM-2800離線脈沖袋式除塵器。此類除塵器是一種處理風(fēng)量大、清灰效果好、除塵效率高、運行可靠、維護(hù)方便、占地面積小的大型除塵設(shè)備。（1）構(gòu)造特點eq\o\ac(○,1)除塵器主要由箱體、灰斗、進(jìn)風(fēng)均流管、出口風(fēng)管、支架、濾袋及噴吹裝置、卸灰裝置等組成。它采用薄板型提升閥實現(xiàn)離線三狀態(tài)，清灰技術(shù)先進(jìn)、工作可靠、eq\o\ac(○,2)設(shè)計合理的進(jìn)風(fēng)均流管和灰斗導(dǎo)流技術(shù)解決了一般袋式除塵器常產(chǎn)生的各分室氣流不均勻的現(xiàn)象。eq\o\ac(○,3)濾袋上端采用彈簧脹圈型式，密封好，維修更換布袋籠準(zhǔn)長度為6m，還可根據(jù)需要增加1～2m。eq\o\ac(○,4)電磁脈沖閥易損件膜片的使用壽命大于100萬次。除塵器控制可采用先進(jìn)的程控器，具有差壓、定時、手動3種控制方式，對除塵器離線閥、脈沖閥卸灰閥等實現(xiàn)全面系統(tǒng)控制。（2）性能參數(shù)含塵氣體從除塵器的進(jìn)風(fēng)均流管進(jìn)入各分室灰斗并在灰斗導(dǎo)流裝置的導(dǎo)流下，大顆粒的粉塵被分離直接落入灰斗，而較細(xì)粉塵吸附在濾袋的外表面上，干凈氣體透過濾袋進(jìn)入上箱體，并經(jīng)各離線閥和排風(fēng)管排入大氣。隨著過濾的進(jìn)行，濾袋上的粉塵越積越多，當(dāng)設(shè)備阻力達(dá)到限定的阻力值時，由清灰控制裝置按差壓設(shè)定值或清灰時間設(shè)定值自動關(guān)閉一室離線閥后，按設(shè)定程序打開電控脈沖閥、進(jìn)行停風(fēng)噴吹，使濾袋內(nèi)壓力驟增，將濾袋上的粉塵抖落至灰斗中，由排灰機構(gòu)排出。（3）外形尺寸表4-2雙排布置除塵器外形尺寸代號外形尺寸進(jìn)風(fēng)口尺寸出風(fēng)口尺寸H1H2nLAA1A2n1aBB1B2mbm1尺寸/mm78507250682802250210020401775265025002400209576此次設(shè)計中除塵器的濾料選用迷特聚酯針刺氈，這種濾料克服了普通聚酯針刺氈使用溫度長時間超過130℃出現(xiàn)的收縮現(xiàn)象而開發(fā)出的工作溫度在150℃-170℃的新型濾料。4.3輸排灰系統(tǒng)的設(shè)計除塵器收集的粉塵，需要從除塵器排出并輸送到適當(dāng)?shù)牡攸c加以儲存、回收、利用。因此，輸排灰系統(tǒng)是除塵工程設(shè)計的一個環(huán)節(jié)，是大、中型除塵系統(tǒng)不可缺少的組成部分。輸排灰系統(tǒng)包括排灰裝置、輸灰裝置、儲運裝置等。4.3.1輸排灰裝置工作原理和分類（1）輸排灰裝置工作原理圖4-1輸排灰系統(tǒng)工作原理圖如上圖所示，輸灰系統(tǒng)由卸灰閥、螺旋輸送機、斗式提升機、儲灰罐、汽車等組成。除塵器各灰斗的粉塵首先分別經(jīng)過卸灰閥排到螺旋輸送機上，并把灰卸到斗式提升機下部，粉塵經(jīng)提升到一定高度后卸至儲灰罐；儲灰倉的粉塵積滿（約4/5灰罐高度）后定時由吸塵車?yán)?，無吸塵車時，可由儲灰罐直接把粉塵經(jīng)卸灰閥卸到拉塵車上運走，為了避免粉塵飛揚可用加濕機把粉塵噴水后再卸到拉塵汽車上。（2）輸排灰裝置分類和主要性能eq\o\ac(○,1)輸排灰裝置分類按輸送裝置的動力，分為機械輸送裝置和氣力輸送裝置。按輸灰裝置的性能分為：A向下輸送，如卸灰裝置；B水平輸送，如刮板輸送機、皮帶輸送機、螺旋輸送機；C向上輸送，如斗式提升機；按輸送是否用水，分為干式輸送裝置和濕式輸送裝置。此次設(shè)計選擇機械輸送裝置，水平輸送及干式輸送裝置。eq\o\ac(○,2)輸排灰裝置的性能輸排灰裝置選用的原則主要是考慮除塵器的規(guī)模大小。依照除塵器的需要確定輸排灰裝置；其次是應(yīng)注意避免粉塵在輸送過程的飛揚；第三是輸送裝置簡單，便于維護(hù)管理，故障少，作業(yè)率高。各種輸灰裝置的性能見表4-3表4-3各種輸灰裝置性能表序號設(shè)備名稱氣力輸送膠帶輸送機螺旋輸送機埋刮板輸送機斗式提升機車輛1積存灰無無有有有無2布置自由直線、曲線直線直線、曲線直線自由3維修量較大較小較大大大較小4輸送量約100約300約10約50約100約105輸送距離/m10-2501000205020不限6輸送高度/m5010210307粉塵最大粒度/mm30不限<10<10<308粉塵流動性不限不限不適用砂狀塵不適用流動性塵不限不限9粉塵吸水性不適用吸水性強的不限不適用含水量大的不限不限不限通過比較，此次設(shè)計輸灰裝置主要選擇螺旋輸送機、斗式提升機和吸塵車。4.3.2粉塵的機械輸送粉塵的機械輸送裝置包括卸灰閥、螺旋輸送機、斗式提升機和拉塵用罐式汽車，下來主要介紹此次設(shè)計中選用的機械輸灰裝置。（1）排塵裝置的選用原則eq\o\ac(○,1)除塵器的排灰裝置應(yīng)能順利地排出粉塵，并保持較好的氣密性，以免漏風(fēng)導(dǎo)致凈化效率的降低；eq\o\ac(○,2)選擇排灰裝置時需了解排出粉塵的狀態(tài)（干粉狀或泥漿狀）、排灰制度（間歇或連續(xù)）、粉塵性質(zhì)、排塵量和除塵器排塵口處的壓力狀況等。eq\o\ac(○,3)排灰裝置的上方需有一定高度的灰柱，以形成灰封，保證除塵器排塵口處的氣密性。灰封高度可按下式計算：H式中：H―灰柱高度，mm?P―R―粉塵的堆積密度，g/cmeq\o\ac(○,4)排灰裝置的排塵量應(yīng)小于運輸設(shè)備的能力。當(dāng)采用攪拌或混合設(shè)備加濕除塵器排出的干粉塵時，要選用能均勻定量給料的卸塵裝置，如回轉(zhuǎn)卸灰閥、螺旋卸灰閥等。eq\o\ac(○,5)靠杠桿原理工作的卸灰裝置，如閃動卸灰閥、翻板卸灰閥等應(yīng)垂直安裝，并注意調(diào)節(jié)。（2）卸灰閥卸灰閥有圓錐式卸灰閥、舌板式卸塵、螺旋卸塵閥、星形卸灰閥、雙翻板卸塵閥、雙層卸灰閥及濕式排漿閥等，由于星形卸灰閥體積小，質(zhì)量輕、能力大、維修操作方便等特點，所以此次設(shè)計采用星形卸灰閥。根據(jù)除塵器插板閥法蘭尺寸，安裝在除塵器插板閥下方的星形卸灰閥選用YJD-B10（12個）；根據(jù)儲灰倉插板閥法蘭的尺寸，安裝在儲灰倉插板閥下方的星形卸灰閥選用YJD-6（一個）。其外形見圖4-2，外形尺寸見表4-4。圖4-2YJD-B系列星形卸灰閥此次設(shè)計中選用的星形卸灰閥的尺寸為：表4-4YJD-B系列星形卸灰閥尺寸單位：mm型號ABCEFMH孔直徑Y(jié)JD-B6?300260?200約5504301503008-?11YJD-B10?360320?260約6204901803608-?17（3）螺旋輸送機eq\o\ac(○,1)選用注意事項A螺旋輸送機適用于水平或傾斜度小于20°情況下輸送粉狀或粒狀物料，不適用于輸送溫度高、粘性或腐蝕性強的物料，也不適合輸送砂狀物料，如氧化鋁料等；B輸送物料的溫度應(yīng)小于200℃，環(huán)境溫度為-20～50℃；C螺旋輸送機長度由3m起，中間段為每隔0.5～5m為一級，直到50m。但為可靠起見，螺旋輸送機長度不宜超過20m。D設(shè)計時應(yīng)將驅(qū)動裝置及出料口裝在頭節(jié)（有止推軸承）處，使螺旋軸處于受拉狀態(tài)較為有利；E螺旋輸送機輸送物料量通常小于10m3/h。eq\o\ac(○,2)螺旋輸送機計算此次設(shè)計中螺旋輸送機由兩個螺旋輸送機和一個集合螺旋輸送機組成，在下文中分別稱為Ⅰ號螺旋輸送機（直接安裝于除塵器下面的輸送機）和Ⅱ號輸送機（集中輸送機）。下面分別計算兩類輸送機的各種參數(shù)值。Ⅰ類輸送機A理論灰量設(shè)計粉塵的排放濃度為20mg/m3（標(biāo)），換算成工況（溫度為150℃）下的濃度為12.9mg/m3；理論B螺旋直徑輸送的物料無強烈粘性時，螺旋直徑可按下式計算：D式中：D―螺旋直徑，mK―物料綜合特性的經(jīng)驗系數(shù)，取0.11Q―輸送量，t/hΨ―物料的充填系數(shù)，0.25ρ―物料的堆積密度，1.2t/m3C―螺旋輸送機傾斜安裝時輸送量的校正系數(shù),1則將數(shù)據(jù)帶入上式，即得：D=0.104m圓整為0.15mC螺旋輸送機轉(zhuǎn)速為防止物料受切向力過大而被拋起影響物料的輸送，選用螺旋輸送機時，應(yīng)控制螺旋軸的極 限轉(zhuǎn)速。極限轉(zhuǎn)速可按下式計算：n式中：n―螺旋輸送機轉(zhuǎn)速，r/minA―物料綜合特性系數(shù)將數(shù)據(jù)帶入上式：得

n=142r/min按上式求得的螺旋轉(zhuǎn)速應(yīng)小于從表4-5中選擇的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速表4-5GX型輸送機螺旋軸轉(zhuǎn)速系列單位：r/min20303545607590120120190則將轉(zhuǎn)速圓整為75r/min。D螺旋輸送機的軸功率螺旋軸上的所需的功率可按下式?jīng)Q定：P式中：P0―軸功率，KWk―功率備用系數(shù)，可取1.2-1.4，此次取1.3ω0―L―螺旋輸送機水平投影長度，取12mH―螺旋輸送機垂直投影高度，0m《除塵工程設(shè)計手冊》張殿印，王純主編，P254-259《環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南》柴曉麗，馮滄，黨小慶編，P190-191表4-6物料阻力系數(shù)ω0物料特性物料名稱舉例無磨琢性（干的）煤粉1.2無磨琢性（濕的）石英粉1.5半磨琢性塊煤2.5磨琢性砂、水泥、焦炭3.2強烈磨琢性爐灰、石灰、砂礦4.0則將數(shù)據(jù)代入上式得：

P=0.103KWE螺旋輸送機驅(qū)動裝置的額定功率螺旋機驅(qū)動裝置的額定功率按下式確定：P式中：P―驅(qū)動裝置額定功率，KWη―驅(qū)動裝置總功率，與減速機直連時η=0.94將數(shù)據(jù)代入上式，得：

P=0.110KWⅡ類輸送機（集合輸送機）A理論灰量如前面計算，理論灰量為526.30kg/h，此次輸灰量按兩個除塵器總產(chǎn)生的量進(jìn)行計算。B螺旋直徑輸送的物料無強烈粘性時，螺旋直徑可按下式計算：D=K×式中：D―螺旋直徑，mK―物料綜合特性的經(jīng)驗系數(shù)，取0.11Q―輸送量，t/hΨ―物料的充填系數(shù)，0.25ρ―物料的堆積密度，1.2t/m3C―螺旋輸送機傾斜安裝時輸送量的校正系數(shù),1則將數(shù)據(jù)帶入上式，即得：D=0.11×=0.182m圓整為0.2mC螺旋輸送機轉(zhuǎn)速n=式中：n―螺旋輸送機轉(zhuǎn)速，r/minA―物料綜合特性系數(shù)將數(shù)據(jù)帶入上式：得

n==122r/min將轉(zhuǎn)速圓整為75r/min。D螺旋輸送機的軸功率螺旋軸上的所需的功率可按下式?jīng)Q定：P式中：P0―軸功率，KWk―功率備用系數(shù)，可取1.2-1.4，此次取1.3ω0L―螺旋輸送機水平投影長度，取14mH―螺旋輸送機垂直投影高度，0m則將數(shù)據(jù)代入上式得：

P=0.23KWE螺旋輸送機驅(qū)動裝置的額定功率螺旋機驅(qū)動裝置的額定功率按下式確定：P=式中：P―驅(qū)動裝置額定功率，KWη―驅(qū)動裝置總功率，與減速機直連時η=0.94將數(shù)據(jù)代入上式，得：

P==0.25KWeq\o\ac(○,3)螺旋輸送機的選型此次設(shè)計根據(jù)前面計算：表4-7螺旋機的型號及其他參數(shù)類別螺旋直徑mm水平輸送長度螺旋軸轉(zhuǎn)速（r/min）螺距mm驅(qū)動裝置型號電動機型號減速器型號Ⅰ類螺旋輸送機?1501275120Y2125型Y型（轉(zhuǎn)速1500r/min,極數(shù)4）JZQ型（裝配方式右-1Z，左-2Z）Ⅱ類螺旋輸送機14外形圖如下：圖4-3GX型螺旋輸送機外形圖此次設(shè)計中，螺旋輸送機是根據(jù)輸灰量進(jìn)行選擇的，所選的螺旋輸送機（分）滿足三個灰斗同時排灰，螺旋輸送機（合）滿足兩個除塵器的排灰，也就是說，十二個灰斗的灰同時輸送也可以滿足，因此此次設(shè)計輸灰方式為連續(xù)輸灰。（4）斗式提升機eq\o\ac(○,1)斗式提升機類型可按運送貨物的方面分為直立式和傾斜式，一般采用直立式提升機。斗式提升機的型式分為D型、HL型、PL型，其主要特點、用途及型號見表根據(jù)上表，此次設(shè)計選用D型。為了適應(yīng)被輸送物料的不同掏取與投出特性，料斗分為深圓底形與淺圓斗形，輸送干燥、松散、易于投出的物料，宜用深圓底形料斗，此次設(shè)計可采用深圓斗形料斗。eq\o\ac(○,2)斗式提升機的計算A料斗的選擇由式i式中：G―斗式提升機能力,7.46t/hI0―料斗容積，LA―相鄰兩料斗距離，0.3mV―料斗的提升速度，1m/sρ―物料堆積密度，t/m3Ψ―填充系數(shù)，0.8，按下表取值《除塵工程設(shè)計手冊》張殿印，王純主編，P279-283表4-8填充系數(shù)Ψ值物料名稱填充系數(shù)Ψ物料名稱填充系數(shù)Ψ粉末狀物料0.75-0.95塊度在50-100mm的中塊物料0.5-0.7塊度在20mm以下的粒狀物料0.7-0.9塊度在100mm的大塊物料0.4-0.6塊度在20-50mm的小塊物料0.6-0.8潮濕的粉末和粒狀的物料0.6-0.7經(jīng)過計算i=0.228l/m采用q制法，取i0/a=2.16l/m，則料斗容積I0為0.648L，此時斗式提升機的提升能力為7.46t/h。B功率計算斗式提升機所需要的驅(qū)動功率決定于料斗運動時所克服的一系列阻力，其中包括提升物料的阻力、運行部分的阻力、料斗挖料時所產(chǎn)生的阻力（此項阻力較為復(fù)雜，只能通過實驗確定）。斗式提升機驅(qū)動軸上所需的原動機功率P0（未考慮驅(qū)動機構(gòu)效率）可近似地按下式計算：

P式中：G斗式提升機提升能力，t/hH―提升高度，mqo―牽引構(gòu)件和料斗的每米長度質(zhì)量，kg/m，q0=K2Qv―牽引構(gòu)件的運動速度，m/sK1、K3―系數(shù)，按下表4-9取值K2―各種不同形式提升機的阻力系數(shù)表4-9K1、K2、K3取值生產(chǎn)能力Q/t·h-1提升機形式帶式單鏈?zhǔn)诫p鏈?zhǔn)搅隙沸问缴疃泛蜏\斗二角斗深斗和淺斗三角斗深斗和淺斗三角斗系數(shù)K2<100.61.110-01.225-500.450.600.60.831.050-1000.400.550.50.300.81.10>1000350.500.60.90系數(shù)K12.52.001.25系數(shù)K31.6001.30.80將數(shù)據(jù)代入上式，則可得

P=0.25KW電動機所需功率（P）按下式計算：P式中:η―傳動裝置總效率，且滿足η=η1·η2=0.94×0.95=0.9，其中η1為LQ型減速器的傳動效率，η1=0.94，η2―三角皮帶的傳動效率，η2=0.95K'―功率儲備系數(shù)，當(dāng)H<10m時，K'=1.45；10m<H<20m時，K'=1.25；H>20m時，K'將數(shù)據(jù)代入上式，可得P=0.40KWeq\o\ac(○,3)斗式提升機的選型表4-10斗式提升機輸送性能表提升機型號D160D250D350D450S制法Q制法S制法Q制法S制法Q制法S制法Q制法輸送量/(m3/h)11.8422569.548料斗容量/L1.10.67.014.515斗距/mm300400500640沒米長度料斗及膠帶質(zhì)量/(kg/m)4.723.810.29.413.912.121.3輸送膠帶寬度/(mm)200300400500層數(shù)4545外膠層厚度/(mm)1.5·1.31.3/1.5料斗運行速度/(m/s)1.01.25傳動滾筒轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)47.537.5根據(jù)上述計算，以及上表，選擇D型（D160-Q制法）斗式提升機（5）儲灰倉儲灰倉（貯灰罐）是除塵輸灰系統(tǒng)中貯存粉塵的必備裝置由設(shè)備本體及輔助設(shè)備組成。設(shè)備本體包括灰斗、筒體、框架、梯子平臺、氣固分離裝置、防棚灰裝置、料位計等；輔助設(shè)備包括插板閥、卸灰閥、粉塵吸引裝置、加濕機和運塵車等。eq\o\ac(○,1)設(shè)計儲灰倉的要點如下：A儲灰倉的貯灰量按24～48h粉塵量來算，或按運塵車1～2次運輸塵量確定；B儲灰倉一般設(shè)計成圓筒形，其高度大致與直徑相等，對松散性狀粉塵，灰倉可高些，對密度大、粘度大、顆粒微細(xì)的粉塵灰倉可矮些；C儲灰倉的灰斗夾角視粉塵安息角而定；灰斗夾角一般應(yīng)比粉塵安息角小2°～5°；D運塵車用真空吸塵車時儲灰倉下部應(yīng)配置XY15J型吸引裝置，運塵車用罐式卡車時儲灰倉下部應(yīng)配置3GY型粉塵無塵卸灰時，以避免粉塵飛揚污染環(huán)境，用卸灰閥直接往運塵車卸灰時在卸灰閥四周應(yīng)設(shè)吸塵罩；E測量儲灰倉量多少的料位計應(yīng)裝兩個（1個高料位計和一個低料位計），料位計種類有電容式、阻旋式、振棒式等；F防棚灰裝置有空氣炮和振打電機兩種，對黏而細(xì)的粉塵以選空氣炮為宜；G氣固分離裝置可采用簡易手動袋式除塵器，過濾面積10m2左右，如果沒有氣固分離裝置，必須在上部安裝排氣管道，并接入除塵管道中。eq\o\ac(○,2)儲灰倉的計算此次設(shè)計貯灰量按運塵車2次運輸灰量確定（后面敘述所選運塵車），運塵車裝載容積為4.5m3，則儲灰倉的貯灰量為9m3。為使儲灰倉貯存有空余，不完全貯滿，則儲灰倉的容積應(yīng)大于所計算的貯灰量，此次設(shè)計取15m3。由前面敘述已知，儲灰倉一般設(shè)計成圓筒形，其高度大致與直徑相等，且對松散性狀粉塵，灰倉可高些，所以在此次設(shè)計中，設(shè)儲灰倉高為4.69m，直徑為2.8m，其灰斗夾角設(shè)為60°，灰斗高度為2.25m。計算如下：H==2.25m所以儲灰倉的總高度為4.69m。（6）粉料裝卸罐式汽車氣動粉料裝卸罐式汽車主要用于粉塵運輸，它能自動迅速的完成裝卸任務(wù)，以減輕繁重的體力勞動，特別是可防止卸灰時的二次污染。此次設(shè)計中選擇WHZ5090GSN型罐式汽車，其技術(shù)性能見下表：表4-11WHZ5090GSN型罐式汽車型號WHZ5090GSN(WH·QD5C底盤型號EQ140J長度/mm整車全長6830質(zhì)量參數(shù)/kg最大載裝質(zhì)量4500總寬2430空載（包括油、水備胎、工具）整車裝備質(zhì)量1630高（空載）2580前軸軸載2100罐體裝載容積/m34.5后橋軸載2550總長3950滿載最大總質(zhì)量9310最大直徑1450前軸軸載2390軸距前軸至后橋3950后橋軸載6950輪距前軸后軸18101800性能參數(shù)最高車速(km/h)85最大爬坡度/%≥28最小轉(zhuǎn)彎直徑/m＜28行駛角/(°)接近角離去角3823每百公里油耗/L28卸料性能輸送水平距離/m5輸送垂直距離/m15最小離地間隙265平均卸料速度/(t/min)＞0.1進(jìn)料口物料通過直徑中心距尾端距離Φ43C2200外形如下圖：圖6-4WHZ5090GSN型罐式汽車WHZ5090GSN型罐式汽車?yán)脡嚎s空氣進(jìn)行裝卸粉塵，汽車可采用外接氣源，亦可按要求配備空氣壓縮機。空壓機技術(shù)性能如下：空壓機，WB-4.8/2；型式：往復(fù)擺桿式空氣壓縮機；額定轉(zhuǎn)速：1200r/min；排量：4.8m3/min；工作壓力：196kPa（2kg/cm3）。4.3.3輸排灰系統(tǒng)的各裝置的距地面高度確定此次設(shè)