煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計指導(dǎo)書

1、煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書。1(一)、煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度的計算1、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量q =4.76 x (1.867c y+5.56h y+0.7s y-0.7o y)(m3/kg)式中 c y, hy, sy, oy-分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論濕煙氣量(設(shè)空氣含濕量12.93g/m3)q s=1.867(c y+0.375sy)+11.2h y+1.24wy+0.016q a+0.79q a+0.8ny (m 3/kg) 式中 qa一標(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)，。3、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量q=q

2、 s+1.016(a-1) q a(m 3/kg)式中 a 空氣過量系數(shù)q s 一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量，n3/kg ;q a 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，n3/kg。注意：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量q以m/h計，因此，q= qsx設(shè)計耗煤量4、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度c = dsh *a (kg/m 3)qs式中 dsh 排煙中飛灰占煤中灰分(不可燃成分)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，排放因子，；a 煤中灰分(不可燃成分)的含量，；q 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量，m/kg。_y2 0.8s106 (mg/m 3)5、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算csc2式中 s y -煤中含可燃硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；q 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量，

3、m/kg。6、標(biāo)況下煙氣流量q = qs x設(shè)計耗煤量 3 式中 q s -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量，m/kg ;q 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量，m3/ho7、工況下煙氣流量 qt 、q =（m3/h）式中q -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量，m/kg ；_ 一 一.q -工況狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量，m3/h。（二）、除塵脫硫裝置的選擇設(shè)計注：可以選擇濕式脫硫除塵一體化裝置，亦可采用先除塵后脫硫工藝。1、除塵脫硫裝置應(yīng)達(dá)到的凈化效率cs=1 sc式中:c-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵、so 濃度，mg/m3;12除塵器名稱效率/%阻力/pa費用文丘里除塵器90 98400010000少電除

4、塵器90 9850 130大袋式除塵器95 9910001500中性能比較規(guī)定值，mg/m3o2、除塵器的設(shè)計g 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵、so排放標(biāo)準(zhǔn)中與選擇表8-22常用除塵器（1）、袋式除塵器設(shè)計工作室過濾面積sp = q /60vf式中 q - 設(shè)計工況下煙氣量，m3/h；sp 一過濾面積，vf 一 過濾速率：1.02.0m/min之間。每條濾袋面積s1=3.14dl式中 d 一 濾袋直徑，在 150250mml 一濾袋長度，在2.55ml工作室濾袋總數(shù)n=s/s1式中 s1 一條濾袋的面積m2 ;根據(jù)n確定室數(shù)，一般袋收塵的室數(shù)不小于4室。濾袋過濾總面積的確定2、s=sp+sc= q /v

5、+sc （m）式中 sp 一同時工作各室的過濾面積（mi）;sc - 清灰室的過濾面積（m2）。袋收塵器的壓降 p p=pw+p 袋（pa）式中 p機(jī)一般為190m380pa,與進(jìn)口速度有關(guān);p 袋一新濾袋一般為130pa,積灰濾袋一般為1150pa。袋收塵器的壓降一般控制在995m990pa （448英寸），清灰后，阻力比清灰前降低1/2-2英寸（12.740.8mm水柱）就認(rèn)為清灰合適。 p2=ap1 x如收塵器的處理風(fēng)量比正常風(fēng)量大，則收塵器的壓降也相應(yīng)增加，關(guān)于壓降變化的公式如下:(pa)式中4p2 一風(fēng)量q時的壓降（pa）; pi風(fēng)量q時的壓降（pa）;q 一 正常處理風(fēng)量（m3/m

6、in ）;3q 一 風(fēng)重變大后的風(fēng)重（m/min）。（2）、電除塵器設(shè)計一般靜電除塵器電場風(fēng)速一般在0.71.4m/s ,通常取1.0m/s ;驅(qū)進(jìn)速度一般在 0.040.2m/s ,通常取 0.15m/s ;集塵極間距設(shè)計為 400mm電暈極間距為 200mm集塵極板總面積：a=-qln(1 -)we式中 we 一驅(qū)進(jìn)速度，m/sq一設(shè)計工況下煙氣量，m3/h ,y一除塵效率。比表面積：f= q- ( m3/h m2)a實際集塵極面積:考慮到處理煙氣量、溫度、壓力、供電系統(tǒng)可靠性等因素的影響，取儲備系數(shù)k=1.52.0 ,則所需集塵極面積:a=(1.5 2.0) k m,則實際比面積:f=

7、q /a(m3/hm2)除塵效率校核；= 1-ewe電場斷面積:qac= v式中 v電場風(fēng)速，m/s極板高度:h=ac式中 v電場風(fēng)速,m/s。電場斷面寬度:acb=h集塵極排數(shù):bn= +1b式中 b集塵極間距，取 400mm集塵極長度:2(n -1) h電場設(shè)計：設(shè)計4個電場，實際安裝集塵極個數(shù)為4x集塵極排數(shù)。安裝后集塵極總面積:a=nx lx h, m2停留時間：t= l工作電壓：u=ea b , kv工作電流：取單個電流常數(shù)為i=0.005a/m 2i=ai , a電除塵器陰極線的個數(shù)：n=,且個 . l 式中 ll 電暈極間距，取200mm 3、脫硫裝置設(shè)計脫硫常見工藝流程有：石灰

8、石(石灰)/石膏濕法：該工藝主要包括煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、石膏脫水及儲存系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)及公用系統(tǒng)。該工藝完全成熟，運行安全可靠，可用率在99獨上，能耗低。90%特點：吸收劑資源豐富，成本低廉，其廢渣可拋棄，也可用作石膏回收。 對高硫煤，脫硫效率可達(dá) 以上；對低硫煤，脫硫效率可達(dá)95%上。循環(huán)流化床干法：該工藝主要包括石灰制備系統(tǒng)，脫硫反應(yīng)系統(tǒng)和收塵引風(fēng)系統(tǒng)三個部分組成。特點：脫硫劑反應(yīng)停留時間長及對鍋爐負(fù)荷變化的適應(yīng)性強(qiáng)。綜合造價低，維護(hù)工作量和費用低，電 耗低，循環(huán)流化床工藝的電耗量的0.5%0.7%,水耗量低，不需要考慮防腐，工藝簡單可靠不受燃煤含硫量限制，對鍋爐負(fù)荷適應(yīng)

9、性強(qiáng)，通過調(diào)節(jié)吸收劑加入量，水量，吸收塔壓降，能快速響應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化 情況。兩種方案的比較：95%寸吸收劑品質(zhì)要求石灰石一石膏濕法成熟于八十年代初，技術(shù)成熟，系統(tǒng)較為可靠最高脫硫率在cacq含量大于等于91%細(xì)度250目，mgo含量小于2%設(shè)備投資大，運行費用高，鈣硫比低，吸收劑 用量高，電耗大，水耗大，煙氣與吸收劑接觸時間短，脫硫塔內(nèi)煙氣流速低，氣固塔內(nèi)接觸長度短，無法 脫除so3,反應(yīng)器出口煙氣溫度低，需要對煙囪進(jìn)行內(nèi)襯防腐，重金屬脫除率低。循環(huán)流化床法成熟于九十年代末，系統(tǒng)簡潔，技術(shù)成熟，可靠性高，脫硫效率達(dá)90艱上，最高可達(dá)99.7%,對吸收劑的品質(zhì)要求 cao大于等于80% t60

10、小于等于4min ,粒徑小于等于2mm設(shè)備投資低，運 行費用低，鈣硫比高，吸收劑用量低，水電耗小，煙氣與吸收劑接觸時間長，幾乎可以100%勺脫除so3 ,反應(yīng)器出口煙氣溫度高，對煙囪沒有特殊要求，可95%兌除重金屬。由于石灰石一石膏濕法脫硫工藝成熟，吸收劑來源廣泛，所以大多選擇石灰石一石膏濕法煙氣脫硫技 術(shù)。(1)、吸收劑消耗量計算：1)、凈煙氣中sq濃度：cj= c so2 x(1-“)式中 cj 凈煙氣中so2含量mg/rnb; cso2-原煙氣中so2含量mg/m3;2)、石灰石消耗量：需要脫除的so2摩爾數(shù)：n so2=c so2 xq +ms02mcaco3 = n so2 xrx

11、mx 10/pe, (t/h )式中 c so2 一 原煙氣中so2含量，mg/m3;q 煙氣量，m3/h ;m so2 so 2分子量；脫硫效率，%r 一鈣硫比，取r=1.03;m 一碳酸鈣的分子量；pe 一石灰石純度，pe=92%(2)、吸收塔計算:本設(shè)計中所選吸收塔類型為逆行噴淋空塔，煙氣中so2含量為3.8 x 103mg/m3,由于靜電除塵器至吸收塔有一定漏風(fēng)率大約為10%所以進(jìn)入吸吸收塔煙氣量:vs=qx (1-10%) , m3/h逆流噴淋空塔設(shè)計煙氣流速一般為2.55m/s。吸收塔塔徑:吸收塔截面積：a= vs /v式中 vs 一 進(jìn)入吸收塔煙氣量 m3/s ；v 吸收塔煙氣流

12、速m/s。吸收塔塔徑：d= . 4 a吸收塔高度原煙氣與吸收液中吸收塔內(nèi)反應(yīng)時間25s,取5s。則吸收區(qū)高度為:h=vt=3 x 5=15m式中t 吸收塔內(nèi)反應(yīng)時間，s;v 吸收塔煙氣流速,m/s。吸收漿液量:液氣比與脫硫效率有關(guān)，一般在825l/m3,所需的吸收漿液量為:l= vs (l/vs)式中 l/vs 液氣比。4、確定除塵脫硫設(shè)備、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的布置(1)、各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運行情況和鍋爐房現(xiàn)場的實際情況確定各裝置的位置。一旦確定了各裝置的位置，管道的布 置也就基本可以確定了。對各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡單，緊湊，管路短，占地面積小，并使安裝、操 作和檢修方便。

13、(2)、管徑的確定式中q 工況下管內(nèi)煙氣流量，m3/s ;v 煙氣流速，m/s,(可查有關(guān)手冊確定，對于鍋爐煙塵v=1015m/s)。管徑計算出以后，要進(jìn)行圓整(查手冊)，再用圓整后的管徑計算出實際煙氣流速。實際煙氣流速要符合要求。5、煙囪的設(shè)計(1)、煙囪高度的確定首先確定共用一個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)(gb13271 2001)中的規(guī)定(見表 8-23)確定煙囪的高度。表8-23鍋爐煙囪高度表鍋爐房裝機(jī)總?cè)萘縨w0.70.71.41.42.82.877141428t/h1122441010202040煙囪最低允許高度m202530354045

14、(2)、煙囪直徑的計算煙囪出口內(nèi)徑可按下式計算d=0.01881，q（城- u3式中 q 通過煙囪的總煙氣量， m/h ;u 按表3選取的煙囪出口煙氣流速，m/so表8-24煙囪出口煙氣流速(m/s)通風(fēng)方式運行情況全負(fù)荷時最小負(fù)荷機(jī)械通風(fēng)102045自然通風(fēng)6102.5 3煙囪底部直徑:di =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，通常取i=0.020.03。(3)、煙囪的抽力：-11sy =0.0342h(-)p(pa)273 tk 273 tpp式中 h 煙囪高度，mmtk -外界空氣溫度，c；tp -煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，c；p 當(dāng)?shù)卮髿鈮?，p

15、a。6、系統(tǒng)阻力的計算 (1)、摩擦壓力損失-l pu2對于圓管：apl=，uu-(pa)d 2式中 l 管道長度，d 管道直徑，m;p 煙氣密度，kg/m3；u 管中氣流平均速率，m/s;入-摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)re和管道相對粗糙度 k的函數(shù)?？梢圆槭謨缘玫?實d際中對金屬管道 入值可取0.02 ,對磚砌和混凝土管道 入值可取0.04 )。(2)、局部壓力損失(pa)式中 e -異形管件的局部阻力系數(shù)，可在有關(guān)手冊中查到，或通過實驗獲得;u 與己相對應(yīng)的斷面平均氣流速率，m/s;3p 一煙氣號度，kg/m。7、風(fēng)機(jī)和電動機(jī)選擇及計算(1)、風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計算qy=(1 ki)q273 tp

16、273101.325p3、(m/h )式中 k 1 -考慮系數(shù)漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)。一般管道取k=0.1 ;除塵管道取k=0.10.15 ;q -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前標(biāo)態(tài)下風(fēng)量，m/h ;tp -風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，c,若管道不太長，可以近似取鍋爐排煙溫度；p 當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，kpa。（2）、風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計算tpn.：py =（1 k2）（vh - sy） =（1 *2）w - sy） 0（ pt0 p式中 k 2考慮管道計算誤差及系統(tǒng)漏風(fēng)等因素所采用的安全系數(shù)。一般管道取k=0.10.15 ,除塵管道取k=0.10.2 ;eah 系統(tǒng)總阻力，pa;s煙囪抽力，pa;p。、p。、t。一風(fēng)機(jī)性能表中給出的標(biāo)

17、準(zhǔn)狀態(tài)的空氣密度、壓力、溫度，一般說，p=101.3kpa ,對于弓i風(fēng)機(jī) t0=200c, p 0=0.745kg/m 3;p、p、t 運行工況下進(jìn)入風(fēng)機(jī)時的空氣密度、壓力、溫度。計算出風(fēng)機(jī)風(fēng)量 q和風(fēng)機(jī)風(fēng)壓 py后，可按風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本給出的性能曲線或表格選擇風(fēng)機(jī)的型號。qy py ： (kw 3600 1000 1 2（3）、電動機(jī)功率的計算ne式中 q 一風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m3/h ; p 一風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，pa;t 1 -風(fēng)機(jī)在全壓頭時的效率（一般風(fēng)機(jī)為0.6 ,高效風(fēng)機(jī)約為 0.9）;vi 2 一機(jī)械傳動效率，當(dāng)風(fēng)機(jī)與電動機(jī)直聯(lián)傳動時t 2= 1 ,用連軸器時刀2= 0.950.98 ,用v形帶傳動

18、時 刀2= 0.95;3 電動機(jī)備用系數(shù)。對引風(fēng)機(jī)，（3 =1.3。根據(jù)電動機(jī)的功率，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，傳動方式選擇電動機(jī)型號。（三）、繪制圖紙要求1、除塵系統(tǒng)圖一張（1號或2號圖紙）。系統(tǒng)圖應(yīng)按比例繪制、標(biāo)出設(shè)備、管件編號，并附明細(xì)表。2、除塵系統(tǒng)平面、剖面布置圖23張（1號、2號或3號圖紙），圖中設(shè)備管件應(yīng)標(biāo)注編號，編號應(yīng)與系統(tǒng)圖對應(yīng)。布置圖應(yīng)按比例繪制。鍋爐房及鍋爐的繪制可以簡化，但應(yīng)能表明建筑外形和主要結(jié)構(gòu)型式。在平面布置圖中應(yīng)有方為標(biāo)志（指北針）（該項據(jù)設(shè)計時間選做）（四）、參考資料1、郝吉明，馬廣大主編大氣污染控制工程，高等教育出版社；2、童志權(quán)主編工業(yè)廢氣凈化與利用，化學(xué)工業(yè)出版社；3

19、、羅輝主編環(huán)保設(shè)備設(shè)計與應(yīng)用，高等教育出版社；4、黃學(xué)敏，張承中主編大氣污染控制工程實踐教程，化學(xué)工業(yè)出版社；5、張殿印，王純主編除塵工程設(shè)計手冊，化學(xué)工業(yè)出版社。1。2誑計說明懈道為鬲煙道.導(dǎo)角為45，與此管連播處累取密封措指，所有器件接口處 均用法蘭盤連接“序號名稱個歙寓格電號備上1煙囪1h = 4qm .上脛#1孫1,下輪出的，厚切0畤地道2人孔5d0x4iki3舁流板14煙出110iwx 10oq再煙度5ht州舲,50口,壁用。，得制制6v第帶57風(fēng)機(jī)4ys-17-136.5c&制動機(jī)dy1b0m-29督夫8即回潞/皿。_10去曲地12n降生笫埼xdcg412可走事和匕形13犒爐4sz

20、u-13xxxm大學(xué) 環(huán)境工程專業(yè) 課程世計姓名胡爐煙氣 除生系猊設(shè)計指導(dǎo)教而班舞答疑教配學(xué)號圖平面布置削比例兜底口期圖號圖3-3與右銅爐煙氣除塵系螳平面布置圖184 羯圖,比例1：】。xkxx大學(xué) 年境工程專業(yè) 課程設(shè)計姓名網(wǎng) h囹爐煙， 除生系統(tǒng)設(shè)w指導(dǎo)我第m級答盟教師學(xué)號圖考創(chuàng)面圖比例完旗日期國丹圖3-6隅爐燃?xì)獬龎m系統(tǒng)剖面圖軋機(jī)中心線57ju128242披本說明1.本圖為大銅熱建扎精軋機(jī)除塵戢娩平而布置總圖，志示出本除塵 系統(tǒng)在:精孔車間的位置及管道的走向“2,由于鼻軋機(jī)本體及廠房的限制.除生疏及部分昔遣充分利用軋機(jī) 和墻壁等固定裝置設(shè)計為不規(guī)則部件、阻力系融取相庇部件最大值u3.粒計

21、中凡圖紙所示法蘭迪接外.其余均用煌推4,因處理粉塵耐度不布，所以系統(tǒng)無瀛保溫措施”注：圖注見第見裳頁.0 5-5-2除塵系統(tǒng)平面布置圖27朗陽 6 y*5d0x?lxh川5中部l4?gm伸b6由:管4其，刖0#瑜1g51211襦美,方_cr535.一制卡也按1見扁一一管仃件 4x340x2131如林7.17.1筮reft 4 x+310 x g6232232彗21直首4 ：，羽吐儂127.5空匕20一 ,圈乳制& looox b351國優(yōu)_皿昵i#-直甘4前榨1口真則1 3藥_23. s_通工有應(yīng)1,17w 4 虱 *340 ： 36711q235_1苑113b.1訪見!彎頭叫1 口 jt= d5g45 】金-狎曾算。34電寞出地1嚙52&-b2b.b14江情 4. w 4300 20(2k幡5士.413或桿4貳*硒：4001,圖*7.9?. 、|2二褊單 /34fl/42h) 50o15翡_16 h序反)九晴* m m劇421o23&13_1,1d30