淺議鍋爐系統(tǒng)通風(fēng)管道設(shè)計(jì)和風(fēng)機(jī)選擇

1、淺議鍋爐系統(tǒng)通風(fēng)管道設(shè)計(jì)和風(fēng)機(jī)選擇摘 要：為控制工業(yè)企業(yè)各類污染對(duì)車間內(nèi)空氣和 室外大氣的污染，對(duì)集氣罩排風(fēng)量的測(cè)定方法與設(shè)計(jì)原則進(jìn) 行了介紹，并闡述了通風(fēng)機(jī)的選擇要點(diǎn)，以促進(jìn)對(duì)污染空氣 收集、凈化、排放工作的順利進(jìn)行。關(guān)鍵詞：鍋爐；集氣罩；污染；空氣前言鍋爐燃料燃燒向大氣中排放大量的污染物。不同種類燃 料，同一種燃料在不同燃燒設(shè)備和燃燒工況下排放的污染物 種類和數(shù)量不盡相同，例如：1）火力發(fā)電廠每燃燒11煤, 大約排放10 kg的煙塵；2）燃燒1 t含硫0. 5%的煤， 大約產(chǎn)生s02, 10 kg,產(chǎn)生nox8 kg9 kg； 3） 燃燒 1 t石油，大約產(chǎn)生9 kg12 kg的nox。二

2、氧化硫污染 現(xiàn)狀：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，煤炭消耗量不斷增加， 二氧化硫排放總量隨著煤炭消費(fèi)量的增長(zhǎng)而急劇增加。近年 來，每年二氧化硫排放總量徘徊在1 857萬t左右。其中 工業(yè)來源的排放量約1 460萬t,生活來源的排放量約397 萬to近年來，全國(guó)燃煤排放的煙塵總量徘徊在1 400萬t 左右，其中火電廠和工業(yè)鍋爐排放量占70%以上。在火電 廠排放中，地方電廠由于基本上用的是低效除塵器，噸煤排 放煙塵是國(guó)家電廠的5倍10倍，其排放量占到總排放量 的 65% o為了控制工業(yè)企業(yè)各類污染對(duì)車間內(nèi)空氣和室外大氣 的污染，必須采用各類集氣裝置把逸散到周圍環(huán)境的污染空 氣收集起來，輸送到凈化裝置中進(jìn)行

3、凈化。凈化后的空氣再 通過風(fēng)機(jī)抽吸，由排氣筒排入車間室外大氣環(huán)境中。全面通 風(fēng)。在室內(nèi)污染源多而又很分散、污染面積較大、污染物不 易收集的情況下，要對(duì)室內(nèi)進(jìn)行全面通風(fēng)。這種方法的缺點(diǎn) 是不能有效地除去污染物，只是利用稀釋的辦法使室內(nèi)污染 物的濃度降低。另外，還可能造成局部地區(qū)污染物的濃度過 高，對(duì)大氣環(huán)境造成污染。因此，一般不宜提倡。但在污染 物濃度比較低的情況下，可以適當(dāng)?shù)夭捎?。全面通風(fēng)有自然 通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)和聯(lián)合通風(fēng)等通風(fēng)方式。在自然通風(fēng)達(dá)不到 要求時(shí)，要采用機(jī)械通風(fēng)。為了滿足全面通風(fēng)的要求，必須 要有合理的氣流組織和足夠的通風(fēng)換氣量。全面通風(fēng)換氣量的計(jì)算在穩(wěn)定狀態(tài)下，室內(nèi)有害氣體稀 釋至

4、最高允許濃度所需要的換氣量可用下式計(jì)算：其中，l為全面通風(fēng)換氣量，m3/ h； m為室內(nèi)有害物 質(zhì)散發(fā)量，mg / h； cy為室內(nèi)空氣中有害物質(zhì)的最高允許 濃度，mg/m3； cx為送風(fēng)空氣中有害物質(zhì)的濃度，mg/m3。當(dāng)車間內(nèi)散發(fā)多種有害物質(zhì)時(shí)，一般情況下應(yīng)分別計(jì) 算，然后取最大值作為車間的全面換氣量。如果車間同時(shí)散 發(fā)多種有機(jī)溶劑的蒸汽（苯類化合物、醇、酯類等），或 多種有害氣體（s02, hf, co, nox等），實(shí)際換氣量應(yīng)是 每一種有害氣體所需的換氣量的總和。集氣罩排風(fēng)量的測(cè)定 及設(shè)計(jì)原則。表明集氣罩性能優(yōu)劣的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)為排 風(fēng)量和壓力損失。一、集氣罩排風(fēng)量的測(cè)定方法集氣罩

5、排風(fēng)量可以通過實(shí)測(cè)罩口上的平均吸氣速度和 罩口的面積來確定。其中，q為集氣罩排風(fēng)量，m3/ s； v為罩口上的平均 吸氣速度，m/s； a罩口的面積m2。集氣罩排風(fēng)量也可以 通過測(cè)定連接集氣罩直管中的平均速度、氣流動(dòng)壓或氣體靜 壓及其截面積來確定，具體見下式：動(dòng)壓法：其中，q為集氣罩排風(fēng)量，m3/ s； a為罩口的面積， m2； pd為氣流動(dòng)壓，pa； ps為氣流靜壓，pa； p為氣 體密度，kg/m3；為集氣罩的流量系數(shù)，可以用來計(jì)算。二、集氣罩的設(shè)計(jì)原則1）集氣罩應(yīng)盡可能將污染源包圍起來，使污染源擴(kuò)散 限制在最小范圍內(nèi)，以便防止橫向氣流干擾，減少排風(fēng)量。2）集氣罩吸氣方向盡可能與廢氣氣流方

6、向一致，充分利用 廢氣的初始動(dòng)能。3）盡量減少集氣罩開口的面積，以減少 排風(fēng)量。4）集氣罩的吸氣氣流不允許先經(jīng)過工人的操作區(qū) 再進(jìn)入罩內(nèi)。5）集氣罩的結(jié)構(gòu)不應(yīng)妨礙工人操作和設(shè)備檢修。三、通風(fēng)管道的布置原則在大氣污染控制過程中，管道輸送的介質(zhì)可能是多種多 樣的，有含塵氣體、各種有害氣體、各種蒸汽等。因此在設(shè) 計(jì)管道時(shí)應(yīng)考慮不同介質(zhì)的特殊要求，但就其共性來說，一 般應(yīng)遵循以下幾個(gè)基本原則：1）布置管道時(shí)應(yīng)對(duì)所有管線通盤考慮,盡可能少占用空間,力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外形美觀,且便于安裝、操作和檢修。2）劃分系統(tǒng)時(shí)，要考慮排放氣體的性質(zhì)。對(duì)于混合后不使氣體溫度大幅度降低、無爆炸危險(xiǎn)的廢氣可以合成一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行排

7、放。3）管道布置時(shí)力求 順直，以減少阻力。一般圓形管風(fēng)道強(qiáng)度大，耗用材料少， 但占用空間較大。矩形管占用空間較小，易布置。管道敷設(shè) 時(shí)應(yīng)盡量采用明裝方式，以便于檢修。4）管道排列應(yīng)盡量 集中，平行敷設(shè)。管徑大的和需要保溫的管道應(yīng)設(shè)在里側(cè)， 管道與墻、梁、柱、設(shè)備及管道之間應(yīng)留有一定的距離，以 滿足施工、運(yùn)行、檢修等方面的要求。5）對(duì)于劇毒物不允許采用正壓輸送，風(fēng)管也不能穿過其他房間。6）水平管道 應(yīng)有一定坡度，以便放氣、放水和防止積塵。7）應(yīng)注意不 宜讓設(shè)備承受管道與閥門的重量，管道焊接縫的位置應(yīng)在施 工方便和受力小的地方。8）確定排入大氣的排氣孔的位置 時(shí)，要考慮排出氣體對(duì)周圍環(huán)境的影響。對(duì)

8、含塵和含毒廢氣 即使經(jīng)過凈化處理后，仍應(yīng)盡量在髙處排放。通常排出口應(yīng) 高出周圍建筑物2 m4 m。9）風(fēng)管上應(yīng)設(shè)置必要的閥門 和儀表等調(diào)解或測(cè)量裝置，或預(yù)留安裝測(cè)量裝置的接口。調(diào) 節(jié)和測(cè)量裝置應(yīng)安裝在便于操作和觀察的位置。10）要求 管道嚴(yán)密不漏，以保證吸風(fēng)口有足夠的風(fēng)量。四、通風(fēng)機(jī)的選擇根據(jù)風(fēng)機(jī)的工作原理可將風(fēng)機(jī)分為離心式、軸流式和貫 流式三種。根據(jù)風(fēng)機(jī)的用途可將其分為排塵通風(fēng)機(jī)（c）、 鍋爐引風(fēng)機(jī)（g）、防爆風(fēng)機(jī)（b）、煤粉風(fēng)機(jī)（m）、 防腐風(fēng)機(jī)（f）、耐高溫風(fēng)機(jī)（w）等?？諝鈨艋到y(tǒng)中 主要使用的是離心式和軸流式風(fēng)機(jī)。正確選擇風(fēng)機(jī)是保證整 個(gè)凈化系統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵。風(fēng)機(jī)選擇不當(dāng)，就會(huì)

9、造成 達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求或投資和能耗的浪費(fèi)。因此，在選擇風(fēng)機(jī) 時(shí)，一定要綜合考慮，使其能高效的工作。選擇通風(fēng)機(jī)時(shí)應(yīng) 注意的幾個(gè)問題：1）根據(jù)系統(tǒng)中所輸送氣體的不同的理化 特征（例如：空氣、含塵氣體、高溫氣體、有害或有腐蝕 氣體、易燃、易爆氣體等），選取不同用途的通風(fēng)機(jī)。2） 根據(jù)所需的風(fēng)量和風(fēng)壓，然后在選定的類型中確定機(jī)號(hào)、轉(zhuǎn) 速和功率。3）根據(jù)通風(fēng)機(jī)在除塵系統(tǒng)中的具體位置，以及 風(fēng)機(jī)周圍的工藝條件要求，確定風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口位置。4）選 擇風(fēng)機(jī)時(shí)，如果通風(fēng)機(jī)實(shí)際使用工況與風(fēng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)工況不相 符，必須對(duì)原風(fēng)機(jī)的性能參數(shù)進(jìn)行換算。5）選擇風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)盡可能地選用新型的、高效的離心 式風(fēng)機(jī)，所選擇的風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況要盡可能接近最高效率 點(diǎn)，并在風(fēng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)使用范圍內(nèi)工作。6）選擇風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng) 盡可能選用低噪聲的風(fēng)機(jī)，當(dāng)選用高壓風(fēng)機(jī)或大型的中、低 壓風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)采用減震、消聲、隔音等降噪措施。7）功率 大于75 kw的風(fēng)機(jī)或用于輸送高溫?zé)煔獾娘L(fēng)機(jī)，應(yīng)裝設(shè)啟 動(dòng)閥門，防止啟動(dòng)過載或冷態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)造成過載。8）在設(shè)計(jì) 中由于種種原因，用單臺(tái)風(fēng)機(jī)其參數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)，可以將兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的風(fēng)機(jī)并聯(lián)或串聯(lián)起來， 以提高風(fēng)量或減風(fēng)壓。在這種情況下，一定要選擇同類型、 同機(jī)號(hào)、同性能的風(fēng)機(jī)參加聯(lián)合運(yùn)行。參