燃煤鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

PAGE27-大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)(20xx－20xx大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)(20xx－20xx第2學(xué)期) 完成時(shí)間：20xx年5月27日——20xx年6月1日

[摘要]：目前，污染已經(jīng)變成了一個(gè)全球性的問(wèn)題，主要有溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨。而大氣污染可以說(shuō)主要是人類活動(dòng)造成的，大氣污染對(duì)人體的舒適、健康的危害包括對(duì)人體的正常生活和生理的影響。目前，大氣污染已經(jīng)直接影響到人們的身體健康。該燃煤電廠的大氣污染物主要是顆粒污染物，而且排放量比較大所以必須通過(guò)有效的措施來(lái)進(jìn)行處理，以免污染空氣，影響人們的健康生活。[關(guān)鍵字]：大氣污染；袋式除塵器；煙囪；阻力損失[abstract]:atpresent,theairpollutionhasbecomeaglobalproblem,basicallyhavethegreenhouseeffect,theozonedepletionandacidrain.Andairpollutioncansayismainlycausedbyhumanactivity,airpollutiononhumanthecomfortable,healthyharmtohumanbodyincludingthenormallifeandphysiologicaleffect.Atpresent,theatmosphericpollutionhasdirectlyaffectpeople'sphysicalhealth.Thecoalfiredpowerplanttheatmosphericpollutantsismainpollutantparticles,andemissionsisbiggersomustthrougheffectivemeasurestodealwith,soasnottopollutetheair,affectpeople'shealthlife.[keywords]:airpollution;Bagfilter;Thechimney;Resistancelosses

————————目錄———————第一章前言 -3-第二章設(shè)計(jì)依據(jù) -4-2.1課程設(shè)計(jì)的目的內(nèi)容及深度 -4-2.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) -4-第三章除塵器 -6-3.1概述 -6-3.2除塵器的工作原理及特點(diǎn) -7-3.2.1除塵器的工作原理 -7-3.2.2旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) -8-3.3影響旋風(fēng)除塵器性能的主要因素 -9-3.3.1幾何尺寸因素 -9-3.3.2操作條件因素 -11-3.3.3固體粉塵的物理性質(zhì)因素 -12-第四章設(shè)計(jì)方案 -13-4.1燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算 -13-4.11標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量 -13-4.12標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量 -13-4.13標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量 -13-4.14煙氣含塵濃度 -14-4.15標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算 -14-4.2除塵器的選擇 -15-4.21除塵效率 -15-4.22除塵器的選擇 -15-4.3確定除塵器，風(fēng)機(jī)，煙囪的位置及管道布置 -16-4.31各裝置及管道布置的原則 -16-4.32管徑的確定 -17-4.4煙囪的設(shè)計(jì) -17-4.41煙囪高度的確定 -17-4.42煙囪直徑的計(jì)算 -18-4.43煙囪的抽力 -19-4.5系統(tǒng)阻力的計(jì)算 -19-4.51摩擦壓力損失 -19-4.52局部壓力損失 -21-第五章附圖 -24-總結(jié) -25-參考文獻(xiàn) -26-致謝 -27-

第一章前言隨著工業(yè)的發(fā)展，能源的消耗量逐步上升，大氣污染物的排放量相應(yīng)增加。而就我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展水平及能源的結(jié)構(gòu)來(lái)看，以煤炭為主要能源的狀況在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)有根本性的改變。大氣質(zhì)量是環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)重要內(nèi)容。人的生存每時(shí)每刻都離不開(kāi)空氣，大氣質(zhì)量與人類生存環(huán)境息息相關(guān)，所以對(duì)大氣污染的治理與控制非常重要。大氣流動(dòng)性強(qiáng)、涉及面廣，而且一旦受污染后，修復(fù)比較困難。雖然人們?cè)诖髿猸h(huán)境整治方面做了大量工作，但目前的空氣質(zhì)量仍然不盡如人意，因此防止污染、改善空氣環(huán)境成為當(dāng)今迫切的環(huán)境任務(wù)。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。我國(guó)的大氣污染仍將以煤煙型污染為主，其中塵和酸雨危害最大，且污染程度還在加劇。因此，控制燃煤煙氣污染是我國(guó)改善大氣質(zhì)量、減少酸雨和SO2危害的關(guān)鍵問(wèn)題。除塵脫硫一體化是將高溫煤氣中的粉塵顆粒和氣態(tài)so2在一個(gè)單獨(dú)的捕集單元中脫硫。除塵脫硫一體化裝置可概括為干法和濕法兩中目前國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)了大量脫硫除塵一體化裝置，主要有水膜除塵器、文丘里旋風(fēng)水膜除塵器、臥式旋風(fēng)水膜除塵器、噴淋塔除塵脫硫裝置、沖擊式水浴除塵器、自激式除塵器、旋流板塔脫硫除塵一體化裝置以及高壓靜電濾槽復(fù)合型臥式除塵器等濕式處理裝置。由于除塵脫硫一體化工藝具有投資少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、脫硫率適中、操作管理簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已被廣泛應(yīng)用。

第二章設(shè)計(jì)依據(jù)2.1課程設(shè)計(jì)的目的內(nèi)容及深度除塵系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的目的在于加深理解所學(xué)專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力，在設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖方面等得到鍛煉。針對(duì)一個(gè)燃煤鍋爐，要求對(duì)除塵系統(tǒng)和主要除塵設(shè)備的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)和一個(gè)除塵流程設(shè)計(jì)圖。設(shè)計(jì)深度為初步設(shè)計(jì)的深度。2.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1、設(shè)計(jì)題目燃煤鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。2、基本資料1.鍋爐設(shè)備的主要參數(shù)額定蒸發(fā)量主蒸汽壓力主蒸汽溫度燃煤量排煙量排煙溫度（t/d）（MPa）（℃）（t/d）（m3/d）（℃）25010．055038.04500001502.煙氣密度（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：1.35㎏/空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：0.01296㎏/煙氣在鍋爐出口的阻力：850Pa排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：18%當(dāng)?shù)卮髿鈮海?7.86KPa冬季室外空氣溫度：-1℃空氣過(guò)剩系數(shù)：a=1.43.煤的工業(yè)分析值：C=68%；H=4%；S=1%；N=1%；W=6%；A=15%；V=13%;O=5%4.應(yīng)用基灰分：13.38%；應(yīng)用基水分：16.32%；可燃基揮發(fā)分：41.98%；應(yīng)用基低位發(fā)熱量：16768Kj/kg（由于媒質(zhì)波動(dòng)較大，要求除塵器適應(yīng)性較好）5.按鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：200mg/m3；二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：900mg/m3；凈化系統(tǒng)布置場(chǎng)地在鍋爐房北側(cè)15米以內(nèi)。3.設(shè)計(jì)內(nèi)容計(jì)算燃煤鍋爐實(shí)際煙氣量、排煙量及煙塵和二氧化硫濃度。計(jì)算或設(shè)定除塵效率。選擇除塵器。確定除塵器，風(fēng)機(jī)，煙囪的位置及管道布置。并計(jì)算各管段的管徑、長(zhǎng)度、煙囪高度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)各部分阻力。計(jì)算系統(tǒng)阻力。6、繪制系統(tǒng)工藝流程圖、除塵器結(jié)構(gòu)圖及主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖。4.設(shè)計(jì)成果①設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份（30頁(yè)以內(nèi)，包括計(jì)算書(shū)，內(nèi)容詳盡說(shuō)明設(shè)計(jì)計(jì)算，選型及其方法，可手寫，可打印，內(nèi)容科學(xué)性和完善性將影響評(píng)分）；②工藝流程圖；③核心除塵設(shè)備圖；④流程中各主要構(gòu)件設(shè)計(jì)圖。

第三章除塵器3.1概述工業(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(xì)小顆粒叫做塵粒或微粒，而塵粒的堆集狀態(tài)叫做粉體。在工程設(shè)計(jì)中為了正確地設(shè)計(jì)和選擇除塵設(shè)備，必須掌握粉塵的主要物理和化學(xué)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(rùn)性、荷電與導(dǎo)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(shè)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(guò)濾式除塵器、旋風(fēng)除塵器，簡(jiǎn)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(lái)達(dá)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(shí)際應(yīng)用中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力小、但體積大、除塵效率低、設(shè)備維修周期長(zhǎng)。(2)慣性除塵器這是一種利用粉塵在運(yùn)動(dòng)中慣性力大于氣體慣性力的作用，將粉塵從含塵氣體中分離出來(lái)的除塵設(shè)備。這種除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，阻力較小，但除塵效率較低，一般應(yīng)用于一級(jí)除塵。(3)電除塵器電除塵器中的含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)電離時(shí)，塵粒荷電并在電場(chǎng)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(shè)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(xì)微粉塵等優(yōu)點(diǎn)，獲得了比其他除塵器更快的發(fā)展，但投資大。關(guān)于減少電除塵器的耗電量，運(yùn)用空調(diào)技術(shù)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(wèn)題正在開(kāi)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接觸，利用水滴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(lái)。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(xué)反應(yīng)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(jiǎn)單，占地面積小，能同時(shí)進(jìn)行有害氣體的凈化、含塵氣體的冷卻和加濕等優(yōu)點(diǎn)。特別適用于處理高溫度高濕度和有爆炸性危險(xiǎn)氣體的凈化，但由于采用了水為凈化物，會(huì)帶來(lái)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(guò)濾材料來(lái)達(dá)到分離含塵氣體中粉塵的目的，由于粉塵通過(guò)濾布時(shí)產(chǎn)生的篩分、慣性、黏附、擴(kuò)散和靜電作用而被捕集分離。袋式除塵器適應(yīng)性比較強(qiáng)，不受粉塵比電阻的影響，也不存在水的污染問(wèn)題。在選取適當(dāng)?shù)闹鸀V劑條件下，能同時(shí)脫除氣體中的固、氣兩相污染物。但其存在過(guò)濾速度低、壓降大、占地面積大、換袋麻煩等缺點(diǎn)。(6)旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)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(lái)的一種干式氣一固分離裝置。這種除塵器主要優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本身無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，不需要特殊的附屬設(shè)備，占地面積?。徊僮?、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；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)特殊要求。目前，旋風(fēng)除塵器廣泛應(yīng)用于化工、石油、冶金、建筑、礦山、機(jī)械。輕紡等工業(yè)部門。旋風(fēng)除塵器具有自身的優(yōu)點(diǎn)，但相對(duì)于袋式除塵器、濕式除塵器、電除塵器，旋風(fēng)除塵器對(duì)于捕集分離5um以下的粉塵顆粒收集效率不高，其它性能指標(biāo)一定程度上都優(yōu)于上述除塵器。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)工業(yè)發(fā)展的情況，材料供應(yīng)和動(dòng)力供應(yīng)情況：是不允許拋棄旋風(fēng)除塵器，而全部使用昂貴材料多、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高、耗電量高的文氏管除塵器、袋式除塵器、電力除塵器，這就決定了干式旋風(fēng)除塵器在環(huán)境保護(hù)或工業(yè)除塵中存在很大的需求量。此外，隨著除塵器應(yīng)用場(chǎng)合特殊化(如高溫高壓的工況條件下)、結(jié)構(gòu)微型化(如可吸入顆粒物的采樣、汽車進(jìn)氣的預(yù)處理)的發(fā)展，在奠定旋風(fēng)除塵器特殊地位的同時(shí)，對(duì)其也提出了更高的性能要求。3.2除塵器的工作原理及特點(diǎn)3.2.1除塵器的工作原理根據(jù)圖3．1所示，旋風(fēng)除塵器工作原理可以敘述如下：含塵氣體從進(jìn)氣口以較高的速度沿圓筒切線方向進(jìn)入，氣流由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)，并向上、向下流動(dòng)，向上的氣流被頂蓋阻擋返回，向下的氣流在簡(jiǎn)體部分和錐體部分作自上而下的螺旋運(yùn)動(dòng)(稱為外旋流)。含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生離心加速度，由于塵粒產(chǎn)生的離心力比空氣黏性阻力大很多倍，使塵粒產(chǎn)生徑向遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心的運(yùn)動(dòng)，因此將塵粒甩向器壁，塵粒一但與器壁接觸便與氣體相分離沿器壁經(jīng)錐體排入集灰箱內(nèi)。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流在圓錐部分運(yùn)動(dòng)時(shí)隨圓錐形收縮而向除塵器中心靠攏，當(dāng)氣流到達(dá)錐體下端某一位置時(shí)，便以同樣的旋轉(zhuǎn)方向在除塵器中部形成一股作自下而上的螺旋運(yùn)動(dòng)氣流(稱為內(nèi)旋流)，并經(jīng)排氣管外排出，部分未捕集的粉塵顆粒也隨氣流而排入大氣中。旋風(fēng)除塵器的除塵機(jī)理和結(jié)構(gòu)一般旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。圖3．1一般旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)示意圖3.2.2旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)旋風(fēng)除塵器也稱作旋風(fēng)分離器，是利用器內(nèi)旋轉(zhuǎn)的寒磣氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來(lái)的一種干式氣固分離裝置。它主要由排灰管、圓錐體、圓柱體、進(jìn)氣管、排氣管以及頂蓋組成。旋風(fēng)除塵器具有以下特點(diǎn)：1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器身無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，不需要特殊的附屬設(shè)備，占地面積小，制造，安裝投資較少。2.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。3.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)特殊的要求同時(shí)可根據(jù)化工生產(chǎn)的不同要求，選用不同的材料制作或內(nèi)襯不同的耐磨，耐熱的材料，以提高使用壽命。旋風(fēng)除塵器一般用于捕集5-15微米以上的顆粒．除塵效率可達(dá)80％以上，近年來(lái)經(jīng)改進(jìn)后的特制旋風(fēng)除塵器，其除塵效率可達(dá)5％以上。旋風(fēng)除塵器的缺點(diǎn)是捕集微粒小于5微米的效率不高。CLT/A型旋風(fēng)除塵器主要由旋風(fēng)筒體、集灰斗、蝸殼（或集風(fēng)帽）組成，有兩種出風(fēng)方式：X型（水平出風(fēng)）一般用于負(fù)壓操作；Y型（上部出風(fēng)）一般用于正或負(fù)壓操作。CLT/A型旋風(fēng)除塵器為基本型旋風(fēng)除塵器，屬螺旋型旋風(fēng)除塵器。其頂蓋板做成下傾15°的螺旋切線形，含塵氣體進(jìn)入除塵器后，沿傾斜頂蓋的方向做下旋流動(dòng)，而不致形成上灰環(huán)，可消除引入氣流向上流動(dòng)而形成的小旋渦氣流，減少動(dòng)能消耗，提高除塵效率。它的另一個(gè)特點(diǎn)是筒體細(xì)長(zhǎng)和錐體較長(zhǎng)，而且錐體錐角較小，能提高除塵效率，但壓力損失也較高。所以，旋風(fēng)除塵器廣泛用于工業(yè)爐窯煙氣除塵和工廠通風(fēng)除塵，工業(yè)氣力輸送系統(tǒng)氣固兩相分離與物料氣力烘干回收等。3.3影響旋風(fēng)除塵器性能的主要因素3.3.1幾何尺寸因素1．旋風(fēng)除塵器的直徑Dn一般旋風(fēng)除塵器的直徑越小，氣流旋轉(zhuǎn)半徑越小，粉塵顆粒所受離心力越大，旋風(fēng)除塵器的除塵效率也就越高。但過(guò)小的筒體直徑，由于旋風(fēng)除塵器器壁與排氣管太近，造成較大直徑顆粒有可能反彈至中心氣流而被帶走；使除塵效率降低。另外，簡(jiǎn)體太小容易引起堵塞，尤其是對(duì)于黏性物料。因此，一般簡(jiǎn)體直徑不宜小于50～75mm，工程上常用的旋風(fēng)除塵器的直徑～般是在200ram以上。如今，旋風(fēng)除塵器的直徑也日趨大型化，已出現(xiàn)大于1000mm的大型旋風(fēng)除塵器。2．旋風(fēng)除塵器高度H通常，較高除塵效率的旋風(fēng)除塵器，都有較大的長(zhǎng)度比例。它不但使進(jìn)入簡(jiǎn)體的塵粒停留時(shí)間增長(zhǎng)，有利于顆粒分離，且能使尚未到達(dá)排氣管中的顆粒，有更多的機(jī)會(huì)從旋流中分離出來(lái)，減少二次夾帶。足夠長(zhǎng)的旋風(fēng)除塵器，還可以避免旋轉(zhuǎn)氣流對(duì)灰斗頂部的磨損。但是過(guò)長(zhǎng)的旋風(fēng)除塵器，會(huì)占據(jù)較大的空間，尤其對(duì)于內(nèi)置旋風(fēng)除塵器來(lái)說(shuō)，更受到設(shè)備內(nèi)部空間的限制，因此，提出了旋風(fēng)除塵器自然長(zhǎng)度f(wàn)這一概念，即從排氣管下端至旋風(fēng)除塵器自然旋轉(zhuǎn)頂端的距離。在設(shè)計(jì)中，旋風(fēng)除塵器的高度H，應(yīng)保證有足夠的自然長(zhǎng)度，但大于自然長(zhǎng)度的過(guò)長(zhǎng)旋風(fēng)除塵器顯然是不經(jīng)濟(jì)的。3．旋風(fēng)除塵器進(jìn)口(1)進(jìn)口形式旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口形式主要有軸向進(jìn)口和切向進(jìn)口兩種。切向進(jìn)口為最普通的一種進(jìn)口形式，制造簡(jiǎn)單，用得比較多，采用這種進(jìn)口有利于氣流向下做傾斜的螺旋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也可以避免相鄰兩螺旋氣流的相互干擾。漸開(kāi)線進(jìn)口可以減少進(jìn)口氣流對(duì)簡(jiǎn)體內(nèi)氣流的撞擊和干擾，與其它進(jìn)口形式相比蝸殼形進(jìn)口處理氣流量大，壓力損失小，是比較理想的一種進(jìn)口形式。軸向進(jìn)口是最好的進(jìn)口型式，它可以最大限度地避免進(jìn)入氣體與旋轉(zhuǎn)氣流之間的干擾，但因氣體均勻分布于進(jìn)口截面，使靠近中心處的顆粒分離效果很差。進(jìn)口的位置有兩種方式：一種與旋風(fēng)除塵器的頂蓋相平，這有利于消除上旋流；另一種與頂蓋有一段距離，這可使細(xì)粉塵聚集在頂蓋下面的上旋流中，這就增加了氣流短路的機(jī)會(huì)。4．排氣管排氣管有兩種形式如圖2．6、圖2．7。在相同的排氣管直徑de下，下端采用收縮形式，既不影響除塵效率，又可降低阻力損失。所以，在設(shè)計(jì)分離較細(xì)粉塵的旋風(fēng)除塵器時(shí)，可考慮設(shè)計(jì)成這種形式的排氣管。一定范圍內(nèi)，排氣管直徑越小，則旋風(fēng)除塵器的除塵效率越高，壓力損失也越大，反之，除塵器的效率越低，壓力損失也越小。5．灰斗灰斗是旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)中最容易被忽略的部分。一般都把它僅看作是排除粉塵的裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，除塵器錐底處氣流非常接近高湍流，而粉塵也正是由此排出，因此，二次揚(yáng)塵的機(jī)會(huì)也就更多。此外，旋流核心為負(fù)壓，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成灰斗漏氣，就會(huì)使粉塵二次飛揚(yáng)加劇，嚴(yán)重影響除塵器效率。3.3.2操作條件因素1．進(jìn)口氣速v，在一定范圍內(nèi)，進(jìn)口氣速越高，除塵效率越高。但氣速過(guò)高，粉塵微粒與器壁的摩擦加劇，粗顆粒粉碎，使細(xì)粉塵含量增加。此外，過(guò)高的氣速，對(duì)具有凝聚性質(zhì)的粉塵也會(huì)起分散作用，這些對(duì)顆粒分離是不利的。氣體通過(guò)旋風(fēng)除塵器的壓力損失和氣體的進(jìn)口速度的平方成正比，所以，進(jìn)口氣速過(guò)大雖然除塵效率稍有提高，但壓力損失卻急劇上升。其次，進(jìn)曰氣速過(guò)大，也會(huì)加速旋風(fēng)除塵器本身的磨損，降低旋風(fēng)除塵器的使用壽命。2．氣體的密度P、黏度u、壓力P、溫度T氣體的密度對(duì)除塵效率的影響可以在臨界粒徑計(jì)算公式中得以體現(xiàn)，即氣體密度越大，臨界粒徑越大，故除塵效率下降。但是，氣體的密度和固體密度相比，特別使在低壓下幾乎可以忽略，所以，其對(duì)分離效率得影響較之固體密度來(lái)說(shuō)，可以忽略不計(jì)。通常溫度越高，旋風(fēng)除塵器壓力損失越?。簹怏w密度增加，壓力損失也增加。黏度的影響在計(jì)算壓力損失時(shí)常忽略不計(jì)，但從臨界粒徑得計(jì)算公式中知道，臨界粒徑與黏度得平方根成正比，所以分離效率隨著氣體得黏度得增加而降低。由于溫度升高，氣體黏度增加，當(dāng)進(jìn)口氣速等條件保持不變時(shí)，溫度升高除塵效率略有下降。3．氣體含塵濃度旋風(fēng)除塵器的除塵效率，隨著粉塵濃度的增加而提高。這是因?yàn)楹瑝m濃度大時(shí)，粉塵的凝聚性能提高，使較小的塵粒凝聚在一起而被捕集。另外，在含塵濃度增大時(shí)，大顆粒對(duì)小顆粒的撞擊也使小顆粒有可能被捕集。但值得注意的是，含塵濃度增加后除塵效率雖有提高，可是排出氣流的含塵絕對(duì)量也會(huì)大大增加。粉塵濃度對(duì)旋風(fēng)除塵器的壓力損失有影響。實(shí)踐證明旋風(fēng)除塵器處理含塵氣體的壓力損失要比處理清潔空氣時(shí)小，當(dāng)進(jìn)口濃度為l～2g／m3(標(biāo))時(shí)，壓力損失可以降低到近清潔氣體的60％；濃度增大到2～50g／m3(標(biāo))時(shí)，壓力損失又迅速下降。3.3.3固體粉塵的物理性質(zhì)因素1．固體顆粒直徑d對(duì)旋風(fēng)除塵器性能影響較大粒徑的顆粒在旋風(fēng)除塵器中會(huì)產(chǎn)生較大的離心力，有利于分離，所以，在粉塵篩分組成中，大顆粒所占有的百分?jǐn)?shù)越大，總分離效率越高。2．顆粒密度對(duì)旋風(fēng)除塵器性能的影響粉塵單顆粒密度成對(duì)分離效率有著重要影響。臨界粒徑計(jì)算式中dc50或dc100和顆粒密度的平方根成反比，密度越大，dc50或dc100越小，顆粒分離效率越高。影響旋風(fēng)除塵器性能的因素，除上述外，分離器內(nèi)壁粗糙度也會(huì)影響旋風(fēng)除塵器的性能。濃縮在壁面附近的粉塵顆粒，可因粗糙的表面引起局部渦流，使一些粉塵微粒被拋入上升的氣流，進(jìn)入排氣管，降低了除塵效率。旋風(fēng)除塵器軸心處具有很高的負(fù)壓，所以此處的泄漏程度對(duì)除塵效率有著一定的影響。在旋風(fēng)除塵器設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮排灰口的密封。另外，氣體的濕度過(guò)大將會(huì)引起粉塵黏壁，甚至堵塞，以致大大的降低旋風(fēng)除塵器的性能。3.4常用除塵器的性能

第四章設(shè)計(jì)方案4.1燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算4.11標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量=6.97式中C，H，S，O——分別代表煤中各元素所含得質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.12標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量=7.42()式中——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量W煤中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)NN元素在煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.13標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q應(yīng)以計(jì),因此,=10.25×1583=16230()式中a空氣過(guò)量系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量,4.14煙氣含塵濃度式中排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)煤中不可燃成分的含量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量,()4.15標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算式中S煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量,()4.2除塵器的選擇4.21除塵效率=92.4%式中C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值,4.22除塵器的選擇根據(jù)基本資料，煙氣流量Q=450000m3/h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：選擇XLD-4型多管式旋風(fēng)除塵器，產(chǎn)品性能規(guī)格見(jiàn)表3.1表3.1除塵器產(chǎn)品性能規(guī)格型號(hào)處理煙氣量/(m3/h)除塵效率/%設(shè)備阻力/Pa分割粒徑d/(50um)XLD-445000092-95932-11283.06-3.3表3.2除塵器外型結(jié)構(gòu)尺寸（見(jiàn)圖3.1）ABCDEFGHMN14001400300503501000298544607004235圖3.1除塵器外型結(jié)構(gòu)尺寸工作狀況下煙氣流量=25146式中Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量,工況下煙氣溫度,KT標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度,273K則煙氣流速為所以采用脈沖噴吹袋式除塵器4.3確定除塵器，風(fēng)機(jī)，煙囪的位置及管道布置4.31各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定各裝置的位置。一旦確定各裝置的位置，管道的布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，并使安裝，操作方便。4.32管徑的確定根據(jù)流量，本設(shè)計(jì)把一個(gè)鍋爐的流量分成2個(gè)管道排出,即（m）式中Q——工作狀態(tài)下管道內(nèi)的煙氣流量，=煙氣流速取10m/s表二外徑鋼制板風(fēng)管外徑允許偏差/壁厚/6701內(nèi)徑=d=670-21=668()由公式可計(jì)算出實(shí)際煙氣流速：（）4.4煙囪的設(shè)計(jì)4.41煙囪高度的確定確定煙囪高度，既要滿足大氣污染物的擴(kuò)散稀釋要求，又要考慮節(jié)省投資。設(shè)計(jì)的目的是使煙囪排放的大氣污染物在環(huán)境空氣中產(chǎn)生的地面地面濃度與背景值疊加后的預(yù)測(cè)濃度，不超過(guò)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的濃度限值。P值法按我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)GB/T3840—91中規(guī)定的氣態(tài)污染物河電站煙塵排放源的允許排放量計(jì)算式，即可得到按點(diǎn)源排放控制系數(shù)P計(jì)算煙囪高度的公式：4.42煙囪直徑的計(jì)算煙囪出口內(nèi)徑可按下式計(jì)算：Q——通過(guò)煙囪的總煙氣量，——按表三選取的煙囪出口煙氣流速，。表三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)10~204~5自然通風(fēng)6~82．5~3采用機(jī)械通風(fēng)，選定=10m煙氣抬升高度煙囪高度

Q=污染物電源排放量Q=90025146=0.0229t/h所以煙囪底部直徑式中——煙囪出口直徑，mH——煙囪高度，mi——煙囪錐度，取i=0.024.43煙囪的抽力=132.4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)卮髿鈮海?.5系統(tǒng)阻力的計(jì)算4.51摩擦壓力損失式中L——管道長(zhǎng)度，md——管道直徑，m——煙氣密度，——管中氣流平均速率——摩擦阻力系數(shù)是氣體雷諾數(shù)Re和管道相對(duì)粗糙度的函數(shù)，可以查手冊(cè)得到（實(shí)際中對(duì)金屬管道值可取0.02，對(duì)磚砌和混凝土管道值可取0.04）管道長(zhǎng)度LBb.對(duì)于磚拱形煙道BD=670mm 故B=600mm則R=式中,A為面積,X為周長(zhǎng)4.52局部壓力損失(Pa)式中ξ——異形管件的局部阻力系數(shù)可查到v——與ξ像對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流速率,m/sρ——煙氣密度,（1）除塵器進(jìn)氣管的計(jì)算漸縮管的計(jì)算α≤45℃時(shí),ξ=0.1取α=45℃,v=13.0