燃煤鍋爐房煙氣脫硫除塵

1、課程設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)說明書項(xiàng)目類別 大氣污染控制工程 題 目 燃煤鍋爐房煙氣脫硫除塵 姓 名 學(xué)號(hào) 系 、 部 環(huán)境工程與科學(xué)系 專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師 目錄目錄1 1 總總 論論.11.1 概述 .11.2 煙氣脫硫方法分析 .11.2.1 石灰石石灰法 .21.2.2 鈉堿法 .31.2.3 雙堿法 .31.2.4 氧化鎂法 .31.2.5 氨法 .31.3 煙氣除塵方法分析 .41.4 設(shè)計(jì)依據(jù)和原則 .52 2 除塵脫硫系統(tǒng)除塵脫硫系統(tǒng).62.1 方案的確定及其論證 .62.2 工藝流程描述 .72.2.1 煙氣脫硫除塵工藝流程 .72.2.2 煙氣脫硫除塵基本原理 .82.2.3 濕式

2、除塵脫硫的廢水處理 .83 3 工藝計(jì)算工藝計(jì)算.103.1 排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算 .103.1.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量 .103.1.2 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量 .103.1.3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的實(shí)際煙氣量.103.1.4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度 .103.1.4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中含二氧化硫濃度 .113.2 除塵效率 .123.2.1 除塵效率 .123.2.2 除塵器的選擇 .123.3 管網(wǎng)阻力及壓損的計(jì)算 .143.3.1 管徑的確定.143.3.2 摩擦壓力損失 .143.3.3 局部壓力損失 .153.3 煙囪的設(shè)計(jì) .163.3.1 煙囪高度的確定 .163.3.2 煙

3、囪直徑的確定 .164 4 主要附屬設(shè)備的選型及設(shè)計(jì)主要附屬設(shè)備的選型及設(shè)計(jì).184.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算 .184.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算 .184.3 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 .1934.4 清水池及沉淀池的面積計(jì)算 .204.4.1 液氣比的確定.204.4.2 清水池和沉定池面積計(jì)算.204.5 設(shè)計(jì)圖紙 .205 5 設(shè)計(jì)體會(huì)設(shè)計(jì)體會(huì).21參考文獻(xiàn).2111 總 論1.1 概述隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，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

4、SO2 對(duì)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

5、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。1.2 煙氣脫硫方法分析 在國際上，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對(duì)二氧化硫的排放有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，燃煤廠普遍安裝了煙氣脫硫裝置。其中絕大部分脫硫采用的是石灰石石灰法。日本和德國是世界上脫硫石膏的主要生產(chǎn)國和利用國，美國、英國、奧地利、荷蘭等國，也均取得了較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 煙氣脫硫治理分干法和濕法 2 種。目前使用范圍最廣的脫硫方法是濕法脫硫，約占脫硫總量的 80以上。常用的濕

6、法脫硫方法，根據(jù)其所選用的吸收劑不同，又可分為石灰石石灰法、鈉堿法、雙堿法、氧化鎂法、氨法等。21.2.1 石灰石石灰法煙氣脫硫工藝中的石灰石法，主要采用細(xì)度 200-300 目的石灰石粉與水混合后制成石灰石漿液，然后輸送至吸收塔內(nèi)，再通過噴淋霧化裝置使其與煙氣接觸，并吸收煙氣，從而達(dá)到脫硫的目的。該工藝需配備石灰石粉碎與化漿系統(tǒng)。由于石灰石活性較低，脫硫過程需通過增大吸收液的噴淋量，提高液氣比，以保證達(dá)到足夠的脫硫效率，因此，采用該方法脫硫的運(yùn)行費(fèi)用較高。石灰法是用石灰粉代替石灰石，石灰粉活性大大高于石灰石，可提高脫硫效率。石灰法存在的主要問題是塔內(nèi)容易結(jié)垢，引起氣液接觸器(噴頭或塔板)的堵

7、塞。流程見圖 1-2-1圖 1-2-131.2.2 鈉堿法 鈉堿法采用碳酸鈉或氫氧化鈉等堿性物質(zhì)吸收煙氣中的 SO2，并可副產(chǎn)高濃度 SO2 氣體或 Na2SO3，它具有吸收劑不揮發(fā)、溶解度大、活性高、吸收系統(tǒng)不堵塞等優(yōu)點(diǎn)，適合于煙氣 SO2濃度較高的廢氣 S02 吸收處理。但同時(shí)也存在副產(chǎn)品回收困難、運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)。1.2.3 雙堿法 雙堿法Na2CO3/Ca(0H)2是在石灰法基礎(chǔ)上結(jié)合鈉堿法，利用鈉鹽易溶于水，在吸收塔內(nèi)部采用鈉堿吸收 SO2。吸收后的脫硫液在再生池內(nèi)利用廉價(jià)的石灰進(jìn)行再生，從而使鈉離子能循環(huán)吸收利用。該工藝是在綜合石灰法與鈉堿法的特點(diǎn)基礎(chǔ)上通過改進(jìn)的結(jié)果。主要解決了石

8、灰法在塔內(nèi)易結(jié)垢的問題，又具備鈉堿法吸收效率高的優(yōu)點(diǎn)。 脫硫副產(chǎn)物主要為亞硫酸鈣或硫酸鈣(氧化后)。與氧化鎂法相比，鈣鹽不具污染性，因此不產(chǎn)生廢渣的二次污染。1.2.4 氧化鎂法 氧化鎂法采用氧化鎂與 SO2反應(yīng)得到亞硫酸鎂與硫酸鎂，它們通過煅燒可重新分解出氧化鎂，同時(shí)回收較純凈的 SO2氣體，脫硫劑可循環(huán)使用。由于氧化鎂活性比石灰水高，脫硫效率也較石灰法高。它的缺點(diǎn)是氧化鎂回收過程需煅燒，工藝較復(fù)雜，但若直接采用拋棄法，鎂鹽會(huì)導(dǎo)致二次污染，總體運(yùn)行費(fèi)用也較高。1.2.5 氨法 氨法采用氨水作為 SO2的吸收劑，SO2與 NH3反應(yīng)可產(chǎn)生亞硫酸氨、亞硫酸氫氨與部分因氧化而產(chǎn)生的硫酸氨。根據(jù)吸收

9、液再生方法的不同，氨法可分為氨酸法、氨亞硫酸氨法和氨硫酸氨法。氨法主要優(yōu)點(diǎn)是脫硫效率高(與鈉堿法相似)，副產(chǎn)物可作為農(nóng)業(yè)肥料。 由于氨易揮發(fā)，使吸收劑消耗量增加，脫硫劑利用率不高；脫硫?qū)Π彼臐舛扔幸欢ǖ囊?，若氨水濃度太低，不僅影響脫硫效率，而且水循環(huán)系統(tǒng)龐大，使運(yùn)行費(fèi)用增大：濃度增大，勢必導(dǎo)致蒸發(fā)量的增大，對(duì)工作環(huán)境產(chǎn)生影4響。而且氨易與凈化后煙氣中的 SO2反應(yīng)，形成氣溶膠，使得煙氣無法達(dá)標(biāo)排放。氨法的回收過程也是較為困難的，投資費(fèi)用較高，需配備制酸系統(tǒng)或結(jié)晶回收裝置，如中和器、結(jié)晶器、脫水機(jī)、干燥機(jī)等，系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備繁多，管理、維護(hù)。1.3 煙氣除塵方法分析 通過煙氣除塵，對(duì)空氣中的粉

10、塵顆粒物質(zhì)進(jìn)行處理，達(dá)到治理和防范粉塵污染的作用，從而改善空氣質(zhì)量，改善人類的生存和發(fā)展的環(huán)境，對(duì)人們生活質(zhì)量的提高起到了積極的作用。煙氣除塵是指利用各種除塵對(duì)空氣中的粉塵顆粒污染物進(jìn)行處理的技術(shù)。下面主要的工業(yè)鍋爐煙氣除塵方法分類名稱基本原理優(yōu)缺點(diǎn)適用鍋爐種類麻石水膜除塵器通過麻石砌筑，煙氣由底部切向進(jìn)入，同時(shí)水流通過頂部水槽沿內(nèi)壁流下，與煙氣充分混合，將煙塵帶走除塵效率：98-99%，運(yùn)行穩(wěn)定，效率最高，投資較大，耐腐蝕，耐磨，適用壽命長，管理簡單，無堵塞現(xiàn)象占地面積小適合所有鍋爐濕式除塵文丘里除塵器利用文丘里結(jié)構(gòu)，煙氣進(jìn)入的同時(shí)，噴水膜，與煙氣充分混合達(dá)到除塵效果除塵效率98%運(yùn)行穩(wěn)定，

11、造價(jià)中等，耐腐蝕，耐磨，適用壽命長，管理簡單，無堵塞現(xiàn)象占地面積小適合所有鍋爐旋風(fēng)除塵器利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力將塵粒從含塵氣流中分離出來的除塵裝置除塵效率可達(dá) 80%以上，投資少，結(jié)構(gòu)簡單體積較小除塵效率高，負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)，操作管理簡單適合中小容量鍋爐靜電除塵利用高壓電場使煙氣發(fā)生發(fā)生電離氣流中的粉塵荷電與電場作用下與氣流分離除塵效率高，處理煙氣量大， ，阻力低，除塵受粉塵靜電性能影響較大，外形龐大，投資昂貴，運(yùn)行維護(hù)要求較高工業(yè)鍋爐極少使用多用于水泥生產(chǎn)的除塵干式除塵袋式除塵器含塵煙氣通過過濾材料，塵粒會(huì)被過濾下來，過濾材料捕集粗塵粒主要靠慣除塵效率高，負(fù)荷適應(yīng)強(qiáng)，袋式材料使用壽命短，設(shè)備結(jié)

12、構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，投資大工業(yè)鍋爐極少使用多用于水泥生產(chǎn)的除塵5性碰撞作用，捕集細(xì)粉塵靠擴(kuò)散和篩分作用1.4 設(shè)計(jì)依據(jù)和原則鍋爐設(shè)備是燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，又將熱能傳遞給水，從而產(chǎn)生一定溫度和壓力的蒸汽和熱水的設(shè)備。鍋爐型號(hào)：SZL61.6 型，SZ雙鍋筒縱置式，L鏈條爐排，6蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量為若干 t/h 或熱水鍋爐額定供熱量為若干 104kcal/h 新單位制應(yīng)為 MW。(1)燃料燃燒就是供給足夠的氧氣，也就是想爐膛內(nèi)供給足夠的空氣。(2)冬季室外溫度：-1，設(shè)備安裝在室外，考慮在冬天設(shè)備的防凍措施，以及冬季排氣冷凝形成的水霧、煙霧等。(3)按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 1327120

13、01）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，故建地應(yīng)在二類區(qū)：城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。(4)在設(shè)計(jì)過程中要考慮各除塵器的除塵效率，設(shè)備用費(fèi)等各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。通過計(jì)算，根據(jù)工況下的煙氣量、煙氣溫度及達(dá)到的除塵效率選擇除塵器。我選擇的是 XL 型旋流式水膜脫硫除塵技術(shù)工藝，這是一種非常典型的濕法煙氣脫硫除塵工藝，具有結(jié)構(gòu)簡單、壓力損失小、操作穩(wěn)定、脫硫除塵效率高等優(yōu)點(diǎn)。(5)根據(jù)氣液相對(duì)運(yùn)動(dòng)的不同，噴霧除塵脫硫裝置可以分為逆流型和錯(cuò)流型。逆流型是煙氣向上運(yùn)動(dòng)，霧滴由噴嘴噴出向下運(yùn)動(dòng)，使氣液得以充分混合，完成除塵脫硫過程;錯(cuò)流型是霧滴由噴嘴向下噴出，而煙氣水平流動(dòng)。此

14、外，在一些噴霧脫硫塔中，還有采用順流型的，即煙氣向上運(yùn)動(dòng)，霧滴由噴嘴向上噴出，與煙氣同向流動(dòng)，來增加氣液接觸時(shí)間，提高傳質(zhì)效果，同時(shí)與逆流布置相比可以減小壓力損失，但在應(yīng)用中還是以逆流型更為常62 除塵脫硫系統(tǒng)2.1 方案的確定及其論證脫硫裝置按其結(jié)構(gòu)不同分噴淋塔式、水浴式、文丘里式及水膜式等。但基本上都由噴射裝置、罐(塔)體、旋流板、灰水池、清水池、循環(huán)泵及管路系統(tǒng)等部分組成。脫硫裝置的折算阻力一般 300 Pa 以下, 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,除塵器的折算阻力必須小于 1 200 Pa,因此在多管除塵器后加裝脫硫裝置時(shí),首先應(yīng)對(duì)多管除塵器的阻力進(jìn)行測試,如多管除塵器的阻力小于 900 Pa,則可

15、直接串聯(lián)脫硫裝置;如果多管除塵的阻力大于 900 Pa,串聯(lián)脫硫裝置后,整個(gè)除塵、脫硫系統(tǒng)的總阻力就有可能大于 1 200 Pa,原鍋爐配套引風(fēng)機(jī)就不能滿足正常運(yùn)行要求,使鍋爐易產(chǎn)生正壓燃燒,這時(shí)只需在原有型號(hào)的基礎(chǔ)上將引風(fēng)機(jī)的電機(jī)功率加大一號(hào),即可滿足鍋爐運(yùn)行要求。其次,在脫硫改造時(shí),可根據(jù)鍋爐除塵室的實(shí)際情況,靈活布置脫硫裝置,該裝置既可安裝在多管除塵器與引風(fēng)機(jī)之間(負(fù)壓段),也可安裝在引風(fēng)機(jī)之后(正壓段)。安裝在負(fù)壓段的優(yōu)點(diǎn)是:因脫硫裝置進(jìn)一步去除了煙氣中的粉塵,可減輕粉塵對(duì)引風(fēng)機(jī)葉輪的磨擦,延長風(fēng)機(jī)使用壽命。安裝在正壓段的優(yōu)點(diǎn)為:可避免因脫硫裝置脫水不良,引起的風(fēng)機(jī)及煙道腐蝕。兩者均有

16、利弊。由于組合式除塵脫硫系統(tǒng)先由多管除塵器去除了大部分粉塵,脫硫裝置所需的灰水沉淀池,比其他濕式除塵器的灰水沉淀池小得多,耗水量也比其他濕式除塵器小。因此這種除塵脫硫系統(tǒng)既適合于場地窄小的鍋爐房的脫硫改造。也適合新建鍋爐房的除塵脫硫。文丘里噴淋裝置和 XL 型旋流式水膜脫硫除塵器的特點(diǎn)：造價(jià)低，安裝方便，重量輕，降低了設(shè)備價(jià)格，是用戶理想的鍋爐配套產(chǎn)品。(1)文丘里霧化裝置以文氏管為基礎(chǔ)優(yōu)化改進(jìn)而成，保留文氏管的優(yōu)點(diǎn)。(2)文丘里為矩形截面，臥式布置，方便安裝。7(3)文丘里內(nèi)的噴淋裝置為內(nèi)噴順流式，霧化均勻，316L 或同等的材料制作。(4)文丘里內(nèi)煙氣流速極高，耐磨材料能保證文丘里的正常使

17、用。采用機(jī)械加工的花崗巖，內(nèi)表面光滑，耐腐蝕，耐磨損，耐高溫，降低煙氣的摩擦和壓力損失。(5)水膜脫硫除塵器煙氣進(jìn)口采用切向進(jìn)口方式，空氣動(dòng)力場合理，提高除塵脫硫效率和減少系統(tǒng)阻力。(6)筒體采用外部碳鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯花崗巖，中間澆注料模具成型，內(nèi)表面光滑，能承受 300以下的高溫?zé)煔?，設(shè)備整體強(qiáng)度大大增加，同時(shí)延長了設(shè)備的使用壽命。(7)內(nèi)部水膜系統(tǒng)由環(huán)形水管和水槽組成，水槽形成的水膜保證在筒體內(nèi)壁形成連續(xù)不斷的水膜層，避免漏膜斷膜現(xiàn)象，這是保證除塵脫硫效率的一個(gè)主要因素之一。(8)水槽材質(zhì)為耐酸堿耐高溫的陶瓷燒結(jié)而成，采用分段溢流結(jié)構(gòu)，水膜均勻，耗水量減少。(9)水槽和筒體制作為整體結(jié)構(gòu)，確保

18、水槽處不漏水漏風(fēng)，水槽內(nèi)擋板能更好的防止水膜層被煙氣沖擊、破壞和帶走。(10)水膜脫硫除塵器內(nèi)部平整光滑，使耗水量降低至原來的 2/3，降低了運(yùn)行成本。(11)安裝簡單，一般每節(jié) 1 米，現(xiàn)場吊裝 1 天即可安裝完成，減少了施工周期。(12)因采用本體每節(jié) 1 米，內(nèi)部沒有接縫，每節(jié)接口處有凹凸形接縫，安裝時(shí)用呋喃樹脂膠泥在縫口連接，確保連接處不漏水。(13)由于設(shè)備重量輕，從而減少了基礎(chǔ)和運(yùn)輸?shù)某杀尽?.2 工藝流程描述2.2.1 煙氣脫硫除塵工藝流程鍋爐煙氣由引風(fēng)機(jī)抽出，首先進(jìn)入文丘里喉管，與霧化的循環(huán)脫硫液接觸進(jìn)行降溫以吸收長霧滴，從脫硫吸收塔下部切線方向進(jìn)入旋流塔內(nèi)，再與水膜接觸降溫吸

19、收，煙氣與脫硫液再次接的是煙氣通過旋流板上一定角度的縫隙時(shí)8所產(chǎn)生的旋流來切割連續(xù)的堿性水，使水分散成霧滴與煙氣充分接觸，液滴中的堿性物質(zhì)與煙氣中的二氧化硫起化學(xué)反應(yīng)，把二氧化硫的生成物由氣入液相，完成除塵脫硫過程，含有大量煙氣的脫硫液流入塔底液封池，自流出塔進(jìn)入沉淀池，經(jīng)過沉降池沉降，清液由循環(huán)池被送到旋流塔內(nèi)循環(huán)吸收，經(jīng)旋流板除塵脫硫之后煙氣繼續(xù)上升進(jìn)入板，分離下霧滴，再進(jìn)入除霧塔，經(jīng)引風(fēng)機(jī)排人煙囪。工藝流程圖見 2-2-1圖 2-2-1 鍋爐煙氣脫硫除塵工藝流程圖脫硫裝置內(nèi)壁以鑄石襯里和防腐涂料作耐溫耐磨防腐處理,延長了設(shè)備的使用壽命。脫硫裝置所用吸收(洗滌)液為堿性液體,在脫硫器內(nèi)捕集

20、灰塵、吸收SO2 后,排入灰水池,經(jīng)沉淀后循環(huán)使用。2.2.2 煙氣脫硫除塵基本原理由于脫硫除塵一體化，脫硫除塵同時(shí)進(jìn)行，既有化學(xué)反應(yīng)，又有物理過程。濕式煙氣脫硫常采用的方法是吸收法。用水或堿溶液作吸收劑吸收煙氣中 SO2的方法稱為濕法脫硫。濕式脫硫的主要作用一般有兩個(gè)：一是水對(duì) SO2 的物理吸收，即 SO2 溶于水，這是一個(gè)可逆過程，其脫硫效果受到最大溶解度的限制；9二是化學(xué)吸收，煙氣中的 SO2 與水中堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)。濕式脫硫主要依靠脫硫劑對(duì)煙氣中的 SO2 的化學(xué)吸收。2.2.3 濕式除塵脫硫的廢水處理對(duì)于文丘里濕式除塵脫硫塔的廢水采用循環(huán)處理工藝,即將除塵脫硫后的廢水經(jīng)二級(jí)混凝

21、沉淀分離,除去大部分有機(jī)物和塵粒,過濾后的清水泵入塔內(nèi)循環(huán)回用,文丘里出口排水 pH 值在 6 以上,尾部系統(tǒng)酸性腐蝕明顯減輕,且灰管不結(jié)垢。該套裝置改造后已正常運(yùn)行一年,脫硫率維持 6070%。沖擊式除塵脫硫塔的廢水也循環(huán)使用,當(dāng)廢水中沉淀較多時(shí),排入沉淀池沉淀,澄清后的水泵入塔內(nèi)繼續(xù)使用。為了防止脫硫廢水對(duì)設(shè)備的酸性腐蝕,塔內(nèi)涂防酸防堿防腐涂料,且須經(jīng)常向水中投加堿性脫硫劑,或?qū)_灰渣后的堿性水泵入塔內(nèi)使用。103 工藝計(jì)算3.1 排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量 )70. 07 . 056. 5867. 1 (78. 4YYYYaOSHCQ式中 Cy Hy

22、 Oy Sy分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù) )0606. 07 . 00202. 07 . 00412. 056. 56785. 0867. 1 (78. 4aQ =7.0149m3/kg3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量 YaaYYYYSNQQWHSCQ8 . 079. 002. 024. 12 .11)375. 0(1867式中 Qa標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，m3/kgWy煤中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；NyN 元素在煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； Qs=1.867 （0.6785+0.375 0.0202）+11.2 0.0412+1.24 0.103+ 0.02 7.0149+0.79 7.0149+0.8 0.01

23、22 =7.562 m3/kg3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的實(shí)際煙氣量 Qs= Qs+1.061（a-1）Qa式中a空氣過量系數(shù) Qa標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，m3/kg Qs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量，m3/kg Qs=7.562+1.016 0.38 7.0149=10.270 m3/kg11 Q=Qs設(shè)計(jì)耗煤量=10.270940=9653.8 m3/h3.1.4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度 C=SyshQAd 式中 dsh排煙中飛灰占煤中不可燃燒成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Ay煤中不可燃燒成分的含量；Qs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量。m3/kg C=0.15 0.1518/10.27=2.22 103mg/m33.1.4 標(biāo)

24、準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中含二氧化硫濃度 6SYSO10Q2SC2 式中 SY煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Qs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣含量 m3/kg CSO2=3.934 103mg/m361010.270.020223.2 除塵效率3.2.1 除塵效率 =1-Cs/C式中 C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度，mg/m3Cs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，mg/m3=1-=90.99%100%102.222003so2=1-=77.12%100%39349003.2.2 除塵器的選擇 工況下的煙氣流量 Q=QT/T式中 Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣流量T工況下的煙氣溫度，K12T標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度，273K Q=9653.8/（273+16

25、）/273=15312 m3/h則煙氣流量為 Q/3600=15312/3600=4.25 m3/s根據(jù)工況下的煙氣量，煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率確定除塵器；由宜興市海納環(huán)保有限公司制造的 “XL 型旋流式水膜脫硫除塵器”中選取 XL6型旋流式水膜脫硫除塵器。產(chǎn)品性能規(guī)格見表 3-2-1，設(shè)備外形結(jié)構(gòu)尺寸見表 3-2-2. 圖見 3-2-3表 3-2-1 XL6 型旋流式水膜脫硫除塵器產(chǎn)品性能規(guī)格型號(hào)配套鍋容量/（J/H）處理煙氣量/ （98）除塵效率/%排煙黑度設(shè)備阻力/Pa脫硫效率/% 質(zhì)量/KgXL-6618000 981700120072896900表 3-2-2 XL6 型旋流式

26、水膜脫硫除塵器設(shè)備外形結(jié)構(gòu)尺寸DD1H4H3H2H1HAA1A21400120015003700100050067006001206=720760BB1B212EFGt1h 15101265=63067075085090034580020001422圖主塔各尺寸 3-2-3133.3 管網(wǎng)阻力及壓損的計(jì)算3.3.1 管徑的確定 d= v4Q式中 Q工況下管道內(nèi)的煙氣流量 ，m3/s 煙氣流速，m/s-1取=21m/s-1 d =0.507mm213.144.254圓整并選取風(fēng)道鋼制板風(fēng)管外徑 D/mm外徑允許偏差/mm壁厚/mm50010.75內(nèi)徑=d1=500-2 0.75=498.5mm由

27、公式可計(jì)算出實(shí)際煙氣流速：4Qd =21.8 m/s20.49953.144.2543.3.2 摩擦壓力損失 pL=2dL2式中 L管道長度,m d 管道直徑，m 煙氣密度，kg/m 管中氣流的平均速度，m/s摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù) Re 和管道相對(duì)粗糙度 K/d 的函數(shù)。14可以查手冊得到（實(shí)際中對(duì)金屬管道 值可取 0.02，對(duì)磚砌或混凝土管道 值可取 0.04） 。（1） 對(duì)于 500 的圓管L=10m =n273/(273+160)=1.4 273/443=0.86 kg/m3pL=81.7Pa0.5221.80.86100.022 （2）對(duì)于磚砌拱形煙道 A=2/D2/4=B2+B

28、2/4 故 B=450m3.3.3 局部壓力損失（1）180的彎頭 D=500mm，取 R=D 則 =1.5 則 P=v2/2=1.5 0.86 21.82/2=306Pa式中 管件的局部阻力系數(shù)煙氣密度，kg/m3 v管中氣流的平均速度，m/s（2）文丘里管喉壓力損失 P =v2/2式中煙氣密度，kg/m3v管喉氣流的速度(一般取 v=5080m/s)，m/s管件的局部阻力系數(shù)(取 =1.190.34，其中 =0.150.8 kg/m3) P=0.34/0.8/0.86/702/2=573Pa（3）T 型管壓力損失P=v2/2 取 =1.3 則P=1.3 0.86 21.82/2=267Pa

29、（4）漸縮和漸擴(kuò)管的壓力損失1.5500750AA2115查表可知 =0.25P=v2/2=/2=51Pa221.80.860.25系統(tǒng)總阻力（其中鍋爐出口前阻力損失為 800Pa，除塵器阻力 1200Pa） h=81.7+306+573+267+51+800+1200=3278.7Pa3.3 煙囪的設(shè)計(jì)3.3.1 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)定見表 3-3-1 確定煙囪的高度。表 3-3-1 鍋爐煙囪高度鍋爐總額定出力/（t/h）1122661010202635煙囪最低高度/m202530354045鍋爐總額定出力

30、：3 t/h186 故選定煙囪高度為 40m。3.3.2 煙囪直徑的確定煙囪出口內(nèi)徑可按如下公式計(jì)算： Q0.0188d 式中 Q通過煙囪的總煙氣量，m3/h 按表 3-3-2 選取的煙氣出口煙氣流速表 3-3-2 出口煙氣流速的取值運(yùn)行情況通風(fēng)方式全負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷機(jī)械通風(fēng)10204516自然通風(fēng)6102.53選定=4m/h2.33m41531240.0188d圓整取 2.3m 煙囪底部直徑 Hi2dd21式中 d2煙囪出口直徑，m H煙囪的高度，m i煙囪錐度（通常取 i=0.020.03）取 i=0.02， 4m400.0222.33d1174 主要附屬設(shè)備的選型及設(shè)計(jì)4.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)

31、機(jī)風(fēng)量的計(jì)算 B101.325273t2731.1QQpy式中 1.1風(fēng)量備用系數(shù)； Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前風(fēng)量，m3/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； B當(dāng)?shù)卮髿鈮?，kPa。 m3/3252731602739653.81.1Qy4.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算煙囪抽力：Bt2731-t27310.0342HSpky式中 H煙囪高度，m t 外界空氣溫度，Ckt 煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，C pB當(dāng)?shù)卮髿鈮海琍a Sy=187Pa3101001602731-1-2731400.0342 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓：Hy=yypy1.293B101.335t273t273S

32、-h1.2）（18式中 1.2風(fēng)壓備用系數(shù) h系統(tǒng)總阻力，Pa Sy煙囪抽力，Pa 風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，Cpt t 風(fēng)機(jī)性能表中給出的試驗(yàn)用氣體溫度，Cy y標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣密度，kg/m3 Pa22884 . 10293. 1100325.101250273160273)187-3278.71.2Hy（根據(jù) Qy和 Hy選定 Y645128C 的引風(fēng)機(jī)，性能如下表 4-2-1。表 4-2-1Y645128C 的引風(fēng)機(jī)性能參數(shù)機(jī)號(hào)傳動(dòng)方式轉(zhuǎn)速/（r）min 工況序號(hào)流量/-13hm 全壓/Pa全壓效率/%有效功率/kw10C220019181353382.618.824.3 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算Ne=2

33、1yy10003600HQ式中 Qy風(fēng)機(jī)風(fēng)量，-13hm PaHy風(fēng)機(jī)風(fēng)壓， ），高效風(fēng)機(jī)約是一般風(fēng)機(jī)為風(fēng)機(jī)在壓頭時(shí)的效率（0.90.61 0.95V0.980.9512222行帶動(dòng)時(shí)，用用軸器連接時(shí)，與電機(jī)直連傳動(dòng)時(shí)機(jī)械傳動(dòng)效率，當(dāng)風(fēng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)引風(fēng)機(jī)，=1.3Ne=24.7kw0.950.6100036001.3228817066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 Y200L4B3 型的電動(dòng)機(jī)參數(shù)見表 4-3-1。表 4-3-1Y200L4B3 型的電動(dòng)機(jī)性能參數(shù)型號(hào)轉(zhuǎn)速功率傳動(dòng)皮帶（內(nèi)周長根數(shù)）Y200L4B3147030C2794 619 4.4 清水池及沉淀池的面積計(jì)算4.4.1 液氣比的確定（1）液氣比是一個(gè)重要的操作參數(shù)，在選擇液氣比時(shí)既要滿足排放要求，又要考慮系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。（2）理論上液氣比可按)(641026SinsoutSOCCClin（3）工程實(shí)際中的液氣比