大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)-某生活區(qū)采暖鍋爐除塵脫硫設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 武漢工程大學(xué)大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 題目：某生活區(qū)采暖鍋爐除塵脫硫設(shè)施系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)號(hào)姓名：楊慧楓專業(yè)班級(jí)：08級(jí)環(huán)境工程01班學(xué) 號(hào)：0801040123指導(dǎo)教師：李逢雨時(shí) 間：2011-06 環(huán)境與城市建設(shè)學(xué)院前 言“大氣污染控制工程”是高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課，大氣是人類賴以生存的最基本的環(huán)境要素，構(gòu)成了環(huán)境系統(tǒng)中的大氣環(huán)境子系統(tǒng)。但隨著自然活動(dòng)，更主要的是人類的生產(chǎn)生活，大氣質(zhì)量下降，污染日益嚴(yán)重。工業(yè)廢氣所排放的大量污染物是最主要的原因。在我國(guó)針對(duì)工業(yè)廢氣的治理多采用符合我國(guó)國(guó)情和不同地區(qū)特點(diǎn)的先進(jìn)技術(shù)，如：在各項(xiàng)建設(shè)中納入大氣污染防治規(guī)劃與措施，實(shí)行“三

2、同時(shí)”。酸雨對(duì)人類產(chǎn)生著最直接最嚴(yán)重的危害。形成酸雨的根本過(guò)程是燃煤過(guò)程向大氣中排放大量的硫氧化物或者酸性氣體。我國(guó)是以煤為主要能源的國(guó)家，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的消耗量逐步上升，大氣污染物排放量逐步增加。而就我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展水平及能源結(jié)構(gòu)來(lái)看，以煤炭為主要能源的狀況在今后的相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。我國(guó)的大氣污染將以煤煙型污染為主。因此控制燃煤煙氣污染是我國(guó)改善大氣質(zhì)量的主要問(wèn)題之一。本設(shè)計(jì)是針對(duì)鍋爐煙氣的消煙除塵，使其排放到大氣的煙塵達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，不致造成環(huán)境污染。根據(jù)煤的工業(yè)分析、元素分析等信息，設(shè)計(jì)出的采暖鍋爐除塵脫硫設(shè)施系統(tǒng)。采暖鍋爐所排放出來(lái)的煙塵是造成大氣污染的主要污染源

3、之一，本設(shè)計(jì)將所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，對(duì)工業(yè)鍋爐煙氣進(jìn)行除塵，通過(guò)對(duì)鍋爐產(chǎn)生煙氣量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將所學(xué)的幾種除塵器進(jìn)行比較，最終選擇旋風(fēng)除塵器來(lái)除塵以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)煙氣系統(tǒng)的阻力設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇，工程該費(fèi)用的預(yù)算都進(jìn)行了很詳細(xì)的計(jì)算，同時(shí)將設(shè)計(jì)出來(lái)的器用CAD繪圖并打印出來(lái)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，了解了工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)了確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書的能力。由于作者的水平限制以及經(jīng)驗(yàn)不足，缺點(diǎn)錯(cuò)誤在所難免，熱切希望老師多多批評(píng)指正。摘 要本設(shè)計(jì)將所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，對(duì)工業(yè)鍋爐煙氣進(jìn)行除塵，通過(guò)對(duì)DZL-25型鍋

4、爐產(chǎn)生煙氣量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將所學(xué)的幾種除塵器進(jìn)行比較，最終選擇旋風(fēng)除塵器來(lái)除塵以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)煙氣系統(tǒng)的阻力設(shè)計(jì)，風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇，工程該費(fèi)用的預(yù)算都進(jìn)行了很詳細(xì)的計(jì)算，同時(shí)將設(shè)計(jì)出來(lái)的器用CAD繪圖并打印出來(lái)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，了解了工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)了確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書的能力。This design what we learned are systematical about air pollution, for removing industrial boiler flue dust, t

5、hrough Analysis the original data of flue gas volume produced by DZL-25 type boilers , and comparing some different kinds of dust collector that we know in the class,finally choosing the cyclone dust separation to remove the dust to meet emission standards .During the design , the resistance of flue

6、 gas system design, fan motor selection, project the costs of the budget are carried out very carefully, then drawing the design drawings by CAD drawings and printing them out. With this design, understanding of engineering design content, methods and procedures, culthuring the capabilities of deter

7、mining the air pollution control systems design, design calculations, detailed drawing, using the technical information and preparation of design specification. 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc297656834 第一章 除塵概述 PAGEREF _Toc297656834 h 5 HYPERLINK l _Toc297656835 1.1 除塵概況 PAGEREF _Toc297656835 h

8、 5 HYPERLINK l _Toc297656836 1.1.1 煙塵概況 PAGEREF _Toc297656836 h 5 HYPERLINK l _Toc297656837 1.1.2 煙塵危害 PAGEREF _Toc297656837 h 6 HYPERLINK l _Toc297656838 1.2 煙塵治理 PAGEREF _Toc297656838 h 8 HYPERLINK l _Toc297656839 1.2.1 機(jī)械式除塵器 PAGEREF _Toc297656839 h 8 HYPERLINK l _Toc297656840 1.2.2 電除塵器 PAGEREF

9、_Toc297656840 h 10 HYPERLINK l _Toc297656841 1.2.3 過(guò)濾式除塵器 PAGEREF _Toc297656841 h 10 HYPERLINK l _Toc297656842 1.2.4 濕式除塵器 PAGEREF _Toc297656842 h 11 HYPERLINK l _Toc297656843 第二章 設(shè)計(jì)原則、范圍與依據(jù) PAGEREF _Toc297656843 h 13 HYPERLINK l _Toc297656844 2.1 確定設(shè)計(jì)方案的原則 PAGEREF _Toc297656844 h 13 HYPERLINK l _To

10、c297656845 2.1.1 方案的可行性 PAGEREF _Toc297656845 h 13 HYPERLINK l _Toc297656846 2.1.2 方案的經(jīng)濟(jì)性 PAGEREF _Toc297656846 h 13 HYPERLINK l _Toc297656847 2.1.3 方案的先進(jìn)性 PAGEREF _Toc297656847 h 13 HYPERLINK l _Toc297656848 2.2 除塵器的選擇依據(jù) PAGEREF _Toc297656848 h 13 HYPERLINK l _Toc297656849 第三章 工藝流程 PAGEREF _Toc2976

11、56849 h 15 HYPERLINK l _Toc297656850 3.1 鍋爐煙氣參數(shù)確定 PAGEREF _Toc297656850 h 15 HYPERLINK l _Toc297656851 煤與煙氣的性質(zhì) PAGEREF _Toc297656851 h 15 HYPERLINK l _Toc297656852 處理要求 PAGEREF _Toc297656852 h 15 HYPERLINK l _Toc297656853 氣象資料 PAGEREF _Toc297656853 h 15 HYPERLINK l _Toc297656854 廠區(qū)地形 PAGEREF _Toc297

12、656854 h 15 HYPERLINK l _Toc297656855 3.2 煙氣治理方案及原理 PAGEREF _Toc297656855 h 15 HYPERLINK l _Toc297656856 第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算 PAGEREF _Toc297656856 h 17 HYPERLINK l _Toc297656857 4.1 消煙除塵系統(tǒng)的計(jì)算 PAGEREF _Toc297656857 h 17 HYPERLINK l _Toc297656858 4.1.1 煙氣量的計(jì)算 PAGEREF _Toc297656858 h 17 HYPERLINK l _Toc297656859

13、4.1.2 煙氣含塵濃度 PAGEREF _Toc297656859 h 18 HYPERLINK l _Toc297656860 石灰消耗量的計(jì)算 PAGEREF _Toc297656860 h 19 HYPERLINK l _Toc297656861 4.2 煙氣系統(tǒng)凈化設(shè)備的選取 PAGEREF _Toc297656861 h 19 HYPERLINK l _Toc297656862 除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率 PAGEREF _Toc297656862 h 19 HYPERLINK l _Toc297656863 除塵器的選取 PAGEREF _Toc297656863 h 19 HYPE

14、RLINK l _Toc297656864 4.3系統(tǒng)中煙氣溫度的變化 PAGEREF _Toc297656864 h 21 HYPERLINK l _Toc297656865 煙氣在管道中的溫度降 PAGEREF _Toc297656865 h 21 HYPERLINK l _Toc297656866 煙氣在煙囪中的溫度降 PAGEREF _Toc297656866 h 21 HYPERLINK l _Toc297656867 4.4 確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的布置 PAGEREF _Toc297656867 h 22 HYPERLINK l _Toc297656868 各裝置及管

15、道布置的原則 PAGEREF _Toc297656868 h 22 HYPERLINK l _Toc297656869 管徑的確定 PAGEREF _Toc297656869 h 22 HYPERLINK l _Toc297656870 4.4.3 煙囪的確定 PAGEREF _Toc297656870 h 23 HYPERLINK l _Toc297656871 4.5 系統(tǒng)阻力的計(jì)算 PAGEREF _Toc297656871 h 24 HYPERLINK l _Toc297656872 4.5.1 摩擦壓力損失 PAGEREF _Toc297656872 h 24 HYPERLINK l

16、 _Toc297656873 局部壓力損失 PAGEREF _Toc297656873 h 25 HYPERLINK l _Toc297656874 4.6 風(fēng)機(jī)、電機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc297656874 h 28 HYPERLINK l _Toc297656875 風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算 PAGEREF _Toc297656875 h 28 HYPERLINK l _Toc297656876 4.6.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算 PAGEREF _Toc297656876 h 28 HYPERLINK l _Toc297656877 4.6.3 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 PAGEREF _Toc2976

17、56877 h 28 HYPERLINK l _Toc297656878 第六章 思考題 PAGEREF _Toc297656878 h 32 HYPERLINK l _Toc297656879 致謝及參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc297656879 h 35 HYPERLINK l _Toc297656880 附錄 PAGEREF _Toc297656880 h 36第一章 除塵概述1.1 除塵概況環(huán)境工程通常把氣體與粉塵的多相混合物的分離操作稱為除塵。微粒不一定局限于固體，也可以是液體微粒。多相混合物中處于分散狀態(tài)的物質(zhì)稱為分散相或分散物質(zhì)，通常稱為粉塵或粉塵微粒。作為除塵對(duì)象的塵粒直

18、徑，一般在1000.01微米之間。100微米以上的塵粒，由于重力作用很快將降落，不作為除塵對(duì)象。10微米以上塵粒易于分離，問(wèn)題不大。成為問(wèn)題的是100.01微米之間的塵粒，特別是1微米以下微塵粒分離較為困難，也有害于人體，是目前主要的研究范圍。除塵在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用主要如： 凈化分散介質(zhì) 如催化反應(yīng)的原料氣中如有固體微粒，會(huì)嚴(yán)重影響催化劑的效能，必須在原料氣進(jìn)入反應(yīng)器之前把它除掉。 回收分散物質(zhì) 如流化床反應(yīng)器送出的氣體中一般夾帶著許多催化劑微粒，為降低成本，也為保護(hù)環(huán)境，這些催化劑必須加以回收。又如從干燥等工藝過(guò)程的氣流中回收固體產(chǎn)品。 凈化排放氣 在生產(chǎn)中排放廢氣之前，要盡量分離出其中的固

19、體微粒，以展開(kāi)綜合利用和保護(hù)環(huán)境。 消除爆炸危險(xiǎn) 某些含炭物質(zhì)及金屬細(xì)粉與空氣混合能形成爆炸混合物，因此在混合之前應(yīng)將能爆炸的物質(zhì)去掉。除塵設(shè)備在化工生產(chǎn)中應(yīng)用極為廣泛，而在某些基本化學(xué)工業(yè)如硫酸、合成氨等，除塵器歷來(lái)被作為關(guān)鍵設(shè)備。隨著化工業(yè)的迅速發(fā)展，特別是裝置日益大型化，在能量回收、氣體凈化、催化回收及防止大氣污染等工程中，高效除塵器則成為關(guān)鍵設(shè)備之一。1.1.1 煙塵概況煙氣的排放中，粉塵是一個(gè)危害性很大的因素。粉塵的定義為：由自然力或機(jī)械力產(chǎn)生的，能夠懸浮于空氣中的固體微小顆粒。國(guó)際上將粒徑小于75m的固體懸浮物定義為粉塵。在通風(fēng)除塵技術(shù)中，一般將1-200m乃至更大粒徑的固體懸浮物

20、視為粉塵。向空氣中放散粉塵的地點(diǎn)或設(shè)備稱作塵源。在自然力或機(jī)械力的作用下，使粉塵或霧滴從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)閼腋∨c空氣中的現(xiàn)象稱作塵化作用。按粉塵粒徑的大小可以把粉塵分為： 可見(jiàn)粉塵：可見(jiàn)粉塵是指用肉眼可見(jiàn)、粒徑大于10m以上的粉塵； 顯微粉塵：顯微粉塵是指粒徑為0.25-10m可用一般光學(xué)顯微鏡觀察的粉塵； 超顯微粉塵：超顯微粉塵是指粒徑小于0.25m，只有在超顯微鏡或電子顯微鏡下可以觀察到的粉塵；粉塵來(lái)源可分為兩大類：一是人類活動(dòng)引起的，二是自然過(guò)程引起的。后者包括火山爆發(fā)、山林火災(zāi)、雷電等造成各種塵埃。自然過(guò)程對(duì)大氣的污染，目前人類還不能完全控制，但這些自然過(guò)程多具有偶然性、地區(qū)性，而兩次同樣過(guò)

21、程發(fā)生的時(shí)間往往較長(zhǎng)。由于自然環(huán)境有一定的容量和自凈能力，自然過(guò)程所造成的粉塵污染，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)自動(dòng)消失，對(duì)整個(gè)人類的發(fā)展尚無(wú)根本性的危害。人類活動(dòng)引起的粉塵主要來(lái)源于3個(gè)方面，即工業(yè)生產(chǎn)污染、生活活動(dòng)污染源及交通運(yùn)輸污染源。 工業(yè)生產(chǎn)污染源。如火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工廠、礦山作區(qū)等工業(yè)部門的生產(chǎn)以及燃料燃燒過(guò)程，皆向大氣中排放大量的粉塵及其他有害成分。工業(yè)生產(chǎn)污染源是造成粉塵污染的最主要的來(lái)源。 生活污染源。城市和工礦企業(yè)住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)千家萬(wàn)戶的生活爐灶，經(jīng)營(yíng)性爐灶以及采暖鍋爐的煙囪，同樣會(huì)向大氣中排入煙塵。 交通運(yùn)輸污染源。汽車、火車、輪船、飛機(jī)等交通工具排放的尾氣及行走二次揚(yáng)塵都含有

22、粉塵污染物。在交通運(yùn)輸業(yè)十分發(fā)達(dá)的今天，尤其在城市，它已成為粉塵污染的重要來(lái)源之一?？諝馕廴疚锟偭恐屑s有10%-15%是以粉塵顆粒形式存在的。在顆粒物總量中，來(lái)自機(jī)動(dòng)車輛的占3%，來(lái)自工業(yè)方面的占53%，由發(fā)電站產(chǎn)生的占13%，由工業(yè)鍋爐排出的占20%，由垃圾處理造成的占9%。來(lái)自其他源的顆粒物有海洋鹽類、火山灰、風(fēng)蝕的粉塵、道路塵土、森林火災(zāi)的生成物以及植物花粉和種子。1.1.2 煙塵危害粉塵的危害主要包括以下幾個(gè)方面：粉塵對(duì)人體健康的危害 呼吸系統(tǒng)疾病。塵肺是指由于吸入較高濃度或長(zhǎng)時(shí)間吸入的生產(chǎn)性粉塵而引起的以肺組織彌漫性纖維化病變； 其他系統(tǒng)的疾病。接觸生產(chǎn)性粉塵除可引起上述呼吸系統(tǒng)的疾

23、病外，還可引起眼睛及皮膚的病變。如在陽(yáng)光下接觸煤焦油瀝青粉塵時(shí)可引起眼瞼水腫和結(jié)膜炎。粉塵落在皮膚上可堵塞皮脂而引起皮膚干燥，繼發(fā)成毛囊炎。膿皮病等。有些礦物性粉塵，如玻璃纖維和礦渣棉粉塵，長(zhǎng)期作用于皮膚可引起皮炎。也有一些腐蝕性和刺激性的粉塵，如石灰等粉塵，作用于皮膚可引起某些皮膚病變和潰瘍性皮炎；粉塵爆炸 粉塵爆炸影響因素 分散在空氣（或可燃?xì)猓┲械哪承┓蹓m，需同時(shí)具備氧氣，高溫源，可燃粉塵，容器四個(gè)條件，才會(huì)燃燒、爆炸。粉塵的爆炸在瞬時(shí)間產(chǎn)生，伴隨著高溫、高壓。熱空氣膨脹形成的沖擊波具有很大的摧毀力和破壞性。這方面的傷亡事故，及隨時(shí)帶來(lái)的巨大經(jīng)濟(jì)損失，引起人們對(duì)粉塵爆炸問(wèn)題的高度重視。

24、粉塵爆炸危險(xiǎn) 在礦山開(kāi)采、粉塵冶金、糧食加工、食品生產(chǎn)、塑料工業(yè)、染料和涂料、洗滌劑、漂白劑、農(nóng)藥和醫(yī)藥制造業(yè)以及植物纖維紡織工藝等普遍存在著粉塵爆炸危險(xiǎn)。由此可見(jiàn)，除塵系統(tǒng)的粉塵爆炸危險(xiǎn)不容忽視。鍋爐除塵器由于爐內(nèi)煤粉飛揚(yáng)，易引發(fā)明火引爆事故。在糧食系統(tǒng)、木材加工工業(yè)、紡織工業(yè)等部門都出現(xiàn)過(guò)除塵系統(tǒng)中的可燃性粉塵著火、爆炸事件。（三）粉塵的其他影響 粉塵對(duì)能見(jiàn)度的影響 當(dāng)光線通過(guò)含塵介質(zhì)時(shí)，由于塵粒對(duì)光的吸收、散射等作用，光強(qiáng)會(huì)減弱，出現(xiàn)能見(jiàn)度降低的情況。在一些污染嚴(yán)重的城市、工業(yè)區(qū)以及一些粉塵作業(yè)場(chǎng)所能明顯地察覺(jué)到能見(jiàn)度的降低； 對(duì)建筑物、植物和動(dòng)物的影響 空氣中的塵粒本身可能是化學(xué)惰性的

25、或活性的。它們?nèi)绻鲜嵌栊缘模部梢詮拇髿庵形栈瘜W(xué)活性物質(zhì)，或者它們會(huì)化合成多種化學(xué)活性物質(zhì)。據(jù)化學(xué)成分和物理性能，塵粒物質(zhì)能對(duì)建筑物起到廣 泛的破壞作用。塵粒落在涂料的建筑物表面、玻璃幕墻上，就會(huì)把它弄臟。每年，對(duì)建筑物和構(gòu)筑物內(nèi)外的重新涂裝和清洗費(fèi)用相當(dāng)可觀。 粉塵對(duì)設(shè)備、產(chǎn)品的影響 含塵氣流在運(yùn)動(dòng)時(shí)與壁面沖撞，產(chǎn)生切削和摩擦，引起機(jī)器設(shè)備的磨損。含塵中的粉塵磨損性與氣流速度的23次方成正比，氣流速度越高，粉塵對(duì)壁面的磨損越嚴(yán)重。但粉塵濃度達(dá)到某一程度時(shí)，由于粉塵粒子之間的相互碰撞，反而減輕了與壁面的碰撞摩擦。含塵空氣中的塵粒沉降到機(jī)器的轉(zhuǎn)動(dòng)部件上，將加速機(jī)件的磨損，影響機(jī)器工作精度，甚

26、至使小型精密儀表的部件卡住不能工作。粉塵污染不僅影響產(chǎn)品的外觀，還能造成產(chǎn)品質(zhì)量的下降。1.2 煙塵治理工業(yè)鍋爐所排放出來(lái)的煙塵是造成大氣污染的主要污染源之一。所排放出來(lái)的“煙塵”是由煙炱（黑煙）和灰塵所組成。由于它們的發(fā)生過(guò)程、性質(zhì)不同，因此解決的方法也不相同。煙炱的主要成分為碳、氫、氧及其化合物，解決的方法，可以通過(guò)改造鍋爐，進(jìn)行合理的燃燒調(diào)節(jié)，使其在爐膛內(nèi)燃燒掉，同時(shí)也降低了排塵的原始濃度；灰塵主要是碳粒和灰分等顆粒物，可以通過(guò)加裝除塵器的辦法解決。工業(yè)鍋爐煙氣除塵中，為了將塵粒從煙氣中分離出來(lái)，所采用的各種各樣除塵裝置，就是利用不同的作用力（包括重力、慣性力、離心力、擴(kuò)散附著力、電力等

27、）以達(dá)到從煙氣中分離和捕集的目的。工業(yè)鍋爐可以采用的各種除塵裝置按煙塵從煙氣中分離出來(lái)的原理，可以分為下列四大類： 機(jī)械式除塵器 電除塵器 過(guò)濾式除塵器 濕式除塵器 機(jī)械式除塵器機(jī)械式除塵裝置是目前國(guó)內(nèi)使用較普遍的除塵裝置，它包括重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器等類型。這類除塵裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便、且耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。重力沉降室和慣性除塵器的除塵效率一般不高，在40%60%之間，可以作為初級(jí)除塵使用。旋風(fēng)除塵器的除塵效率在90%左右，多管式旋風(fēng)除塵器的除塵效率較高。 重力沉降室重力沉降室是最簡(jiǎn)易的一種除塵裝置，其作用原理是：當(dāng)含塵煙氣進(jìn)入沉降室后，由于截面積突

28、然擴(kuò)大，煙氣流迅速降低，煙氣利用自身的重力作用，使其自然沉降到底部，從而把煙粒從煙氣中分離出來(lái)。這種除塵裝置一般只能除去大于40m以上的大顆粒塵，因此效率較低。重力沉降室的除塵效率與沉降室的結(jié)構(gòu)，煙氣中塵粒的大小，塵粒的密度，煙氣流速等因素有關(guān)。如在沉降室內(nèi)合理布置擋板、隔墻、噴霧等措施，對(duì)提高除塵效率有一定的作用。 慣性除塵器 慣性除塵器是利用煙氣流動(dòng)方向發(fā)生急劇改變時(shí)，由于塵粒受慣性力的作用而將塵粒從氣體中分離并捕集下來(lái)的一種裝置。一般慣性除塵器的氣流速度愈高，氣流方向轉(zhuǎn)變角度愈大，轉(zhuǎn)變次數(shù)愈多，凈化效率愈高，壓力損失也愈大。慣性除塵器用于凈化密度和粒徑較大的金屬或礦物性粉塵具有較高除塵效

29、率。對(duì)粘結(jié)性和纖維性粉塵，則因易堵塞而不宜采用。由于慣性除塵器的凈化效率不高，故一般只用于多級(jí)除塵中的第一級(jí)除塵，捕集10-20m以上的粗塵粒。壓力損失依型號(hào)而定，一般為100-1000Pa。其結(jié)構(gòu)型號(hào)多種多樣，可分為以氣流中粒子沖擊擋板捕集較粗粒子的沖擊式和通過(guò)改變氣流流動(dòng)方向而捕集較細(xì)粒子的反向式。 旋風(fēng)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。廣泛應(yīng)用于工業(yè)鍋爐的煙氣除塵中，其它行業(yè)也常用以回收有用的顆粒物，如催化劑、茶葉、面粉、奶粉等。旋風(fēng)除塵器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資省、除塵效率高、適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)行操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)，是消除煙塵危害，保護(hù)環(huán)境的重要設(shè)備之一。通常情況

30、下，旋風(fēng)除塵器能夠捕集5m以上的塵粒，其除塵效率可達(dá)90%以上。旋風(fēng)除塵器的種類，按進(jìn)氣方式可以分為切向進(jìn)入式和軸向進(jìn)入式二類。從氣流組織上來(lái)分，有回流式、直流式、平旋式和旋流式等多種。國(guó)內(nèi)主要運(yùn)用的有XZZ型旋風(fēng)除塵器、XZD/G型旋風(fēng)除塵器、XND/G型旋風(fēng)除塵器、SG型旋風(fēng)除塵器等。 電除塵器電除塵器是含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離的過(guò)程中，使塵粒荷電，并在電場(chǎng)力的作用下使塵粒沉積在集塵器上，將塵粒從含塵氣體中分離出來(lái)的一種除塵設(shè)備。電除塵過(guò)程與其它除塵過(guò)程的根本區(qū)別在于：分離力（主要是靜電力）直接作用在粒子上，而不是作用在整個(gè)氣流上，這就決定了它具有分離粒子耗能小，氣流阻力也小的特點(diǎn)。

31、由于作用在粒子上的靜電力相對(duì)較大，所以即使對(duì)亞微米級(jí)粒子也能夠有效地捕集。電除塵器的應(yīng)用較為廣泛，其優(yōu)點(diǎn)主要有：壓力損失小，處理煙氣量大，能耗低，對(duì)細(xì)粉塵有很高的捕集效率，可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作。但是它的一次性投資較高、占地面積大、制造安裝要求高維護(hù)管理技術(shù)性強(qiáng)，高濃度時(shí)，要用前置除塵。 過(guò)濾式除塵器過(guò)濾式除塵器，又稱空氣過(guò)濾器，是使含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集的裝置。采用濾紙或玻璃纖維等填充層做濾料的空氣過(guò)濾器，主要可用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化。其主要包括袋式除塵器和顆粒層除塵器。 袋式除塵器 袋式除塵器的除塵過(guò)程是和濾料及粉塵的擴(kuò)散、慣性碰撞、遮擋（篩分）、重力和靜電等因

32、素有關(guān)。采用纖維織物作濾料的袋式除塵器，主要用在工業(yè)尾氣的除塵方面。對(duì)捕集小顆粒粉塵的性能較好，除塵效率高，一般可達(dá)99%。廣泛應(yīng)用于水泥、冶金、陶瓷、化工、食品、機(jī)械制造等工業(yè)和燃煤鍋爐的煙塵凈化中。但是，對(duì)溫度較高、濕度較大、帶粘性粉塵和有腐蝕性的煙塵不宜使用。 顆粒層除塵器 顆粒層除塵器是利用顆粒狀物料（如硅石、礫石、焦炭等）作填料層的一種內(nèi)部過(guò)濾式除塵裝置。其除塵機(jī)理與袋式除塵器類似，主要靠慣性，截留及擴(kuò)散作用等。過(guò)濾效率隨顆粒層厚度，及其上沉積的粉塵層厚度的增加而提高，壓力損失也隨之增大。顆粒層除塵器是七年代出現(xiàn)的一種除塵裝置，能耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、除塵效率高、維修費(fèi)用低。但也有

33、其缺點(diǎn)：體積比較大、清灰裝置比較復(fù)雜、阻力也比較高。目前，顆粒層除塵器主要用于處理高溫含塵氣體。 濕式除塵器濕式除塵器是使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和塵粒的慣性碰撞及其它作用捕集塵?；蚴沽皆龃蟮难b置。濕式除塵器可以有效地將直徑為0.1-20m的液態(tài)或固態(tài)粒子從氣流中除去，同時(shí)，也能脫除氣態(tài)污染物。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)低、占地面積小、操作及維修方便和凈化效率高等優(yōu)點(diǎn)，能夠處理高溫、高濕的氣流，將著火、爆炸的可能減至最低，但采用濕式除塵器時(shí)要特別注意設(shè)備和管道腐蝕以及污水和污泥的處理的問(wèn)題。濕式除塵器也不利于副產(chǎn)品的回收。目前，根據(jù)濕式除塵器的凈化機(jī)理，可將其分為七類：重力噴霧洗

34、滌器、旋風(fēng)洗滌器、自激噴霧洗滌器、板式洗滌、填料洗滌器、文丘里洗滌器、機(jī)械誘導(dǎo)噴霧洗滌器。 重力噴霧洗滌器重力噴霧洗滌器是一種最簡(jiǎn)單的濕式除塵裝置，除塵效率低，所以它與其它除塵器串連，作為第一級(jí)除塵。根據(jù)塔內(nèi)煙氣與液體的流動(dòng)方向，可以分為順流逆流和錯(cuò)流三種型式。最常用的是逆流噴霧塔。 旋風(fēng)洗滌器最簡(jiǎn)單的旋風(fēng)洗滌器是在干式旋風(fēng)分離器內(nèi)部以環(huán)形方式安裝一排噴嘴。進(jìn)水噴嘴也可以安裝在旋風(fēng)洗滌器的入口處，而在出口處通常還需要安裝除霧器。旋風(fēng)洗滌器的另外一種形式是中心噴霧。而在我國(guó)應(yīng)用最廣的是旋風(fēng)水膜除塵器。旋風(fēng)洗滌器氣體入口速度范圍一般為15-45m/s，離心洗滌器凈化5m以下的粉塵是有效的。中心噴霧

35、的旋風(fēng)洗滌器對(duì)于0.5m以下的粉塵的捕集效率可達(dá)95%以上。旋風(fēng)洗滌器適用于處理煙氣量大和含塵濃度高的場(chǎng)合。它可以單獨(dú)采用，也可以安裝在文丘里洗滌器之后作為脫水器。 文丘里洗滌器文丘里洗滌器是一種高效濕式洗滌器，但動(dòng)力消耗和水量消耗都比較大，常用在高溫?zé)煔饨禍睾统龎m上。其結(jié)構(gòu)由收縮管、喉管和擴(kuò)散管組成。主要工作原理是慣性碰撞。 自激噴霧洗滌器自激噴霧洗滌器是一種效率較高的洗滌器，這種洗滌器沒(méi)有噴嘴，也沒(méi)有很窄的縫隙，因此不易堵塞，是一種常用的濕式除塵器。自激噴霧洗滌器是靠含塵氣流自身直接沖擊水面而激起的浪花與水霧來(lái)達(dá)到除塵目的的。該洗滌器隨水位的增高，氣流速度的增大，效率也將提高，但此時(shí)的阻力

36、損失也增加。不過(guò)該洗滌器的耗水量少，其水氣比為134kg/1000m3。 板式洗滌器板式洗滌器的結(jié)構(gòu)主要有布滿小孔的篩板，淋水管，檔水板，水封排污閥及進(jìn)出口所組成。該除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資少、效率高，可以用水泥制造外殼，節(jié)約鋼材，能夠耐腐蝕。缺點(diǎn)是耗水量大，篩板易于堵塞。第二章 設(shè)計(jì)原則、范圍與依據(jù)2.1 確定設(shè)計(jì)方案的原則確定設(shè)計(jì)方案總的原則是在可能的條件下，盡量采用科學(xué)技術(shù)上的最新成就，使生產(chǎn)達(dá)到技術(shù)上最先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上最合理、生產(chǎn)可行的要求，符合優(yōu)質(zhì)、高效、安全、低消耗的原則。為此，必須具體考慮如下幾點(diǎn)：2.1.1 方案的可行性（1）設(shè)計(jì)方案應(yīng)充分考慮符合國(guó)情和因地制宜原則，流程布置和設(shè)備結(jié)構(gòu)

37、不應(yīng)超出一般土建要求和機(jī)械加工能力。（2）滿足工藝和操作的要求。即所設(shè)計(jì)出來(lái)的流程和設(shè)備，首先必須保證排出的尾氣達(dá)到任務(wù)規(guī)定的要求，這就要求除塵器、風(fēng)機(jī)的選擇要合理以及管道的設(shè)計(jì)要合理等。2.1.2 方案的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)對(duì)市場(chǎng)情況作適當(dāng)?shù)木C合分析，估計(jì)產(chǎn)品目前和將來(lái)的市場(chǎng)需求；設(shè)計(jì)應(yīng)符合能量充分有效合理利用和節(jié)能原則。具體來(lái)說(shuō)，就是設(shè)備費(fèi)用與操作費(fèi)用應(yīng)盡量低。設(shè)備費(fèi)用主要是塔體、塔板、附屬設(shè)備、管材費(fèi)用與加工、基建費(fèi)用構(gòu)成，也是初投資的一次性費(fèi)用。操作費(fèi)用主要是能量的消耗，以及各種物料、材料的消耗。降低生產(chǎn)成本是各部門的經(jīng)常性任務(wù)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，每種設(shè)備型號(hào)的選定、零部件的設(shè)計(jì)，每一個(gè)工藝參數(shù)的確定

38、等，都要考慮。而對(duì)這兩種費(fèi)用的影響又往往是矛盾的，所以確定設(shè)計(jì)方案要全面考慮，力求總費(fèi)用盡可能低一些。而且，應(yīng)結(jié)合具體條件，選擇最佳方案。2.1.3 方案的先進(jìn)性應(yīng)對(duì)目前除塵器上存在的問(wèn)題提出改進(jìn)方案和改進(jìn)措施，并盡可能采用國(guó)內(nèi)外最新技術(shù)成果。 2.2 除塵器的選擇依據(jù)選擇除塵器時(shí)必須全面考慮有關(guān)因素，如除塵效率、壓力損失、一次投資、維修管理等，其中最主要的是除塵效率。以下問(wèn)題要特別引起注意：選用的除塵器必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求。粉塵顆粒的物理性質(zhì)對(duì)除塵器性能具有較大影響粘性大的粉塵容易粘結(jié)在除塵器表面，不宜采用干法除塵；比電阻過(guò)大或過(guò)小的粉塵，不宜采用電除塵；纖維性或憎水性粉末不宜采用

39、濕法除塵。不同的除塵器對(duì)不同粒徑顆粒的除塵效率是完全不同的，選擇除塵器時(shí)必須首先了解欲捕及粉塵的粒徑分布，再根據(jù)除塵器除塵分級(jí)效率和除塵要求選擇適當(dāng)?shù)某龎m器。氣體的含塵濃度含塵濃度較高時(shí)，在靜電除塵器或袋式除塵器前應(yīng)設(shè)置低阻力的預(yù)凈化設(shè)備，去除較大塵粒，以使設(shè)備更好地發(fā)揮作用。煙氣溫度和其他性質(zhì)是選擇除塵設(shè)備時(shí)必須考慮的因素。選擇除塵器時(shí)，需考慮收集粉塵的處理問(wèn)題。選擇除塵器需要考慮的其他因素選擇除塵器還必須考慮設(shè)備位置、可利用的空間、環(huán)境條件等因素，設(shè)備的一次投資（設(shè)備、安裝和工程等）以及操作和維修費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)因素。第三章 工藝流程3.1 鍋爐煙氣參數(shù)確定本節(jié)所包含的內(nèi)容主要是煤與煙氣的性質(zhì)，

40、處理要求，氣象資料和廠區(qū)地形等相關(guān)數(shù)據(jù)資料。3.1.1煤與煙氣的性質(zhì)3.1.1.1煤的工業(yè)分析值煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Cy=56%，Hy=5%，Sy=1% ,Oy=8% ，Ny=2%，Wy=7%，Ay=16%，dy=16%3.1.1.2鍋爐及煙氣的資料鍋爐型號(hào)：DZL-25型，熱效率：75%；排煙溫度：160.風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)氣體溫度：235；環(huán)境溫度：4；當(dāng)?shù)卮髿鈮海?.75104Pa；空氣過(guò)剩系數(shù)：=1.4；煙氣在鍋爐出口前阻力：1100Pa；煙氣密度：1.38/m3。排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：18%；煙氣其它性質(zhì)按空氣計(jì)算。3.1.2處理要求環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB30951996；大氣污

41、染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB162971996；鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GBl3271-2001中二類區(qū)(II時(shí)段)標(biāo)準(zhǔn)（煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)：200mg/m3；二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)：900mg/m3)。3.1.3氣象資料風(fēng)向：常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)；氣溫：全年平均氣溫為16. 50C，全年平均氣溫80C有21天；極端氣溫：最高為38.00C，最低為90C；水文：全年平均最大日降雨量為：116.3mm。3.1.4廠區(qū)地形凈化處理設(shè)備處理站位于鍋爐房的北側(cè)10m，地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高5.5m，平均地面坡度為0.030.05%，地勢(shì)為東南高，西南低，征地面積為250m2。凈化系統(tǒng)布置場(chǎng)地如圖1-1所示的鍋爐房北側(cè)10m

42、以內(nèi)。3.2 煙氣治理方案及原理工業(yè)鍋爐所排放出來(lái)的煙塵是造成大氣污染的主要污染源之一。煙氣的治理可以通過(guò)加裝除塵器的辦法解決。工業(yè)鍋爐煙氣除塵中，為了將塵粒從煙氣中分離出來(lái)，所采用的各種各樣除塵裝置，就是利用不同的作用力（包括重力、慣性力、離心力、擴(kuò)散附著力、電力等）以達(dá)到從煙氣中分離和捕集的目的。工業(yè)鍋爐可以采用的各種除塵裝置按煙塵從煙氣中分離出來(lái)的原理，可以分為下列四大類： 機(jī)械式除塵器； 電除塵器； 過(guò)濾式除塵器； 濕式除塵器。第四章 設(shè)計(jì)計(jì)算本章節(jié)的計(jì)算過(guò)程中，主要包括消煙除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算、除塵的壓力損失、石灰消耗量的計(jì)算、通風(fēng)機(jī)等設(shè)備的選取計(jì)算,根據(jù)計(jì)算結(jié)果再確定凈化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方

43、案。4.1 消煙除塵系統(tǒng)的計(jì)算本節(jié)所包含的內(nèi)容主要是鍋爐出口理論煙氣量的計(jì)算和實(shí)際煙氣量的計(jì)算，從而確定鍋爐出口處煙氣的流速；同時(shí)根據(jù)國(guó)家二類區(qū)的排放要求，確定本設(shè)計(jì)所要達(dá)到的除塵效率要求。 煙氣量的計(jì)算 理論空氣量的計(jì)算燃料中可燃成分是碳、氫、硫三種元素，它們完全燃燒所需理論量計(jì)算如下： 碳的燃燒：C + O2 = CO2每千克碳完全燃燒需1.867mN3氧氣，并產(chǎn)生1.867 m3二氧化碳；氫的燃燒：H2 + O2 = H2O每千克氫完全燃燒需5.56m3氧氣，并產(chǎn)生11.1 m3水蒸氣；硫的燃燒：S + O2 = SO2每千克硫完全燃燒需0.7 m3氧氣，并產(chǎn)生0.7 m3二氧化硫；每千

44、克應(yīng)用基燃料中元素重量分別為：CY=56%，HY=5%，SY=1% ,OY=8% 。所以燃料完全燃燒時(shí)，外部供氧理論量為：Q，a=4.78(1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7OY)(m3/kg) =4.78(1.86756%+5.565%+0.71%-0.71%) =6.07m3/kg 式中：CY、HY、SY、OY分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 4.1.1.2 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量的計(jì)算 CY=56%，HY=5%，SY=1% ,OY=8% ，NY=2%，WY=7%，AY=16%，dY=16%QS=1.867(CY+0.375SY)+11.2HY+1.24WY+0.16Qa+0.

45、79 Qa+0.8NY（m3/kg） =1.867(56%+0.3751%)+11.25%+1.247%+0.166.07+0.79 6.07+0.82% =7.48m3/kg 式中：Qa標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，m3/kg； WY煤中水分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)； NYN元素在煤中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)。4.1.1.3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量的計(jì)算空氣含濕量 12.93g/m30.016m3/m3(干空氣）空氣過(guò)剩系數(shù)a=1.4QS=QS+1.016(a-1)Qa（m3/kg） =7.48+1.016(1.4-1)6.07 =9.67m3/kg4.1.1.4實(shí)際煙氣量的計(jì)算 鍋爐的效率為75% 煤的熱值：20939kJ

46、/kg 蒸汽熱焓值：2570.8kJ/kg所需熱量為3510002570.8kJ/h=89978000kJ/h 35t蒸汽的耗煤量：t/h=5.729 t/h 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量 Q=QS設(shè)計(jì)耗煤量 =9.675.7291000 =55399m3/h (按55500m3/h計(jì)算）4.1.2 煙氣含塵濃度排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：dsh=18%。煙氣含塵濃度C = dshAY/QS（kg/m3） = =2978mg/m3 式中：dsh排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； AY煤中不可燃成分的含量； QS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，m3/kg標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算 （mg/m3）

47、= =2068mg/m3 式中：SY煤中含可燃硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； QS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量，m3/kg。4.1.4石灰消耗量的計(jì)算 因濕式脫硫法Ca:S=1.3所計(jì)算是一千克煤燃燒所得SO2質(zhì)量 二氧化硫質(zhì)量=0.020689.67mg=0.19mg =1.3=0.022mg4.2 煙氣系統(tǒng)凈化設(shè)備的選取4.2.1除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率=1- =1-200/2978 =93.28%式中：C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度，mg/m3； CS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，取200mg/m3。4.2.2除塵器的選取 工作狀況下煙氣流量 =91314（按91400計(jì)算） 式中Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量,

48、 工況下煙氣溫度,K T標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度,273K則煙氣流量為 = 目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)化學(xué)工程及環(huán)境工程的資料對(duì)于除塵1 9 10的報(bào)道已較為詳細(xì)，干法除塵方法有重力沉降器、慣性分離器、旋風(fēng)分離器、多管式旋風(fēng)分離器及旋流式分離器等。濕法除塵有噴淋塔、文丘管洗滌器、泡沫洗滌器、湍球塔、沖擊型洗滌器、強(qiáng)化型洗滌器等。下表10為常用除塵器的性能。表1 除塵器規(guī)格及性能參數(shù)除塵器名稱除塵粒徑m效率%阻力Pa氣速m/s設(shè)備費(fèi)運(yùn)行費(fèi)重力沉降器1005050-1301.5-2低很低慣性除塵器4050-70300-80015-20低很低旋風(fēng)除塵器5-2070-90800-150010-15低低沖擊式除塵器59510

49、00-1600低中 文丘里除塵器0.5-190-984000-10000低高 電除塵器90-9950-130低中袋式除塵器0.195-991000-1500低較高本設(shè)計(jì)擬對(duì)一臺(tái)鍋爐進(jìn)行煙氣除塵，鍋爐的蒸氣量為35t/h，屬于小型鍋爐,為節(jié)省費(fèi)用，并達(dá)到除塵率為93.28%,考慮旋風(fēng)除塵器最為適用。旋風(fēng)除塵器5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。能有效的收集粒徑為5微米以上的的塵粒，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)低廉，維修工作量小粉塵適應(yīng)性強(qiáng)，是目前應(yīng)用較多的一種除塵設(shè)備。旋風(fēng)除塵器有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器身無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，體積小，占地面積小，投資較少，不需特殊的附屬設(shè)備（洗滌器要求供水及污水

50、處理裝置，過(guò)濾式和電力除塵器要振打清灰裝置，電力除塵器還要高壓整流電源等）。 操作，維護(hù)簡(jiǎn)便，壓力損失中等，動(dòng)力消耗不大，運(yùn)轉(zhuǎn)、維護(hù)費(fèi)用較低；造價(jià)低，除塵效率較高，適應(yīng)粉塵負(fù)荷變化性能好，可用于高溫含塵煙氣凈化。 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(duì)于粉塵的物理性質(zhì)無(wú)特殊性要求（只是難以捕集5um以下的粉塵粒子,而本次煙塵含少量5um以下的塵粒，故適用)，同時(shí)可根據(jù)化工生產(chǎn)的不同要求，選用不同材料制作，或內(nèi)襯各種不同的耐磨、耐熱材料，以提高使用壽命。根據(jù)含塵氣體的粒度分布，所需的除塵效率，以及煙氣溫度等因素，選擇XZZ型旋風(fēng)除塵最為適合。XZZ型旋風(fēng)除塵器有以下特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)

51、簡(jiǎn)單新穎,高效中阻,負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定可靠,鋼耗小,占地面積省,管理維護(hù)方便,造價(jià)低等特點(diǎn)。 本除塵器可由單筒及數(shù)個(gè)單筒組合使用，處理的風(fēng)量較大，錐體底部帶有反射屏，防止二次氣流將已分離的粉塵重新?lián)P起。 帶有料位料封裝置，除塵效率高，可達(dá)95%。內(nèi)壁涂抹有20毫米的耐磨、耐高溫襯料、基耐磨性能是普通碳素鋼的20-30倍，其耐溫達(dá)450以上，可直接處理高溫廢氣。4.3系統(tǒng)中煙氣溫度的變化4.3.1煙氣在管道中的溫度降 t1=(0C） =3.40C 式中：Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，m3/h；F管道散熱面積，m2；CV標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣平均比熱容（一般為1.3521.357kJ/m2.）；q管道單位面積

52、散熱損失，室內(nèi)：q=4187kJ/(m2.h)；室外：q=5443kJ/(m2.h)4.3.2煙氣在煙囪中的溫度降t2=（0C）式中：H煙囪高度，m； D合用同一煙囪的所有鍋爐額定蒸發(fā)量之和，t/h； A溫降系數(shù),可以由表1取得。表1 溫度系數(shù)表煙囪種類鋼煙囪（無(wú)襯桶）鋼煙囪（有襯桶）磚煙囪（H50m）壁厚小于0.5m磚煙囪壁厚大于0.5mA20.80.40.2 所以，t2=3.00C總溫度降 t=t1+t2=3.4+3=6.40C4.4 確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的布置4.4.1各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況和鍋爐房的實(shí)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

53、置也就基本可以確定了。對(duì)各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單，緊湊，管路短，占地面積省，并使安裝、操作和檢修方便。4.4.2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，(1015m/s，取14m/s）圓整并選取風(fēng)道表2 風(fēng)管管徑數(shù)據(jù) 外徑 鋼制板風(fēng)管 外徑允許偏差/ 壁厚/ 1600 100內(nèi)徑=d=1700-2*100=1500()由公式可計(jì)算出實(shí)際煙氣流速： 4.4.3 煙囪的確定 首先確定共用一個(gè)煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量30t/h，然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定確定煙囪的高度表3.鍋爐總額定出力:30故選定煙囪高度為 45m表3 鍋爐煙囪的高度鍋爐總額定出力(t/h

54、)2122661010202635煙囪最低高度（m）2025303540454.4.3.1 煙囪出口徑的計(jì)算 式中，Q通過(guò)煙囪的總煙氣量， 按表4選取的煙囪出口煙氣流速，。 表4 煙囪出口煙氣流速 通風(fēng)方式 運(yùn) 行 情 況全負(fù)荷時(shí) 最小負(fù)荷 機(jī)械通風(fēng) 1020 45 自然通風(fēng) 68 253選定=15 4.4.3.2 煙囪底部直徑 式中 煙囪出口直徑，m H煙囪高度，m i煙囪錐度，i=0.020.03，取i=0.025 4.4.3.3 煙囪的抽力 式中 H煙囪高度，m 外界空氣溫度， 煙囪內(nèi)煙氣平均溫度， B當(dāng)?shù)卮髿鈮?，其中，煙囪?nèi)煙氣平均溫度 =t-th=t-h =(160-3.4)-45

55、=154 所以，=190.954.5 系統(tǒng)阻力的計(jì)算4.5.1 摩擦壓力損失對(duì)于圓管式中：L管道長(zhǎng)度（不包括管件、閥門自身尺寸大?。琺d管道直徑，m煙氣密度，kg/m3管中氣流平均速率，m/s摩擦阻力系數(shù) a.對(duì)于1500圓管 L=10m 工況狀態(tài)下煙氣的密度 所以，壓力降為 b.對(duì)于磚拱形煙道 （ D=1500mm) 所以 B=1252mm 4.5.2局部壓力損失式中：異形管件的局部阻力系數(shù)，查有關(guān)手冊(cè) 與相對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流速率，m/s煙氣密度，kg/m34.5.2.1除塵器進(jìn)氣管的計(jì)算 圖1：除塵器入口前管道示意圖（煙道走勢(shì)自行選擇）圖1中一處為一漸縮管漸縮管的計(jì)算45時(shí),=0.1取=

56、45,v=15.0m/s 二處為一30 Z形彎頭 由手冊(cè)查得 =1.00.157=0.157 三處為一漸擴(kuò)管 查表，并取=30則=0.19 4.5.2.2除塵器出氣管的計(jì)算 圖2 除塵器出口至風(fēng)機(jī)入口段管道示意圖 漸擴(kuò)管的計(jì)算45時(shí),=0.1 取=30,v=14.4m/s 設(shè)兩個(gè)均為90彎頭D=500，取R=D，則=0.23 兩個(gè)彎頭 4.5.2.3 T形三通管 圖3 T形三通管示意圖 =0.78 對(duì)于T形合流三通 =0.55 系統(tǒng)總阻力（其中鍋爐出口前阻力為1100Pa,除塵器阻力800Pa） 9.2+13.3+7.67+4.04+39+66.15+46.64+1100+800 = 2086

57、(Pa)4.6 風(fēng)機(jī)、電機(jī)的選擇風(fēng)機(jī)的選擇是關(guān)系到能否使煙囪煙氣順利排出，因此風(fēng)機(jī)的是否得當(dāng)關(guān)系到整個(gè)設(shè)計(jì)是否合理。在本節(jié)中，著重從風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓兩個(gè)方面來(lái)考慮，通過(guò)和前面章節(jié)所計(jì)算的管道阻力相比較，從而選擇恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)機(jī).4.6.1風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算 =1.155500 =90213m3/h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，；B當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Α?.6.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算 =1.2(2086-190.95) =3412Pa式中：1.2風(fēng)壓備用系數(shù)；系統(tǒng)總阻力，Pa；Sy煙囪抽力，Pa；tp風(fēng)機(jī)前煙氣溫度；ty風(fēng)機(jī)性能表中給出的試驗(yàn)用氣體溫度，；y標(biāo)準(zhǔn)

58、狀態(tài)下煙氣密度，1.34kg/m3。4.6.3 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 = =229kW式中：Qy風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m3/h；Hy風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa；1風(fēng)機(jī)在全壓頭時(shí)的效率（一般風(fēng)機(jī)為0.6，高效風(fēng)機(jī)約為0.9）；2機(jī)械傳動(dòng)效率；電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)于引風(fēng)機(jī)，=1.3。 確定煙氣量 已知：Q=91400m3/h ，又取安全系數(shù)1.1Q=914001.1=100540（m3/h） 確定風(fēng)機(jī)型號(hào)現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)中，溫度為145，空氣的密度發(fā)生了變化，風(fēng)量不變，所以風(fēng)壓發(fā)了變化，為了根據(jù)樣本選擇風(fēng)機(jī)，應(yīng)該把實(shí)際工況下的風(fēng)壓換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的風(fēng)壓： P總= P總又因?yàn)?=所以P總= P總綜合各項(xiàng)指標(biāo)，查鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)第

59、二版：選用Y5-47-12型高效低噪離心引風(fēng)機(jī)： 全 壓(Pa) 3148 風(fēng) 量(m3/h) 12121 效 率(%) 85 內(nèi) 功 率(kW) 12.47所需功率(kW) 17.06電機(jī)型號(hào) Y160L-2滑輪高度(M) 55 滑輪代號(hào) 7643電機(jī)功率(kW) 18.5第五章 經(jīng)濟(jì)預(yù)算任何一個(gè)項(xiàng)目，除要達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行目的外，均要考慮其經(jīng)濟(jì)可行性。只有在經(jīng)濟(jì)條件允許的條件下，才能正常運(yùn)行。本章節(jié)著重計(jì)算了從鍋爐房出口處到煙囪段的各設(shè)備費(fèi)用、土建費(fèi)用、人工費(fèi)用、折舊費(fèi)用等其他費(fèi)用，以驗(yàn)證本設(shè)計(jì)在在實(shí)際中的經(jīng)濟(jì)可行性。5.1 工程費(fèi)用預(yù)算5.1.1 成型設(shè)備費(fèi)用預(yù)算在整個(gè)設(shè)計(jì)中的能購(gòu)買到的成型

60、設(shè)備有袋式除塵器、電機(jī)、風(fēng)機(jī)。其費(fèi)用見(jiàn)表4： 表4 主要設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)及規(guī)格數(shù)量?jī)r(jià)格/元臺(tái)1旋風(fēng)除塵器XZZD1000型21500002電機(jī)Y160L-2151500003引風(fēng)機(jī)Y5-47-12型10350005.1.2 煙囪費(fèi)用預(yù)算磚結(jié)構(gòu)，高45m，上口徑1.2m，口徑3.5m查鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)可知16t鍋爐上口徑為1.2m的煙囪的造價(jià)參考指標(biāo)為158876元。估計(jì)此設(shè)計(jì)中的煙囪為150000元。5.1.3 管道費(fèi)用預(yù)算用焊接鋼管，單價(jià)約為3000元/噸?？偣布s需用20m鋼管，約為3.2噸，約需資金9600元。磚煙道長(zhǎng)約20米，估計(jì)造價(jià)為5000元5.1.4 工程總費(fèi)用將各項(xiàng)費(fèi)用相