大氣課程設計說明書(共21頁)

1、 1 設計(shj)說明書1.1 項目(xingm)概況某玻璃(b l)集團公司7500噸，玻璃池窯所用的燃料為重油，該池窯拉絲項目所用配合料中添加了瑩石和芒硝等無機化學品添加劑，在生產(chǎn)中每小時生產(chǎn)700、10000 m3的含塵和二氧化硫。排放廢氣的主要指標見表：表 1-1 玻璃池窯排放煙氣參數(shù)表煙氣參數(shù)實測值實際煙氣量/(m3/h）18400測點煙氣溫度/161煙氣濕度/%3.9標態(tài)干煙氣量/(d. m3/h)11200煙塵含量/mg/( d. m3)925排放量（kg/h）10.3二氧化硫含量/mg/( d. m3)1050排放量（kg/h）14.01.2 設計原則在選擇玻璃熔窯廢煙氣脫硫

2、除塵處置工藝時，應充分考慮玻璃生產(chǎn)及玻璃熔窯的運行特點。此外，脫硫除塵工藝的選擇還要考慮以下幾方面：(1) 脫硫劑要廉價易得，最好能以廢治廢，降低運行成本；(2) 脫硫工藝要成熟可靠，運行穩(wěn)定，避免對玻璃窯爐的窯壓產(chǎn)生不利的影響，系統(tǒng)不產(chǎn)生結垢、堵塞等問題；(3) 結合國家和當?shù)氐沫h(huán)保要求，選擇略高的脫硫效率；(4) 操作要方便靈活；(5) 占地面積??；(6) 使用壽命長；(7) 總投資要少；(8) 副產(chǎn)品易于處理，無二次污染。1.3 設計(shj)依據(jù)(1) 各廠建廠時間(shjin)為2014年，所在地區(qū)(dq)為二類地區(qū)。(2) 執(zhí)行標準：環(huán)境空氣質(zhì)量標準 (GB30952012)；平板

3、玻璃工業(yè)大氣污染物排放標準(GB9026453-2011)；1.4 玻璃窯爐排放的煙氣參數(shù)排放廢氣的主要指標見表：表 1-2 玻璃池窯排放煙氣參數(shù)表煙氣參數(shù)實測值實際煙氣量/(m3/h）18400測點煙氣溫度/161煙氣濕度/%3.9標態(tài)干煙氣量/(d. m3/h)11200煙塵含量/mg/( d. m3)925排放量（kg/h）10.3二氧化硫含量/mg/( d. m3)1050排放量（kg/h）14.0 1.5 工藝的選擇1.5.1 煙氣除塵工藝的選擇1.5.1.1除塵器的簡述工業(yè)除塵所涉及的多相混合物稱為氣相懸浮系或氣溶膠。分散于其中的細小顆粒叫做塵?；蛭⒘?，而塵粒的堆集狀態(tài)叫做粉體。在

4、工程設計中為了正確地設計和選擇除塵設備，必須掌握粉塵的主要物理和化學性質(zhì)，用于描述粉塵性質(zhì)的參數(shù)有：粒徑與分散度、密度與堆積密度、凝聚性、濕潤性、荷電與導電性、自然堆積角、爆炸性。在日常工業(yè)上用于粉塵顆粒物分離的設備主要有：重力沉降式除塵器、慣性除塵器、電除塵器、濕式除塵器、過濾式除塵器、旋風除塵器，簡述如下：(1)重力除塵器 重力除塵器是使含塵氣體中的粉塵借助重力作用自然沉降來達到凈化氣體的裝置。它的沉降速度太小，僅為離心沉降速度的幾十分之一。實際應用中，結構簡單，阻力小、但體積大、除塵效率低、設備維修周期長。(2)慣性除塵器 這是一種利用粉塵在運動中慣性力大于氣體慣性力的作用，將粉塵從含塵

5、氣體中分離出來的除塵設備。這種除塵器結構簡單，阻力較小，但除塵效率較低，一般應用于一級除塵。(3)電除塵器 電除塵器中的含塵氣體在通過(tnggu)高壓電場電離時，塵粒荷電并在電場力作用下，塵粒沉積于電極上，從而使塵粒與含塵氣體相分離的一種除塵設備。它能有效地回收氣體中的粉塵，以凈化氣體。各種電除塵器由于具有效率高、阻力低、能適用于高溫和除去細微粉塵等優(yōu)點，獲得了比其他除塵器更快的發(fā)展，但投資大。關于減少電除塵器的耗電量，運用(ynyng)空調(diào)技術使高電阻含塵氣體也能獲得很好效果，使除塵器操作處于最佳條件和提高除塵效率等問題正在開展研究。(4)濕式除塵器 這種除塵器是使含塵氣體與水或其它液體相

6、接觸，利用水滴(shu d)和塵粒的慣性碰撞及其它作用而把塵粒從氣流中分離出來。濕式除塵器以水為媒介物，因此它適用于非纖維性的、能受冷且與水不發(fā)生化學反應的含塵氣體，不適用于除去黏性粉塵。濕式除塵器具有投資低，操作簡單，占地面積小，能同時進行有害氣體的凈化、含塵氣體的冷卻和加濕等優(yōu)點。特別適用于處理高溫度高濕度和有爆炸性危險氣體的凈化，但由于采用了水為凈化物，會帶來了二次污染。(5)袋式除塵器主要依靠編織的或氈織的慮布作為過濾材料來達到分離含塵氣體中粉塵的目的，由于粉塵通過濾布時產(chǎn)生的篩分、慣性、黏附、擴散和靜電作用而被捕集分離。袋式除塵器適應性比較強，不受粉塵比電阻的影響，也不存在水的污染問

7、題。在選取適當?shù)闹鸀V劑條件下，能同時脫除氣體中的固、氣兩相污染物。但其存在過濾速度低、壓降大、占地面積大、換袋麻煩等缺點。(6)旋風除塵器 旋風除塵器是利用旋轉(zhuǎn)的含塵氣體產(chǎn)生的慣性離心力，將粉塵從氣流中分離出來的一種干式氣一固分離裝置。這種除塵器主要優(yōu)點：結構簡單，本身無運動部件，不需要特殊的附屬設備，占地面積??；操作、維護簡便，壓力損失中等，動力消耗不大，運轉(zhuǎn)、維護費用較低；操作彈性較大，性能穩(wěn)定，不受含塵氣體的濃度、溫度限制，對于粉塵的物理性質(zhì)無特殊要求。目前，旋風除塵器廣泛應用于化工、石油、冶金、建筑、礦山、機械。輕紡等工業(yè)部門。綜上，根據(jù)玻璃窯爐的煙氣特點的各種除塵器的優(yōu)缺點，本次設計

8、采用布袋除塵器。1.5.1.2布袋除塵器的簡介袋式除塵器是利用多孔過濾介質(zhì)分離捕集氣體中固體或液體粒子的凈化裝置分為內(nèi)部過濾式和外部過濾式。其除塵機理是依靠過濾介質(zhì)運行一段時間后形成的粉塵初層為主要過濾層本身濾料層起到粉塵初層的骨架作用。袋式除塵器對于粒徑為0.5um的塵粒捕集效率可高達98%99%，是一種高效過濾式除塵器,對微米或亞微米級的粉塵粒子可達99%或更高99.9%以上。其應用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能影響。普通濾料最高使用溫度為80130,經(jīng)硅油、石墨和聚四氟乙烯處理的濾料可耐溫250300。氣體溫度應在其露點溫度之上。1.5.1.3袋式除塵器的原理：(1)篩濾(shi l)：

9、濾料網(wǎng)眼一般為550um，粉塵粒徑大于網(wǎng)眼直徑或粉塵沉積(chnj)在濾料間的顆粒間空隙時粉塵便被阻留下來。新濾料開始濾塵時除塵效率很低，使用一段時間后粗塵會在濾布表面(biomin)形成一層粉塵初層過濾效率不斷提高。(2)慣性碰撞：含塵氣流接近濾料纖維時，氣流繞過纖維1um粒子偏離氣流流線。沿原來的運動方向繼續(xù)前進撞擊在纖維上而被捕集提高通過濾料的氣流流速可提高慣性碰撞作用。(3)攔截：粉塵粒徑1um的粒子，當半徑大于粒子中心到纖維邊緣距離并隨氣流一起繞流時因與纖維接觸而被攔截。(4)擴散：粒徑1um尤其是0.2um的亞微米粒子，在氣體分子的撞擊作用下脫離流線作布朗運動一旦和纖維接觸便被分離

10、下來。氣流速度越低、粒子直徑越小,擴散作用越強。(5)靜電：粒徑5um的粒子，由于摩擦和其它一些原因?qū)е聻V料和粒子間形成一個電位差。當粒子隨氣流趨向濾料時由于庫侖力作用促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強濾料對粉塵的吸附力而被捕集。(6)重力沉降：緩慢運動的含塵氣流進入除塵器后由于重力作用粒徑和密度大的粒子自然沉降下來。1.5.2 煙氣脫硫工藝的選擇1.5.2.1脫硫工藝的簡述世界各國研究開發(fā)和商業(yè)應用的煙氣脫硫技術估計超過200種。按脫硫產(chǎn)物是否回收，煙氣脫硫可分為拋棄法和再生回收法，前者脫硫混合物直接排放，后者將脫硫副產(chǎn)物以硫酸或硫磺等形式回收。按脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫又可分為濕法、半干法和

11、干法工藝。(1) 濕法煙氣脫硫工藝濕法煙氣脫硫工藝絕大多數(shù)采用堿性漿液或溶液作吸收劑，其中石灰石或石灰為吸收劑的強制氧化濕式脫硫方式是目前使用最廣泛的脫硫技術。石灰石或石灰洗滌劑與煙氣中SO2反應，反應產(chǎn)物硫酸鈣在洗滌液中沉淀下來，經(jīng)分離后即可拋棄，也可以石膏形式回收。目前的系統(tǒng)大多數(shù)采用了大處理量洗滌塔，300MW機組可用一個吸收塔，從而節(jié)省了投資和運行費用。系統(tǒng)的運行可靠性已達99%以上，通過添加有機酸可使脫硫效率提高到95%以上。其它濕式脫硫工藝包括用鈉基、鎂基、海水和氨作吸收劑，一般用于小型電廠和工業(yè)鍋爐。以海水為吸收劑的工藝具有結構簡單、不用投加化學品、投資小和運行費用低等特點。氨洗

12、滌法可達很高的脫硫效率，副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨是可出售的化肥。(2) 半干法煙氣脫硫工藝噴霧干燥法屬于半干法脫硫工藝。該工藝于70年代初至中期開發(fā)成功，第一臺電站噴霧干燥脫硫裝置于1980年在美國北方電網(wǎng)的河濱電站投入運行，此后該技術在美國和歐洲的燃煤電站實現(xiàn)了商業(yè)化。該法利用石灰漿液作吸收劑，以細霧滴噴入反應器，與SO2邊反應邊干燥，在反應器出口，隨著水分蒸發(fā)，形成了干的顆?；旌衔?。該副產(chǎn)物是硫酸鈣、硫酸鹽、飛灰及未反應的石灰組成的混合物。噴霧干燥技術在燃用低硫和中硫煤的中小容量機組上應用較多。當用于高硫煤時石灰漿液需要高度濃縮，因而帶來了一系列技術問題，同時由于石灰脫硫劑的成本較高，也影響了

13、其經(jīng)濟性。但是近年來，燃用高硫煤的機組應用常規(guī)旋轉(zhuǎn)噴霧技術的比例有所增加。噴霧干燥法可脫除70-95%的SO2，并有可能提高到98%，但副產(chǎn)物的處理和利用一直是個難題。(3) 干法(n f)脫硫工藝干法脫硫工藝主要是噴吸收劑工藝。按所用吸收劑不同(b tn)可分為鈣基和鈉基工藝，吸收劑可以(ky)干態(tài)、濕潤態(tài)或漿液噴入。噴入部位可以為爐膛、省煤器和煙道。當鈣硫比為2時，干法工藝的脫硫效率可達50-70%，鈣利用率達50%。這種方法較適合老電廠改造，因為在電廠排煙流程中不需要增加什么設備，就能達到脫硫目的。綜上，本次設計采用石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術。1.5.2.2石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術的簡

14、介石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術是已經(jīng)開發(fā)和推廣的煙氣脫硫技術中的主流技術，占國內(nèi)外安裝煙氣脫硫裝置總?cè)萘康?5%以上。特點是商業(yè)應用時間長，工藝技術成熟，配套設備完善，工作穩(wěn)定，操作簡單，脫硫效率可達到95%以上，可靠性高達95%以上。吸收劑為石灰石粉，資源豐富，價格低廉，使用安全；副產(chǎn)品為脫硫石膏，可用作水泥添加劑、農(nóng)業(yè)土壤調(diào)節(jié)劑，或進一步清洗、均化、除雜后，生產(chǎn)建筑用石膏板等。石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術廣泛應用于火電廠、冶金、各種工業(yè)鍋爐、窯爐、水泥工業(yè)、玻璃工業(yè)、化工工業(yè)、有色冶煉等行業(yè)大型燃燒設備煙氣中SO2的排放控制。1.5.2.3石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術的特點(1) 吸收劑適用范圍

15、廣：在FGD裝置中可采用各種吸收劑，包括石灰石、石灰、鎂石、廢蘇打溶液等；(2) 燃料適用范圍廣：適用于燃燒煤、重油、奧里油，以及石油焦等燃料的鍋爐的尾氣處理；(3) 燃料含硫變化范圍適應性強：可以處理燃料含硫量高達8%的煙氣；(4) 機組負荷變化適應性強：可以滿足機組在15100%負荷變化范圍內(nèi)的穩(wěn)定運行；(5) 脫硫效率高：一般大于95%，最高達到98%；(6) 專利托盤技術：有效降低液/氣比，有利于塔內(nèi)氣流均布，節(jié)省物耗及能耗，方便吸收塔內(nèi)件檢修；(7) 吸收劑利用率高：鈣硫比低至1.021.03；(8) 副產(chǎn)品純度高：可生產(chǎn)純度達95%以上的商品級石膏；(9) 燃煤鍋爐煙氣的除塵效率高

16、：達到80%90%；(10) 交叉噴淋管布置技術：有利于降低吸收塔高度。1.5.1.3石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術的工藝原理石灰石石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中主要的化學反應包括：1. SO2的吸收SO2 + H2O H2SO3 SO3 + H2O H2SO4 2.與石灰石的反應(fnyng)CaCO3 + H2SO3 CaSO3+CO2+ H2OCaCO3 + H2SO4 CaSO4+CO2 + H2O3.氧化(ynghu)反應2CaSO3+O2 2 CaSO44.CaSO4晶體(jngt)生成CaSO4+ 2H2O CaSO4 2H2O總的反應方程式為：SO2(g)+ CaCO3（s）+2H2O(l

17、)+1/2O2（g）CaSO42H2O(s)+CO2(g)1.5.2.4脫硫系統(tǒng)的主要設備(1) 煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)由進口煙氣擋板門、旁路煙氣擋板門、鋼制煙道、脫硫增壓風機等組成。原煙氣經(jīng)煙道、煙氣進口擋板門進入增壓風機，經(jīng)增壓風機升壓后進入吸收塔。增壓風機為煙氣提供壓頭，使煙氣能克服吸收塔入口至吸收塔出口之間的阻力。通過切換旁路煙氣擋板和進口煙氣擋板的開關，實現(xiàn)脫硫裝置運行和脫硫裝置旁路運行，保證在任何工況條件下均不影響燃燒設備的安全運行。(2) 石灰石漿液制備系統(tǒng)石灰石漿液制備系統(tǒng)主要由石灰石粉倉、振動料斗、石灰石粉稱重設備、螺旋給料機、漿液制備機、漿液輸出泵組成。石灰石粉由振動料斗從貯倉中

18、排入稱重斗計量后，由螺旋給料機輸送給漿液制備機，按比例加水攪拌均勻后，用漿液泵輸送到中儲池。石灰石漿液制備系統(tǒng)間歇運行，根據(jù)中儲池液位高度確定制備系統(tǒng)的投入。(3) 煙氣吸收及氧化系統(tǒng)煙氣吸收及氧化系統(tǒng)是煙氣脫硫系統(tǒng)的核心，主要包括吸收塔、漿液循環(huán)泵、氧化風機和除霧器等設備。吸收塔為逆流噴淋式，塔體為鋼結構圓柱體，內(nèi)襯不銹鋼薄板。按功能劃分，自下而上依次為底部循環(huán)池、噴淋洗滌區(qū)、除霧區(qū)。在底部循環(huán)池中布置有氧化空氣分布系統(tǒng)，氧化空氣由塔外的羅茨風機提供，其主要作用是將池中的亞硫酸鈣就地氧化成石膏。底部循環(huán)池外安裝離心漿液循環(huán)泵，向噴淋區(qū)的噴嘴連續(xù)輸送漿液。噴淋區(qū)設置三層噴嘴，每臺泵對應一層噴嘴

19、。除霧區(qū)布置兩級除霧器，可以分離煙氣中絕大多數(shù)漿液霧滴。每級除霧器都安裝了噴淋水管，通過控制程序進行脈沖沖洗，用以去除除霧器表面上的結垢和補充因煙氣飽和而帶走的水分，以維持吸收塔內(nèi)要求的液位。(4) 石膏脫水系統(tǒng)石膏脫水系統(tǒng)主要包括石膏排出泵、石膏旋流器、真空皮帶脫水機、廢水旋流器、石膏旋流器溢流池、廢水旋流器底流池、廢水沉淀池等。循環(huán)池底部的漿液通過石膏排出泵送至石膏旋流器進行脫水，使石膏旋流器底流石膏固體含量達到50%左右，底流直接送真空皮帶脫水機進一步脫水至含水率達10%左右后，落入石膏貯存間。石膏旋流器溢流進入石膏旋流器溢流池，由離心泵送至廢水旋流器再脫水，廢水旋流器底流進入廢水旋流器

20、底流池，由泵送回吸收塔。廢水旋流器溢流流入廢水沉淀池，沉淀后排入廢水管網(wǎng)。(5) 公用(gngyng)工程系統(tǒng)公用工程系統(tǒng)(xtng)包括工藝水系統(tǒng)、低壓配電系統(tǒng)及壓縮空氣系統(tǒng)。工藝水系統(tǒng)設有工藝水箱，配2臺工藝水泵(shubng)，主要用于制漿加水，同時也用作清洗除霧器、輸送管道的沖洗水。低壓配電系統(tǒng)向脫硫系統(tǒng)提供380/220V動力和照明合一的中性點直接接地電源。壓縮空氣系統(tǒng)設置儀用空氣儲氣罐，儀表氣送到脫硫裝置內(nèi)的各個氣動閥，并用作煙氣測量裝置和分析裝置的沖洗氣。(6) 煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)（CEMS）煙氣排放連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)用于實時測量脫硫裝置煙氣參數(shù)，為調(diào)整脫硫裝置運行參數(shù)提供數(shù)據(jù)，確保

21、脫硫裝置正常運行，并為脫硫裝置性能考核提供數(shù)據(jù)，其檢測點分別設在煙氣脫硫裝置進口和出口，其中進口檢測項目至少包括煙塵、SO2、O2、流量、溫度、壓力，出口檢測項目為SO2、O2，并與煙氣脫硫裝置的控制系統(tǒng)連網(wǎng)。煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)包括煙塵監(jiān)測子系統(tǒng)；SO2、O2監(jiān)測子系統(tǒng)；煙氣排放參數(shù)（壓力、流量、溫度）監(jiān)測子系統(tǒng)；系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)采集處理子系統(tǒng)及遠程監(jiān)測子系統(tǒng)。其中SO2、O2監(jiān)測子系統(tǒng)包括取樣、過濾、壓力調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)、流量調(diào)節(jié)、有害或干擾成分處理等主體部分以及旁路系統(tǒng)、多點轉(zhuǎn)換、管線吹掃、氣體混合，化學反應或轉(zhuǎn)化、管線伴熱、排氣、排液等輔助部分。(7) 自動控制系統(tǒng)煙氣脫硫裝置采用分散控制

22、系統(tǒng)。在裝置正常運行工況下，對脫硫裝置的運行參數(shù)和設備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，并能自動維持SO2等污染物的排放濃度在正常范圍內(nèi)，以達到設計的脫硫效率等主要技術指標；能完成整套系統(tǒng)的啟動和停止控制；在出現(xiàn)事故的情況下，能自動進行系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護，停止相應的設備甚至整套脫硫裝置的運行。脫硫裝置主要設置以下控制系統(tǒng)；(1) 增壓風機壓力、流量控制在脫硫系統(tǒng)投入（旁路煙氣擋板門關閉、進口煙氣擋板打開）和撤出（旁路煙氣擋板打開、進口煙氣擋板關閉）及燃燒設備負荷發(fā)生超范圍波動時，增壓風機壓力、流量控制系統(tǒng)可保持增壓風機入口的壓力、流量在設定范圍內(nèi)，以保證燃燒設備的安全、穩(wěn)定運行。(2) 吸收塔PH值控制吸收

23、塔漿液的PH值是脫硫裝置運行中需要重點控制的參數(shù)，它是影響脫硫效率、氧化率、鈣利用率的主要因素之一。漿液的PH值高，有利于脫除SO2，但會對脫硫產(chǎn)物的氧化起抑制作用，造成結垢、堵塞，因此，通?？刂芇H值在56之間。測量吸收塔前原煙氣的煙氣量、SO2濃度和凈化煙氣中SO2濃度，計算進入吸收塔中的SO2總量和脫硫效率，據(jù)此控制漿液循環(huán)泵流量和加入到吸收塔中的石灰石漿液流量。吸收塔漿液的PH值作為SO2吸收過程的校正值參與調(diào)節(jié)。(3) 吸收塔液位控制吸收塔石灰石漿液供應量、石膏排出量及煙氣進入量等因素的變化造成吸收塔的液位波動。根據(jù)測量的液位值，調(diào)節(jié)除霧器沖洗時間間隔，實現(xiàn)液位的穩(wěn)定。(4) 石膏漿

24、液濃度、流量控制在石膏(shgo)漿液排出泵出口(ch ku)管道裝設漿液濃度計，根據(jù)檢測值與設定值的差值控制石膏漿液排出泵的運行與流量(liling)調(diào)節(jié)。(5) 石灰石漿液濃度控制根據(jù)單位時間SO2脫除量計算制漿機中石灰石粉的加入量，并按要求的濃度加入工藝水。除上述主要控制系統(tǒng)外，還設置石灰石粉倉料位、石灰石制漿機液位、中儲池液位、石膏旋流器溢流池液位計、廢水旋流器底流池液位控制及吸收塔漿液中氯離子濃度檢測。1.5.2.5吸收SO2的吸收塔的選擇1-3 吸收塔的比較名稱操作參數(shù)優(yōu)點缺點填料塔空塔氣速2.05.0m/s液氣比0.51.0L/m3壓力損失2001000Pa結構簡單，設備小，制造

25、容易，占空間??；液氣比小，能耗低；氣液接觸好，傳質(zhì)較易，可同時除塵、降溫、吸收。不能無水運行自激湍球塔液氣比110L/m3噴淋密度6m3/(m2.h)壓力損失500Pa/m空塔氣速0.51.2m/s結構簡單，制造容易；填料可用耐酸陶瓷，較易解決防腐蝕問題；流體阻力較小，能量消耗低；操作彈性較大，運行可靠。不能無水運行篩板塔空塔氣速1.03.0m/s小孔氣速1622m/s液層厚度4060mm單板阻力300600Pa噴淋密度1215 m3/(m2.h)結構較簡單，空塔速度高，處理氣量大；能夠處理含塵氣體，可以同時除塵、降溫、吸收；大直徑塔檢修時方便。安裝要求嚴格，塔板要求水平；操作彈性較小，易形成

26、偏流和漏液，使吸收效率下降。噴淋塔空塔氣速2.54.0m/s液氣比1330L/m3壓力損失5002000Pa結構簡單，造價低，操作容易；可同時除塵、降溫、吸收，壓力損失小氣液接觸時間短，混合不易均勻，吸收效率低；液體經(jīng)噴嘴噴入，動力消耗大，噴嘴易堵塞；產(chǎn)生霧滴，需設除霧器通過比較各種設備的性能參數(shù)，填料塔具有負荷高、壓降低、不易堵、彈性好等優(yōu)點，具有很高的脫硫效率，所以選用填料塔吸收二氧化硫。1.5.3 煙氣脫硫除塵(chchn)的工藝流程圖圖1-1 煙氣脫硫除塵(chchn)的工藝流程圖1.6 煙囪高度(god)的確定確定煙囪高度，既要滿足大氣污染物的擴散稀釋要求，又要考慮節(jié)省投資。設計的目

27、的是使煙囪排放的大氣污染物在環(huán)境空氣中產(chǎn)生的地面濃度與背景值疊加后的預測濃度，不超過環(huán)境空氣質(zhì)量標準規(guī)定的濃度限值。在大氣污染物排放標準（GB9078-1996）規(guī)定各種工業(yè)爐窯煙囪（或排氣筒）最低允許高度為15m。當煙囪（或排氣筒）周圍半徑200m距離內(nèi)有建筑物時，煙囪（或排氣筒）還應高出建筑物3m以上。1.7 平面與管道的布置1.7.1 平面布置在對各個處理設備進行平面布置時，應根據(jù)各構筑物的功能和占地要求結合當?shù)氐匦蔚刭|(zhì)條件，確定它們在廠區(qū)內(nèi)的平面布置應考慮*9：(1) 貫通，連接各處理設備之間管道應直通，應避免迂回曲折，造成管理不便。(2) 土方量做到基本平衡，避免劣質(zhì)土壤地段。(3)

28、 在各處理設備之間應保持一定產(chǎn)間距，以滿足放工要求。(4) 各處理構筑物之間在平面上應盡量緊湊，在減少占地面積。1.7.2 管道(gundo)系統(tǒng)布置(bzh)1.7.2.1各裝置及管道(gundo)布置的原則管道布置一般原則：輸送不同介質(zhì)的管道，布置原則不完全相同，取其共性作為管道布置的一般原則。管道敷設分明裝和暗設，應盡量明裝，以便檢修；管道應盡量集中成列，平行敷設，盡量沿墻或柱敷設；管道與梁、柱、墻、設備及管道之間應留有足夠距離，以滿足施工、運行、檢修和熱脹冷縮的要求。一般間距不應小于100-150mm，管道通過人行橫道時，與地面凈距不應小于2m，橫過公路時不應小于4.5m，橫過鐵路時與

29、軌面凈距不得小于6m；水平管道敷設應有一定的坡度，以便于放氣、放水、疏水和防止灰塵，一般坡度不小于0.0050，坡度應考慮斜向風機方向，并應在風管的最低點和風機底部裝設水封泄液管；捕集含有易燃、易爆物質(zhì)的管道系統(tǒng)，其正壓段一般不應穿過其他房間。穿過其他房間時，該段管道上下不宜設法蘭或閥門。(2) 除塵管道布置原則：除塵管道布置除應遵守上述一般原則外，還應遵守一下要求：除塵管道力求順直，保證氣流通暢。當必須水平敷設時，要有足夠的流速以防止積塵。對易產(chǎn)生積塵的管道，必須設置清灰孔；為減輕風機磨損，特別當氣體含塵濃度較高時（大于3g/m3時），應將凈化裝置設在風機的吸入段；分支管與水平管或傾斜主干管

30、連接時，應從上部或側(cè)面接入。三通管的夾角一般不大于30。當有幾個分支管匯合于同一主干管時，匯合點最好不設在同一斷面上；輸送氣體中含磨琢性強的粉塵時，在局部壓力較大的地方應采取防磨措施，并在設計中考慮到管件的檢修方便。(3)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具體位置，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。1.7.2.2管徑的確定管徑的選取主要在于選取合適的流體流速，流速過大，則壓力損失大，動力消耗高，運轉(zhuǎn)費用高，流速過小，管道斷面增大，材料消耗大，投資高，同時在除塵時，還一造成管內(nèi)

31、積灰。1.8 輔助設備的選型1.8.1引風機的選擇引風機的選擇主要是根據(jù)凈化系統(tǒng)的總風量和總壓力損失來確定。然后按引風機的產(chǎn)品樣本提供的性能表或性能曲線選定引風機的型號。1.8.2電動機的選擇所需電動機的功率按下式計算Ne=QyHy/(3600100012) (KW)式中Qy-風機風量Hy-風機(fn j)風壓-電動機備用(biyng)系數(shù)，對引風機取1.31-風機在全壓頭時的效率(xio l)（一般風機為0.6，高效風機約為0.9）2-機械傳動系數(shù)，當風機與電機直聯(lián)傳動時取1.0，用聯(lián)軸器連接時為0.95-0.98，用V型帶傳動式取0.95小結濕式法脫硫除塵技術具有脫硫除塵效率高、煙硫產(chǎn)物可

32、綜合利用以及運行費用低、可靠性高等優(yōu)點，目前廣泛應用在玻璃生產(chǎn)企業(yè)中。同時該技術處理后的煙氣粉塵、二氧化排放濃度均能滿足國家排放要求，優(yōu)于其他脫硫除塵技術，值得推廣。2 設計(shj)計算書2.1 袋式除塵器運行(ynxng)參數(shù)的選擇和設計2.1.1 濾料的確定(qudng)由于排煙溫度為160，含水率WY=4%，根據(jù)經(jīng)驗，可選用玻璃纖維濾料(可在523K下長期使用)，采用脈沖噴吹清灰方式，并且采用圓筒形濾袋(內(nèi)濾式)。2.1.2 處理氣體量的確定2.1.3 過濾風速的選取過濾風速的大小，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)脈

33、沖噴吹清灰袋式除塵器的過濾風速在24m/min。本設計采用脈沖噴吹清灰，結合實際情況，取過濾風速為2.5m/min，脈沖周期為60s，壓縮空氣的噴吹壓力為600kPa。2.1.4 過濾面積的確定總過濾面積根據(jù)通過除塵器的總氣量和選定的過濾速度來計算。由式有： 式中，S總過濾面積，m2； Q通過除塵器的總氣體量，m3/s； V過濾速度，m/min。求出總過濾面積以后，就可以確定袋式除塵器總體規(guī)模和尺寸。2.1.5 過濾袋數(shù)的確定式中，n過濾袋數(shù)；S袋式除塵器的過濾面積，m2；D單個濾袋的直徑，m；L單個濾袋的長度，m。濾袋的直徑由濾布的規(guī)格確定。一個工廠盡量使用同一規(guī)格，以便檢修更換。一般直徑取

34、100600mm，常用200300mm。為便于清灰，濾袋可做成上口小下口大的形式。濾袋長度對除塵效率和壓力損失無影響，一般取35m。太短則占地面積太大，過長則增加除塵器的高度，檢修不方便。實踐證明，濾袋長度較大時，當除塵器停車后，濾袋容易自行收縮，從而可提高濾袋自行清灰的能力。因此(ync)，結合實際情況可取D=150mm，L=5m。由式可得 取40且 L/D=25 在1025之間，滿足要求。將n=40帶入公式(gngsh)，得S=126m2，過濾(gul)速度v=2.43m/min。2.1.6 濾袋的排列和間距濾袋的排列有三角形排列和正方形排列。三角形排列占地面積小，但檢修不便，對空氣流通也

35、不利，不常采用。正方形排列較常采用。只有一個濾室，每個濾室分2個組，則每個組有濾袋20條,分布為長方向上為5條濾袋，寬方向上為4條濾袋，一般袋與袋之間的距離為5070mm，此處設計中取袋與袋之間的距離為50mm，即0.05m。為了便于安裝與檢修，兩個組之間留500mm寬的檢修通道。邊排濾袋與殼體間留出距離為300mm。由以上設計可得每個濾室的長為：(50.1+40.05)2+0.5+0.32=2.5m寬為： 40.1+30.05+0.32=1.15m2.1.7 阻力的確定袋式除塵器的阻力由3部分組成：設備本體結構的阻力指氣體從除塵器入口，至除塵器出口產(chǎn)生的阻力；濾袋的阻力，指未濾粉塵時濾料的阻

36、力，約50150Pa；濾袋表面粉塵層的阻力，粉塵層的阻力約為干凈濾布阻力的510倍。脈沖噴吹袋式除塵器的阻力一般為8001500Pa，取P=1000Pa。2.1.8 灰斗的設計灰斗的錐角取30，取高度h=2m，底部長l=1m，寬b=0.5m。則袋式除塵器的高度為H=2m+7m+1m=10m（緩沖高度為1m）。2.1.9 除塵效率的計算除塵器的進口煙塵濃度為C。=559.78mg/m3，二類區(qū)的煙氣濃度排放標準為C=50mg/m3，所以要求達到的除塵效率為=1-CC0=1-50560=91.7%2.2 石灰石石膏濕法脫硫系統(tǒng)的設計計算吸收塔是煙氣脫硫系統(tǒng)的核心裝置，要求有持液量大、氣液相間的相對

37、速度高、氣液接觸面積大、內(nèi)部構件少、壓力降小等特點。目前較常用的吸收塔主要有噴淋塔、填料塔、噴射鼓泡塔和道爾頓型塔四類。其中，噴淋塔是濕法脫硫工藝的主流塔型。本設計即采用噴淋塔。2.2.1 吸收塔內(nèi)流量(liling)的確定吸收塔內(nèi)的流量(liling)為2.2.2 吸收塔直徑(zhjng)的計算吸收塔直徑可由吸收塔出口煙氣實際體積流量和煙氣流速確定，直徑可由下式計算。取D=1.5m=1500mm式中，QV吸收塔內(nèi)煙氣流量，m3/s； v吸收塔內(nèi)煙氣流速，m/s，一般取15m/s，本設計取v=2m/s。2.2.3 吸收塔高度的計算吸收塔可看做由三部分組成，分別為吸收區(qū)、除霧區(qū)和漿池。(1) 吸

38、收區(qū)設計吸收區(qū)高度一般指煙氣進口水平中心線到噴淋層中心線的距離，根據(jù)吸收塔高度參考表2-1，噴淋塔噴氣液反應時間一般為35s，取t=3s，則噴淋塔的吸收區(qū)高度為：吸收區(qū)一般設置36個噴淋層，每個噴淋層都裝有多個霧化噴嘴，噴淋覆蓋率達200%300%(噴淋覆蓋率指噴淋層覆蓋的重疊度，由噴淋覆蓋高度、噴淋角來確定，噴淋覆蓋高度典型值取為1m)。本設計中設置5個噴淋層，噴淋層間距（兩噴淋層中心線間的距離）一般為1.22m，為了便于檢修和維修，本設計的層間距設為1.6m，入口煙道到第一層噴淋層的距離一般為23.5m，本設計取為2.6m。表2-1 吸收塔吸收區(qū)高度參考表項目范圍吸收塔入口寬度與直徑之比/

39、%6090入口煙道到第一層噴淋層的距離/m23.5噴淋層間距/m1.22最頂端噴淋層到除霧器的距離/m1.22除霧器高度/m23除霧器到吸收塔出口的距離/m0.51吸收塔出口寬度與直徑之比/%60100(2) 除霧區(qū)設計除霧器用來分離煙氣所攜帶的液滴，在吸收塔中，由上下兩極除霧器(水平或菱形)及沖水系統(tǒng)(包括管道、閥門和噴嘴等)構成。濕法煙氣脫硫系統(tǒng)一般采用折流板和旋流板除霧器，為了適應塔內(nèi)較高的煙氣流速，達到較高的除霧效率，本設計選用折流板除霧器中的屋頂式除霧器，最后一層噴淋層到除霧器的距離為1.3m，除霧器的高度為2.4m，除霧器到吸收煙道出口的距離為0.5m，則除霧器的總高度為h2=2.

40、42+1.3+0.5=6.6m。(3) 漿池設計漿池容量V1按液氣比漿液停留時間t1確定：式中， L/G液氣比，一般(ybn)為1525L/m3，本設計(shj)取18L/m3； QS標況下的煙氣(yn q)量，m3/s； t1漿液停留時間，一般為48min，本設計取5min。選取漿池直徑等于吸收塔直徑即D1=D=1.5m，然后再根據(jù)V1計算漿池高度： h3=4V1D12=427.63.141.52=15.6m式中，h3漿池高度，m； V1漿池容積，m2； D1漿池直徑，m。(4) 吸收塔煙氣口高度設計根據(jù)工藝要求，進出口流速(一般為12m/s30m/s)確定進出口面積，一般希望進氣在塔內(nèi)能夠

41、分布均勻，且煙道呈正方形，故高度尺寸取得較小，但寬度不宜過大，否則影響穩(wěn)定性。因此取進口煙氣流速v0為25m/s，則吸收塔煙氣口高度為凈化煙氣進出口煙道高度與進口煙氣口高度相同。(5) 噴淋塔高度噴淋塔高度為：2.2.4 脫硫效率的計算脫硫系統(tǒng)的進口二氧化硫濃度為760mg/m3，玻璃窯爐的二氧化硫排放標準為400 mg/m3，故該脫硫系統(tǒng)要求達到的脫硫效率為2.3 煙囪的設計計算增加排放高度可以減少地面空氣污染物濃度。目前，高煙囪排放仍是減輕地面污染的一項重要措施。在設計煙囪有效高度時，必須保證地面最大落地濃度不能超過當?shù)匾?guī)定的最大允許濃度或大氣質(zhì)量標準。取當?shù)貧鉁貫?0，大氣壓為978.4

42、hPa。2.3.1 煙囪直徑的計算煙氣的實際流量 煙氣在煙囪(yncng)內(nèi)的流速一般為2030m/s，取為v=20m/s，則煙囪的平均(pngjn)直徑為 2.3.2 煙囪(yncng)的幾何高度根據(jù)平板玻璃工業(yè)大氣污染物排放標準(GB9026453-2011)本次設計的煙囪高度取15m。2.3.3 煙氣抬升高度的計算 煙氣釋放熱計算式中，QH煙氣熱釋放量，kW； Pa大氣壓力，取臨近氣象站年平均值，978.4hPa； QV實際排煙量，m3/s； TS煙囪出口處的煙氣溫度，433.15K； Ta環(huán)境大氣溫度，293.15K。 煙氣抬升高度計算因為QH2100kW，且TS-Ta=140K35K

43、，所以煙氣抬升高度由下式計算： 式中，n。、n1、n2系數(shù)，按表6-2選?。?HS煙囪幾何高度，m； 煙囪出口處的平均風速，取4.0m/s。由表6-2可知，n。=0.292，n1=0.6，n2=0.4，所以煙氣抬升高度為煙囪的有效高度H=HS+H=15+34.8=59.8m。表2-2 系數(shù)n。、n1、n2的值9QH/kW地表狀況(平原)n。n1n2QH21000農(nóng)村或城市遠郊區(qū)1.4271/32/3城區(qū)及近郊區(qū)1.3031/32/32100QH21000且T35K農(nóng)村或城市遠郊區(qū)0.3323/52/5城區(qū)及近郊區(qū)0.2923/52/52.3.4 煙囪阻力(zl)計算煙囪阻力(zl)可按下式計算

44、：式中，摩擦阻力系數(shù)，無量(wling)綱，本設計取0.02； v煙氣在煙囪內(nèi)的流速，m/s； 煙氣密度，本設計取2.16kg/m3； 煙囪高度，m； d煙囪直徑，m。2.4 管道系統(tǒng)的設計計算污染氣體通過集氣罩經(jīng)過管道進入廢氣處理裝置，再從處理裝置進入風機(也可以先經(jīng)過風機，后到處理裝置)。有五種常用的基本類型的管道：水冷卻管、內(nèi)襯耐火材料管、不銹鋼管、碳鋼管及塑料管。水冷卻管和內(nèi)襯耐火材料管常常用于氣溫高于800的情況；當氣溫在600800時，用不銹鋼管道比較經(jīng)濟；而碳鋼管道則適用于那些溫度低于600且廢氣又是非腐蝕性氣體的情況。若氣體是腐蝕性的，則低于600也需用不銹鋼；塑料管適用于常溫

45、下腐蝕性氣體。選擇管道的材料并不是唯一的，根據(jù)具體情況的不同來選擇合適材料的管道是設計中很重要的一環(huán)。管道有時也可以作為冷卻熱氣體的熱交換器使用，如當高溫煙氣在通過一段金屬管道時的溫度降要比通過非金屬管道時大得多。2.4.1 管徑計算本設計采用圓形簿鋼管，查簡明工業(yè)通風設計手冊第254頁表6-10一般通風系統(tǒng)風管內(nèi)的風速，鋼板及塑料風管的通風干管中的風速一般為614m/s，本設計中取10m/s。 取為d=810mm (6-9)代入公式，則實際煙氣流速v=9.92m/s。2.4.2 摩擦阻力損失計算摩擦壓力損失又稱沿程壓力損失，它與管道內(nèi)的流速及管壁的粗糙度有關。通常用下式計算：空氣在管道內(nèi)流動

46、時，單位長度管道的摩擦壓力損失：式中： -單位長度摩壓力損失，kg/m3； -摩擦阻力系數(shù)，m/s； -風管內(nèi)空氣的平均(pngjn)流速，m/s； Rm-單位長度摩擦壓力(yl)損失，Pa/m； Rs-風管的水力(shul)半徑，m對于圓形風管：，式中，D為風管直徑因此，Pa/m摩擦阻力系數(shù)與空氣的流動狀態(tài)和管壁的粗糙度有關。在通風管道內(nèi)空氣的流動狀態(tài)大多處于水力過渡區(qū)，通風管道定型化編制組推薦按下式計算值。 （2）式中：e-風管內(nèi)壁的粗糙度，mm進行通風系統(tǒng)設計時，為了避免繁瑣的計算，可根據(jù)（1）、（2）繪制的線算圖。只要已知流量、管徑、流速和單位長度沿程摩擦壓力損失四個參數(shù)中任意兩個，即可利用該圖求得其他兩個參數(shù)。該圖是在大氣壓力B0=101.3KPa、空氣溫度t0=20、空氣密度0=1.204kg/m3、運動粘度0=15.06*10-6m2/s、管壁粗糙度e=0.15mm的圓形風管等條件下得出的。當實際使用條件與上述條件不符時，應進行修正。Q=5.11m3/s，D=810mm，Rm=41.0Pa/m；管壁粗糙度的修正：當實際風管粗糙度不同時，應按下式修正 Kt-修正系數(shù)本設計采用不銹鋼薄壁管，因此根據(jù) 簡明通風設計手冊 240頁表6-7查得Kt=0.9，Rma=KtRm0(Pam)=