30th燃煤蒸汽鍋爐煙氣除塵脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30t/h燃煤蒸汽鍋爐煙氣除塵脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要我國(guó)大氣環(huán)境污染以煤煙型為主，其中顆粒污染物及SO2兩種主要污染物對(duì)自然生態(tài)環(huán)境和人類都造成了很大的危害，由此形成的顆粒物污染和酸雨污染已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要因素。因此，探索開發(fā)燃煤鍋爐煙氣的除塵脫硫工藝，使煙氣中污染物的濃度達(dá)到國(guó)家煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)，減少污染物的排放，有效控制燃煤煙氣污染對(duì)改善我國(guó)大氣質(zhì)量、減少酸雨和SO2危害具有十分重要的意義。本設(shè)計(jì)首先探討研究了當(dāng)今國(guó)內(nèi)外主要的煙氣除塵脫硫技術(shù)，通過(guò)對(duì)比各種除塵脫硫技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)30t/h燃煤蒸汽鍋爐的煙氣排放量、煙塵含量及硫含量，依據(jù)國(guó)家要求和技術(shù)現(xiàn)狀選擇了適合本設(shè)計(jì)30t/h燃煤蒸汽鍋爐煙氣的除塵脫硫方案，擬選用兩級(jí)除塵系統(tǒng)，一級(jí)為旋風(fēng)除塵，二級(jí)為電除塵，同時(shí)采用氧化鎂脫硫工藝。其次，本設(shè)計(jì)將對(duì)旋風(fēng)除塵器、電除塵器、脫硫塔、煙囪尺寸、管道等主要設(shè)備進(jìn)行尺寸計(jì)算和設(shè)備選型，旋風(fēng)除塵器擬選用CLP/B-27.5-X型，靜電除塵器擬選用CDPK—45/3型，引風(fēng)機(jī)擬選用G4-73-12D型，電動(dòng)機(jī)擬選用Y315M2-4型兩臺(tái)。最后根據(jù)設(shè)計(jì)設(shè)備參數(shù)繪制設(shè)備外形尺寸圖和總體工藝流程圖。關(guān)鍵詞：燃煤煙氣，旋風(fēng)除塵，靜電除塵，氧化鎂脫硫，管道計(jì)算

DesignofFlueGasDustingandDesulfurizationSystemof30t/hCoalFiredSteamBoilerABSTRACTChina'sairpollutionismainlyfuliginous.SO2andparticulatepollutantsaretwomajorpollutantscausinggreatharmtothenaturalenvironmentandhumans.ParticlepollutionandacidrainpollutionformedhaveaffectedChina'seconomicandsocialsustainability.Therefore,coal-firedboilerfluegasdustremovalanddesulfurizationprocessisdevelopedtomaketheconcentrationofpollutantsinfluegasreachthenationalstandardandthenreducepollutantsemission.Controllingthecoal-smokepollutioneffectivelyisofgreatsignificancetoimproveairquality,i.e.,toreduceacidrainandSO2harminourcountry.Firstly,thispaperintroducesthemaindomesticandforeignfluegasdesulphurizationanddustremovaltechnology.Selectaboilerfluegasdesulfurizationanddustremovalsystemwhichissuitablefor30t/hcoalfiredsteamboilerbycomparingtheadvantagesanddisadvantagesofvariousdesulphurizationanddustremovaltechnologies.Thedustinganddesulfurizationsystemcanmakethefluegasemissions,dustcontent,sulfurcontentinthefluegascomplywithnationalrequirementsandtechnicalstatus.Thisworkselectstwodustcollectorswiththecycloneasthefirstoneandtheelectrostaticprecipitatorasthesecondoneintegratedwithmagnesiumoxidedesulfurizationprocess.Secondly,thisdesignwillcalculatethesizeandselectthedevicetypeofthemaindevicesofthesystem,suchascyclone,electrostaticprecipitator,desulfurizationtower,chimneyandpipeline.ThispaperchoosesCLP/B-27.5-Xtypecyclone,45/3-CDPKtypeelectrostaticprecipitator,G4-73-12Dtypedraftfan,andtwoY315M2-4typemotors.Atlast,mainequipmentsandprocessflowdiagramaredrawnbasedonallabove.Keywords:coalfiredfluegas,cyclone,electrostaticprecipitator,magnesiumdesulfurization,pipelinecalculation

30t/h燃煤蒸汽鍋爐煙氣除塵脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)梁嘉偉0114112131緒論在當(dāng)今中國(guó)的工業(yè)發(fā)展形勢(shì)下，煤炭作為中國(guó)應(yīng)用最廣泛的能源，依然在我國(guó)的能源系統(tǒng)中有著難以撼動(dòng)的地位。而燃燒煤炭勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生對(duì)于大氣造成污染的二氧化硫和各種顆粒物粉塵。在當(dāng)今社會(huì)中，酸性沉降以及顆粒物已經(jīng)成為污染大氣的主要成分。酸性沉降造成的酸雨和細(xì)小粉塵造成的霾已經(jīng)影響人們生活的重要污染。酸性沉降會(huì)帶來(lái)巨大的損害，比如使湖泊變?yōu)樗嵝裕瑢?dǎo)致水生物死亡，改變土壤性質(zhì)活化土壤重金屬，抑制數(shù)目生長(zhǎng)進(jìn)而使森林消亡，同時(shí)威脅森林內(nèi)生物的生存，使地面水變酸，地下重金屬活化導(dǎo)致地下水重金屬含量上升影響飲用水。其次空氣中的顆粒物，尤其是細(xì)顆粒物，例如PM2.5在近年日益受到更強(qiáng)烈的關(guān)注。這些顆粒物的人為來(lái)源主要是燃料燃燒污染物的排放以及煙塵的排放。顆粒物所帶來(lái)的危害最為明顯的當(dāng)數(shù)1952年的倫敦?zé)熿F事件，僅在大霧持續(xù)的五天之中就有5000多人死亡，之后的兩個(gè)月內(nèi)又有約8000人相繼死亡。而在2013年10月17日，世界衛(wèi)生組織將PM2.5認(rèn)定為致癌物。因此如何有效得減少各類顆粒物的排放成為了當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的重要課題之一。因此，隨著我國(guó)的工業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)需要，國(guó)家發(fā)布了《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》用以規(guī)范鍋爐燃燒污染物的排放。我國(guó)燃煤工業(yè)鍋爐占鍋爐總量的85%，其污染物的排量也是巨大的，燃煤二氧化硫的排量占二氧化硫總排量的90%，同時(shí)我國(guó)燃煤鍋爐的數(shù)量還在不斷增加，這也意味著排量也會(huì)不斷上升。因此給鍋爐安裝減少污染物排放的脫硫除塵系統(tǒng)是保護(hù)環(huán)境的必要手段也是達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有效方法。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)30t/h燃煤蒸汽鍋爐的煙氣除塵脫硫系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以保證其排放量滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。1.1脫硫技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀當(dāng)今的脫硫技術(shù)種類繁多，按照燃燒過(guò)程可分類為燃燒前脫硫（即選煤、微生物脫硫等），燃燒中脫硫（即固硫），燃燒后脫硫（即煙氣脫硫）[1]這三類。1.1.1燃燒前脫硫燃燒前脫硫是對(duì)原煤進(jìn)行脫硫處理，通過(guò)物理或者化學(xué)方法對(duì)煤炭進(jìn)行凈化以達(dá)到去除硫和灰分的目的。我國(guó)廣泛使用的物理方法-選煤技術(shù)包括重力選煤和浮游選煤，重力選煤包括淘汰選煤和重介質(zhì)選煤[2]。此種方法主要是利用煤的構(gòu)成物質(zhì)與煤炭中其他物質(zhì)之間比重的不同將其分離。浮選法則主要通過(guò)表面潤(rùn)濕性的差別來(lái)分離脫硫。這類物理方法盡管工藝簡(jiǎn)單，投資少成本低，脫硫能力卻并不好尤其難以脫除有機(jī)硫。化學(xué)方法主要針對(duì)有機(jī)硫，利用化學(xué)反應(yīng)將煤炭中的硫轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌螒B(tài)的硫而使之脫離。當(dāng)前主要的方法有：堿水液法、硫酸鐵氧化法、空氣氧化法、二氧化氮氧化法、氯分解法等。值得指出的是還有一種通過(guò)細(xì)菌產(chǎn)生的酶使硫氧化成硫酸鹽脫硫的生物化學(xué)方法，稱之為微生物脫硫技術(shù)。1.1.2燃燒中脫硫燃燒中脫硫技術(shù)即是指煤在爐內(nèi)燃燒時(shí)，向爐內(nèi)噴入脫硫劑，脫硫劑利用爐內(nèi)溫度進(jìn)行煅燒，煅燒產(chǎn)物與煤燃燒所生成的SO2、SO3進(jìn)行反應(yīng)從而生成硫酸鹽和亞硫酸鹽以固體形式排出，達(dá)到脫硫的目的。當(dāng)今常用的脫硫劑有石灰石、白云石等。以石灰石為例主要的反應(yīng)為：CaCO3→CaO+CO2CaO+SO2→CaSO32CaSO3+O2→2CaSO42CaO+SO2+O2→CaSO41.1.3燃燒后脫硫[3]燃燒后脫硫，即煙氣脫硫技術(shù)（FGD），是直接對(duì)排入大氣中的煙氣內(nèi)的二氧化硫進(jìn)行脫除的技術(shù)，也是當(dāng)今工業(yè)行業(yè)大規(guī)模使用的，非常有效的脫硫方法，并且仍將長(zhǎng)期作為燃煤電廠控制二氧化硫排放的主要方法。此種技術(shù)在國(guó)內(nèi)研究和應(yīng)用歷史較長(zhǎng)，技術(shù)較為成熟。而且該種技術(shù)直接針對(duì)排入大氣的二氧化硫進(jìn)行脫硫，脫硫效率達(dá)90%以上，是燃煤鍋爐脫硫的首選。煙氣脫硫的基本形式分為三類：濕法脫硫工藝、干法脫硫工藝以及半干法脫硫工藝。①濕法脫硫工藝[4]所謂濕法脫硫工藝就是指用含有吸收劑的溶液或者漿液在濕狀態(tài)下脫硫和處理產(chǎn)物，系統(tǒng)位于煙道的末端。它是氣液反應(yīng)，脫硫速度快，脫硫效率高且設(shè)備簡(jiǎn)單，適用于大型燃煤電站。但是這種方法存在的問(wèn)題是濕法煙氣脫硫存在嚴(yán)重腐蝕，投資大，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高及會(huì)造成廢水處理二次污染等問(wèn)題。盡管如此，濕法脫硫工藝仍然是世界上應(yīng)用最多的脫硫技術(shù)，濕法脫硫不僅脫硫效率明顯高于干法和半干法，而且針對(duì)我國(guó)煤炭種類繁多，含硫量差別大的情況其適用面非常廣泛。濕法脫硫其本身由于使用的吸收劑的不同還分為多種不同的工藝，他們主要是：石灰石/石灰-石膏法、氨法、海水法、雙堿法、氧化鎂法和檸檬酸鈉法等，下面將主要介紹這些方法。②干法脫硫工藝[5]干法煙氣脫硫主要是指用干粉或者粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑（如SorbacalSP和SorbacalH90[6~8]）來(lái)處理二氧化硫煙氣。此方法工藝簡(jiǎn)單，不需要處理污水，能耗低，凈化后煙氣溫度高不用二次加熱，利于煙囪排氣的擴(kuò)散，腐蝕性小。但是其脫硫效率較低且設(shè)備龐大，投資大同時(shí)占地面的也大，操作技術(shù)要求高不易控制。干法脫硫工藝主要有：噴霧干式煙氣脫硫技術(shù)、粉煤灰干式煙氣脫硫技術(shù)、電子束照射脫硫法技術(shù)。③半干法脫硫工藝半干法脫硫工藝結(jié)合了濕法和干法的優(yōu)點(diǎn)，采用濕態(tài)吸收劑，在吸收過(guò)程中被煙氣的熱量干燥并與SO2反應(yīng)產(chǎn)生干粉脫硫產(chǎn)物。這種方法工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)物易于處理且無(wú)廢水，但脫硫效率和脫硫劑利用率低。該種工藝主要有：旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法、循環(huán)流化床法、增濕灰循環(huán)法等。1.2除塵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀[9~10]煙氣中除了二氧化硫還有大量的煙（粉）塵，燃燒后的飛灰如果通過(guò)煙氣排出會(huì)增加大氣中的細(xì)顆粒物和可吸入顆粒物的數(shù)量。因此，在將煙氣排出之前，還需要進(jìn)行一個(gè)步驟—煙氣除塵。所謂煙氣除塵，是指把燃料及其他物質(zhì)燃燒過(guò)程產(chǎn)生的煙塵，以及對(duì)固體物料破碎、篩分和輸送等機(jī)械過(guò)程產(chǎn)生的煙塵，除塵就是把這些煙塵從煙氣中分離出來(lái)并加以捕集、回收的過(guò)程當(dāng)今主要的除塵技術(shù)包括機(jī)械式除塵技術(shù)，靜電除塵技術(shù)，過(guò)濾式除塵技術(shù)，濕式除塵技術(shù)等。1.2.1機(jī)械式除塵技術(shù)機(jī)械式除塵技術(shù)是利用機(jī)械力，例如重力、慣性力和離心力來(lái)凈化含塵氣體的一種除塵方式，這類方法較為傳統(tǒng)而且除塵效率并不高，因此往往作為預(yù)除塵器在煙氣凈化過(guò)程中使用。①重力除塵器重力除塵器是一種較為古老的，簡(jiǎn)易的除塵方式。它的原理是突然降低氣流流速和改變流向，較大顆粒的灰塵在重力和慣性力作用下與煙氣分離，沉降到除塵器底部。這種除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)廉、易于維護(hù)；但是明顯的缺點(diǎn)是它不能處理細(xì)微顆粒。②慣性除塵器慣性除塵器（見(jiàn)圖1.1）的工作原理是使含塵氣體與擋板撞擊或者急劇改變氣流方向，利用慣性力分離煙氣中較大顆粒的灰塵并進(jìn)行捕集。這種除塵器也被稱為惰性除塵器。由于運(yùn)動(dòng)氣流中灰塵顆粒與氣體具有不同的慣性力，含塵氣體急轉(zhuǎn)彎或者碰撞時(shí)，灰塵顆粒的運(yùn)動(dòng)軌跡將分離出來(lái)使得氣體得以凈化。其主要優(yōu)點(diǎn)同樣是價(jià)廉，易于維護(hù)，它還可以處理高溫氣體，主要缺點(diǎn)仍然是不能處理微粒。圖1.1慣性除塵器③離心式除塵器（旋風(fēng)除塵器）旋風(fēng)除塵器（見(jiàn)圖1.2）的工作原理是使含塵氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借助離心力將灰塵顆粒從氣流中分離出來(lái)并在器壁捕集，再借助重力作用使其落入灰斗。這類除塵器的優(yōu)點(diǎn)主要是不占場(chǎng)地，可以處理高溫氣體，適合含塵濃度較高的氣體。缺點(diǎn)是壓力損失大，不適于濕塵、粘著性大、腐蝕性大。另外，由于鑄鐵除塵器難以處理高溫?zé)煔?，所以可采用耐高溫的陶瓷旋風(fēng)子的高溫旋風(fēng)除塵技術(shù)[11]使高溫?zé)煔獾玫礁玫某龎m效果。圖1.2離心式除塵器1.2.2靜電除塵技術(shù)靜電除塵技術(shù)（管式靜電除塵器見(jiàn)圖1.4）是當(dāng)今燃煤鍋爐中應(yīng)用最廣泛的除塵技術(shù)，它的主要除塵機(jī)理是在兩個(gè)曲率半徑相差較大的收塵和放電極通高壓直流電，維持靜電場(chǎng)使氣體足以電離。（見(jiàn)圖1.3[12]）圖1.3氣體電離和粉塵荷電示意圖在負(fù)極（放電極）上施加高壓電使其電暈放電，氣體電離，生成電子和離子吸附在粉塵上，在電場(chǎng)力作用下，粉塵分別向放電極和收塵極運(yùn)動(dòng)而沉積在電極上。粉塵積厚后，借助振打機(jī)構(gòu)的振打使粉塵下落至灰斗[13]。靜電除塵器主要優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高（可達(dá)到99%以上），可處理高溫?zé)煔猓ǔＲ?guī)可處理<350°C的氣體），維護(hù)費(fèi)用低，可分類捕集不同粒徑的粉塵?，F(xiàn)今的靜電除塵技術(shù)的改進(jìn)有旋轉(zhuǎn)電極技術(shù)[14]，通過(guò)物理或化學(xué)方法將微粒聚合成較大顆粒的聚并技術(shù)，其中通過(guò)荷電促使聚并的電聚并技術(shù)最為有效。以及通過(guò)使用高頻高壓電源替換傳統(tǒng)可控硅相控電源[12]提高除塵效率和經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)。1.2.3過(guò)濾式除塵技術(shù)[15]過(guò)濾式除塵技術(shù)主是指使含塵氣體通過(guò)多孔濾料，把氣體中的顆粒留下使氣體得到凈化的技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用最廣，最典型的就是袋式除塵技術(shù)（見(jiàn)圖1.4）。圖1.4袋式除塵器袋式除塵技術(shù)主要工作原理是首先通過(guò)煙氣中粉塵的慣性碰撞、重力沉降、擴(kuò)散、攔截、靜電效應(yīng)等作用使粉塵被濾袋的纖維截留，然后其初期在濾料表面形成的粉塵初層再對(duì)后來(lái)的粉塵起過(guò)濾作用，也就是一次塵濾二次塵，用煙塵來(lái)過(guò)濾煙塵提高效率。它在捕集小于2μm的細(xì)顆粒時(shí)比電除塵器效率高。布袋除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)有除塵效率高，投資小，可以捕集電除塵難以捕集的粉塵，性能穩(wěn)定。其缺點(diǎn)是對(duì)濕度高的含塵氣體需要保溫以避免“糊袋”，濾料選擇要根據(jù)煙氣的溫度和腐蝕性變化，壓力損失較大一般為1000—1500Pa。氣布比和氣流分布都會(huì)影響其除塵效率和濾袋壽命。由于電除塵和布袋除塵各自有各自的優(yōu)點(diǎn)和短板，因此現(xiàn)今較新的是一種電袋復(fù)合型除塵裝置[16]，先使煙氣經(jīng)過(guò)電除塵除去70%~80%的煙塵，再由濾袋過(guò)濾剩余20%~30%的細(xì)微煙塵。其優(yōu)點(diǎn)是可以捕集不同性質(zhì)的粉塵，濾袋壽命長(zhǎng)，設(shè)備阻力小，能耗低，避免糊袋燒袋，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等。1.2.4濕式除塵技術(shù)[17]濕式除塵技術(shù)也叫做洗滌式除塵技術(shù)，它主要是使煙氣和液體（一般為水）相互接觸，將顆粒從煙氣中分離。它主要分為重力噴霧除塵、旋風(fēng)式除塵、自激噴霧除塵、泡沫除塵、填料床除塵、文丘里除塵和麻石水膜除塵。我國(guó)現(xiàn)今的脫硫技術(shù)主要運(yùn)用石灰法，鈉法，氨法，鎂法等濕法脫硫技術(shù)，我國(guó)脫硫技術(shù)面臨的問(wèn)題是設(shè)備與技術(shù)主要靠引進(jìn)，設(shè)備運(yùn)行不當(dāng)導(dǎo)致運(yùn)行效率差、運(yùn)行不穩(wěn)定，脫硫技術(shù)不夠先進(jìn)以及脫硫成本高和脫硫產(chǎn)物出路難尋的問(wèn)題[18]。因此我國(guó)還需要進(jìn)一步完善脫硫效率高且應(yīng)用廣的濕法脫硫技術(shù)和研發(fā)體系，注意排污處理和防治工作。而我國(guó)現(xiàn)今的除塵技術(shù)主要是采用離心式除塵，電除塵，袋式除塵技術(shù)，其中電除塵運(yùn)用最為廣泛，理論技術(shù)與設(shè)備較為先進(jìn)成熟，除塵效率很高。而且，電除塵技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率高，技術(shù)性能可靠且運(yùn)行費(fèi)用低，因此成為了燃煤電站首選的技術(shù)。1.3方案論證1.3.1設(shè)計(jì)原始資料1.煤質(zhì)分析元素分析（ar,wt.%）工業(yè)分析（ar,wt.%）Qnet,ar(kJ/kg)CHONSAWVFC64.853.554.751.350.916.687.46821463.22.鍋爐型號(hào)：FG-35/3.82-M3.鍋爐熱效率：75%4.空氣過(guò)剩系數(shù)：1.455.空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：0.012kg/m36.煙塵排放因子：32%7.排煙溫度：190°C8.煙氣在鍋爐出口前阻力為1000Pa9.煙氣性質(zhì)按照空氣計(jì)算10.煙氣中煙塵顆粒粒徑分布粒徑/μm0.55101520304050>60粒徑分布/%518182214854611.按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2014）新建鍋爐標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：煙塵排放濃度限值（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：50mg/m3SO2排放濃度限值（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：300mg/m312.按照環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-2012）二類區(qū)適用標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：煙塵日平均排放濃度限值（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：0.15mg/m3SO2日平均排放濃度限值（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：0.30mg/m31.3.2技術(shù)路線首先對(duì)我國(guó)環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行研究，依照現(xiàn)狀分析在中國(guó)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫和除塵以保護(hù)環(huán)境的迫切性，然后調(diào)查國(guó)內(nèi)外脫硫和除塵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，通過(guò)所燃燒的煤種和煙氣特性對(duì)脫硫和除塵的技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，選擇除塵和脫硫工藝。接著進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)、脫硫設(shè)備結(jié)構(gòu)、煙囪、管道系統(tǒng)及阻力進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，再分析方案的可行性與經(jīng)濟(jì)性。最后，通過(guò)以上的設(shè)計(jì)使得煙氣達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)：煙塵排放濃度限值（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：50mg/m3，SO2排放濃度限值（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：300mg/m3。煙塵日平均排放濃度限值（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：0.15mg/m3；SO2日平均排放濃度限值（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）：0.30mg/m3[19]。1.3.3方案選擇本設(shè)計(jì)擬采用二級(jí)除塵與氧化鎂脫硫技術(shù)。根據(jù)粒徑分布，煙氣溫度，煤種含硫量作為依據(jù)，一級(jí)除塵擬采用旋風(fēng)除塵器，二級(jí)除塵擬采用電除塵器，脫硫擬采用氧化鎂脫硫。本設(shè)計(jì)將在每一章對(duì)脫硫除塵工藝進(jìn)行方案與設(shè)備的選擇。2一級(jí)除塵工藝計(jì)算2.1一級(jí)除塵工藝選擇通常而言，第一級(jí)預(yù)除塵主要去除大顆粒物，且除塵要求不高，通常采用重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器、多管旋風(fēng)除塵器和噴淋洗滌塔等。詳細(xì)性能對(duì)比見(jiàn)表2.1~2.3：表2.1除塵設(shè)備基本性能除塵器名稱阻力（Pa）除塵效率（%）初投資運(yùn)行費(fèi)用重力沉降室50~15040~60少少慣性除塵器100~50050~70少少旋風(fēng)除塵器400~130070~92少中多管旋風(fēng)除塵器800~150080~95中中噴淋洗滌塔100~30075~95中中表2.2各種除塵器設(shè)備費(fèi)用、耗鋼量及能耗量指標(biāo)除塵器名稱所占空間體積（m3/（1000m3/h））存儲(chǔ)設(shè)備費(fèi)（比值）耗鋼量（kg/(m3/h)）能耗量（kJ/m3）重力沉降室20~401.0慣性除塵器0.7~1.23.0~6.00.15~0.3旋風(fēng)除塵器約1.751.0~4.00.05~0.10.8~1.6多管旋風(fēng)除塵器3.92.5~5.00.07~0.151.6~4.0表2.3.各種除塵器阻力溫度指標(biāo)除塵器名稱除塵器作用最佳粒徑（μm）投資比較阻力（Pa）溫度（°C）備注重力沉降室重力>100低低200~1000<400占地面積大，除塵效率低慣性除塵器慣性力>50低400~1200<400除塵效率低旋風(fēng)除塵器離心力5~20400~2000<400由于本設(shè)計(jì)的煙氣顆粒粒徑分布主要在5-20μm，占72%，外加通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)旋風(fēng)除塵器技術(shù)成熟，制作方便，體積小，價(jià)格便宜，因此采用一級(jí)旋風(fēng)除塵器進(jìn)行預(yù)除塵。另外，考慮到壓力損失過(guò)大對(duì)除塵器的影響，作為一級(jí)除塵器要求不高，因此確定旋風(fēng)除塵器選型時(shí)阻力不大于800Pa。2.2煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度計(jì)算2.2.1煙氣量計(jì)算[20]利用低位發(fā)熱量、鍋爐熱效率和水的蒸發(fā)熱計(jì)算需煤量。①蒸發(fā)量為30t/h的鍋爐所需熱量：…………………（2.1）式中：—蒸發(fā)熱，kJ/h；—飽和蒸汽焓，按照絕對(duì)壓力3.92Mpa計(jì)算，取2801.7kJ/kg；—給水焓，取84.01kJ/kg；—煙氣蒸發(fā)量，30t/h鍋爐給定，kg/h。②需煤量：………………………（2.2）式中：—需煤量，kg/h；—蒸發(fā)熱，kJ/h；—低位發(fā)熱量，21463.2kJ/kg；—鍋爐熱效率，75%。③理論空氣量：…………（2.3）式中：Car，Har，Sar，Oar分別為煤中所含碳、氫、硫、氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，g/m3。④理論煙氣量：含水體積：………………………（2.4）式中：—空氣含水體積，m3/m3干空氣；—空氣含水量，0.012kg/m3干空氣。標(biāo)準(zhǔn)狀況下理論煙氣量：………………（2.5）式中：—理論煙氣量，m3/kg；—煤中所含水分，%；—煤中所含氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。⑤實(shí)際煙氣量：…………………（2.6）式中：—實(shí)際煙氣量，m3/kg；—空氣過(guò)剩系數(shù)，1.45。⑥煙氣流量：標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣流量：………………………（2.7）式中：—標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣流量，m3/h。實(shí)際工況下煙氣流量：…………………（2.8）式中：—實(shí)際工況下煙氣流量，m3/h；—標(biāo)準(zhǔn)狀況煙氣壓力，101325Pa；—實(shí)際工況煙氣壓力，101325Pa；—實(shí)際工況煙氣溫度，463K；—標(biāo)準(zhǔn)狀況煙氣溫度，273K。2.2.2煙氣含塵濃度………………………（2.9）式中：—煙氣含塵濃度，kg/m3；—煙塵排放因子，32%；—煙氣中灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。2.2.3煙氣中二氧化硫濃度…………………（2.10）式中：—煙氣中二氧化硫濃度，mg/m3。2.3一級(jí)除塵器計(jì)算[21]2.3.1一級(jí)除塵器尺寸計(jì)算①實(shí)際工況下煙氣密度：…………………（2.11）式中：—實(shí)際工況下煙氣密度，kg/m3；—標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣(煙氣)密度，1.293kg/m3。②煙氣流速和壓力損失：根據(jù)煙氣處理量qv=86158.01m3/h，初步選用CLP/B型旋風(fēng)除塵器，局部阻力系數(shù)ξ=5.8，預(yù)選煙氣流速為u0=18m/s進(jìn)行計(jì)算，允許壓力損失為800Pa。實(shí)際壓力損失：…………………（2.12）式中：—實(shí)際壓力損失，Pa；—局部阻力系數(shù)，5.8；—預(yù)選煙氣流速，18m/s。實(shí)際壓力損失小于允許壓力損失，實(shí)際流速為u=18m/s。③除塵器進(jìn)口面積：………………………（2.13）式中：—除塵器進(jìn)口面積，m2；—實(shí)際流速，18m/s。④筒體直徑：入口寬度：………………………（2.14）式中：—入口寬度，m；入口高度：………………………（2.15）式中：—入口高度，m。筒體直徑：………………………（2.16）式中：—筒體直徑，m。根據(jù)煙氣處理量、進(jìn)口面積和筒體直徑選擇型號(hào)：CLP/B-27.5-X型旋風(fēng)除塵器。其尺寸為：入口寬度b=0.825m，入口高度h=1.65m，筒體直徑D1=2.75m。⑤其他相關(guān)尺寸：排出管直徑：…………………（2.17）筒體長(zhǎng)度：…………………（2.18）錐體長(zhǎng)度：………………（2.19）排灰口直徑：……………（2.20）2.3.2一級(jí)除塵器效率計(jì)算①交界圓柱面尺寸：交界圓柱面高度：……………（2.21）交界圓柱面半徑：…………………（2.22）②分割粒徑：平均徑向速度：…………………（2.23）漩渦指數(shù)：…（2.24）交界面處氣流切向速度：…………………（2.25）分割粒徑：………………（2.26）式中：—分割粒徑，m；—?jiǎng)恿φ扯龋楸怼冻龎m工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P14表1-12，0.00002545Pa·s；—粉塵真密度，查表《大氣污染控制工程》P143表5-5，2150kg/m3。③一級(jí)除塵總效率：分級(jí)效率：………………（2.27）式中：—分級(jí)效率；—分級(jí)平均粒徑，μm。分級(jí)效率與總效率的計(jì)算見(jiàn)表2.4。表2.4旋風(fēng)除塵器總效率平均粒徑dp/μm0.55101520304050>60粒徑分布g1i/%5181822148546分級(jí)效率ηi/%0.120.370.500.580.640.730.780.821總效率η1/%ηig1i0.586.648.9412.768.975.813.913.306η1=∑ηig1i56.91④預(yù)處理后含塵濃度：……………（2.28）式中：—二級(jí)除塵所需效率，%；3二級(jí)除塵工藝計(jì)算3.1二級(jí)除塵方案選擇在選擇二級(jí)除塵器時(shí)，應(yīng)考慮其經(jīng)濟(jì)性、可靠性、適用性和社會(huì)性等方面的影響。除塵器的選擇受當(dāng)?shù)貤l件，現(xiàn)場(chǎng)條件，燃煤特性，排放標(biāo)準(zhǔn)和除塵效率需求等多種因素影響。因此，在選擇二級(jí)除塵裝置時(shí)，本設(shè)計(jì)對(duì)比了目前國(guó)內(nèi)對(duì)顆粒物除塵效率較高、工藝較為成熟而且應(yīng)用廣泛的靜電除塵和袋式除塵，從而選擇出合適的除塵工藝。見(jiàn)表3.1。表3.1電除塵與袋式除塵對(duì)比除塵器名稱項(xiàng)目靜電除塵器袋式除塵器除塵效率98%~99%，對(duì)粒徑1-2μm左右的顆粒有較好的除塵效率99%以上，對(duì)亞微米粒徑的顆粒有較好的除塵效率煙氣溫度可處理<350°C的高溫?zé)煔庖罁?jù)濾料材質(zhì)而定，常見(jiàn)材料：棉毛織物可處理80°C~90°C煙氣，尼龍織物最高溫度80°C，奧綸材料最高130°C，滌綸材料最高140°C，玻璃纖維最高250°C壓力損失100~200Pa1000~2000Pa腐蝕不易腐蝕易腐蝕使用壽命至少8~10年，長(zhǎng)則可達(dá)15年濾袋設(shè)計(jì)壽命一般為3~4年，實(shí)際使用時(shí)可能縮短至1~2年初投資適中適中運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較低高運(yùn)行可靠性較高高根據(jù)表2.7的對(duì)比可見(jiàn)，對(duì)于本設(shè)計(jì)中高達(dá)190°C的煙氣溫度和1000Pa的鍋爐出口前阻力而言，若使用袋式除塵器，普通的濾料材質(zhì)會(huì)引發(fā)燒袋，若采用耐高溫的玻璃纖維則造價(jià)昂貴，同時(shí)由于袋式除塵器的壓力損失極大，因此為了滿足鍋爐出口前阻力和袋式除塵器的壓力損失，勢(shì)必要采用風(fēng)量更大的風(fēng)機(jī)，這樣運(yùn)行投資就進(jìn)一步上升導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性不佳。因此，從經(jīng)濟(jì)性角度而言，對(duì)于高溫?zé)煔?，靜電除塵器適應(yīng)性較好，使用壽命較長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)費(fèi)用也較低。所以本設(shè)計(jì)采用電除塵工藝作為第二級(jí)除塵。3.2電除塵器尺寸計(jì)算3.2.1集塵板總面積集塵板板間距選取為2b=300mm。①總平均粒徑：……………………（3.1）式中：—總平均粒徑，μm；—分級(jí)粒徑，μm；—粒徑分布，%。②驅(qū)進(jìn)速度：………………（3.2）式中：—計(jì)算驅(qū)進(jìn)速度，一般在0.04~0.2m/s，m/s；—平均粒度影響系數(shù)，α1約等于20，選取1；—煙氣中硫含量，%。該式在板間距選取為400mm時(shí)需乘以1.3。將驅(qū)進(jìn)速度進(jìn)行圓整為ω=0.07m/s。③集塵板比面積：……………………（3.3）式中：—集塵板比面積，m2/m3/s；—需要的二級(jí)除塵效率，%。④集塵板總面積：………………………（3.4）式中：—集塵板總面積，m2；—實(shí)際工況下煙氣流量，m3/h。⑤實(shí)際集塵板總面積：………………………(3.5)式中：—實(shí)際集塵板總面積，m2；—儲(chǔ)備系數(shù)，選取1。3.2.2電場(chǎng)風(fēng)速根據(jù)《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P210表4-100，電廠鍋爐飛灰的電場(chǎng)風(fēng)速在0.7~1.4m/s，本設(shè)計(jì)預(yù)選電場(chǎng)風(fēng)速為u’0=1m/s。①電場(chǎng)斷面積：…………(3.6)式中：—預(yù)選電場(chǎng)風(fēng)速下的電場(chǎng)斷面積，m2；—預(yù)選電場(chǎng)風(fēng)速，m/s。②通道數(shù)量：極板有效高度：…………………（3.7）實(shí)際板高小于8m，按照0.5m進(jìn)行圓整，實(shí)際板高圓整為：hb=5m。電場(chǎng)寬度：………（3.8）計(jì)算通道數(shù)：…………（3.9）式中：—計(jì)算通道數(shù)，個(gè)；—板間距，mm?！?.10）通道數(shù)為整數(shù)，根據(jù)計(jì)算取整為Z=16個(gè)。③實(shí)際電場(chǎng)風(fēng)速：有效寬度：…………………（3.11）電場(chǎng)實(shí)際斷面：…………………（3.12）實(shí)際電場(chǎng)風(fēng)速校核：…………（3.13）式中：—實(shí)際電場(chǎng)風(fēng)速，m/s；—實(shí)際工況下煙氣流量，m3/h。預(yù)選風(fēng)速u’0與實(shí)際校核風(fēng)速u’的差值為0.003，小于0.1，合格。3.2.3電除塵器內(nèi)部尺寸計(jì)算本設(shè)計(jì)劃分電場(chǎng)數(shù)為3電場(chǎng)。①單電場(chǎng)長(zhǎng)度：…………………（3.14）式中：—單電場(chǎng)長(zhǎng)度，m；—電場(chǎng)數(shù)，個(gè)。單電場(chǎng)長(zhǎng)度圓整為l=3m?？傆行щ妶?chǎng)長(zhǎng)度：……………（3.15）②除塵器內(nèi)壁寬度：…………………（3.16）式中：—除塵器內(nèi)壁寬度，m；—最外層極板中心線與內(nèi)壁距離，一般取0.05~0.1m，m；③柱間距：50MW機(jī)組每爐宜采用1臺(tái)雙室或單室電除塵器，而25MW及以下機(jī)組每爐宜采用1臺(tái)單室電除塵器。鍋爐功率：……（3.17）根據(jù)鍋爐功率22.65MW小于25MW確定采用單室電除塵器。柱間距：……………………（3.18）式中：—柱間距，m；—中間小柱寬度，按照經(jīng)驗(yàn)選擇0.3m；—電除塵器室數(shù)，個(gè)。柱距長(zhǎng)：…………………（3.19）式中：—柱距長(zhǎng)，m；—單電場(chǎng)長(zhǎng)度，m；—立柱至陽(yáng)極板邊緣的垂直距離，一般選擇500、1000mm，本設(shè)計(jì)選擇500mm；—柱的寬度，一般在380~440mm之間，本設(shè)計(jì)選擇400mm。3.2.4進(jìn)出氣煙箱尺寸計(jì)算①電除塵器進(jìn)出口大端截面積：集塵極排數(shù)：………（3.20）電除塵器進(jìn)出口大端截面積：…………（3.21）式中：Fk—電除塵器進(jìn)出口大端截面積，m2；△—最外層極板中心線與內(nèi)壁距離，一般取0.05~0.1m。②進(jìn)出氣煙箱截面積：………………………（3.22）式中：—進(jìn)出氣煙箱計(jì)算截面積，m2；—進(jìn)出氣口風(fēng)速，本設(shè)計(jì)選擇8m/s；進(jìn)出氣煙箱截面積圓整為F”=3m2。分布板開孔率因氣體速度而異，對(duì)于1m/s，選取開孔率50%較合理。③進(jìn)氣煙箱長(zhǎng)度：進(jìn)出氣煙箱高度和寬度取與電場(chǎng)斷面相似，取進(jìn)出氣煙箱高度h’=1.5m，進(jìn)出氣煙箱寬度b’=2m?！?.23）式中：—進(jìn)氣煙箱長(zhǎng)度，m；—進(jìn)氣煙箱大端最長(zhǎng)邊，m；—進(jìn)氣煙箱小端最長(zhǎng)邊，m。當(dāng)使用導(dǎo)流裝置時(shí)，上式系數(shù)為0.35，當(dāng)不使用導(dǎo)流裝置時(shí)，上式系數(shù)取0.55~0.56。④出氣煙箱尺寸計(jì)算：出氣煙箱大端高度：……（3.24）出氣煙箱長(zhǎng)度：…………………（3.25）出氣煙箱大端頂端到頂梁下距離選取為0.35m，出氣煙箱底板斜度應(yīng)大于60°，本設(shè)計(jì)選取出氣煙箱底板斜度為60°。3.2.5灰斗計(jì)算灰斗選擇為四棱臺(tái)狀灰斗，根據(jù)一個(gè)電場(chǎng)配置一個(gè)灰斗的原則，沿氣流方向的灰斗數(shù)為n2=3個(gè)、垂直氣流方向的灰斗數(shù)為n3=1個(gè)，總灰斗數(shù)為3×1=3個(gè)。灰斗下口寬度選取為Bh=0.3m，灰斗壁斜度選應(yīng)大于60°，本設(shè)計(jì)選取灰斗壁斜度為60°。①灰斗高度：………………（3.26）灰斗下端至支柱基礎(chǔ)面距離選取為H3=0.8m。②灰斗上口面積：……………………（3.27）3.2.6電除塵器總體尺寸①除塵器總長(zhǎng)：……………（3.28）②除塵器總寬：走臺(tái)寬度選取為d走=1.8m?！?.29）③除塵器總高：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，頂部大梁高度選取H梁=1.7m，頂部遮攔高度H遮=1.2，底部卸灰高度H底=0.6m。……………（3.30）3.3高壓電源配置①高壓整流變壓器輸出電流：………………………（3.31）式中：—高壓整流變壓器輸出電流，mA；—平均板電流密度，一般取0.2~0.4mA/m2，本設(shè)計(jì)選取0.4mA/m2。②額定電壓：………………………（3.32）式中：—額定電壓，kV；—單位厘米電壓，一般取3~3.5kV/cm，本設(shè)計(jì)選取3.5kV/cm。根據(jù)額定電流和電壓選取整流設(shè)備型號(hào)：GGAJ02—0.2A/60kV，實(shí)際額定電流為0.2A，實(shí)際額定電壓為60kV。3.4電除塵器選型根據(jù)煙氣處理量、總除塵面積、允許氣體溫度等條件，選取型號(hào)為CDPK—45/3的單室三電場(chǎng)電除塵器。其詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表3.2。表3.2CDPK—45/3電除塵器技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目單位數(shù)值電場(chǎng)有效斷面積m231.25處理氣體量m3/h67000~112000總除塵面積m21330最高允許氣體溫度°C<300最高允許氣體壓力Pa80阻力損失Pa<300最高允許含塵濃度g/m380設(shè)計(jì)除塵率%99.8設(shè)備外形長(zhǎng)m18268設(shè)備外形寬m6196設(shè)備外形高m125993.5電除塵器效率計(jì)算…………（3.28）式中：—電除塵器效率，%；—集塵板總面積，m2；—驅(qū)進(jìn)速度，m/s。4脫硫工藝計(jì)算4.1脫硫工藝方案選擇煙氣脫硫主要有濕法脫硫，干法脫硫和半干法脫硫，首先將這三種脫硫方法及其主流工藝列表4.1進(jìn)行比較[22]：表4.1各種煙氣脫硫工藝比較脫硫工藝濕法干法半干法石灰石/石膏法雙堿法氧化鎂氨法海水法噴霧干燥法爐內(nèi)噴鈣法循環(huán)流化床法等離子體法脫硫效率（%）90~9890~9890~9890~9870~9070~8560~7560~90≥90吸收劑CaCO3NaOHMg(OH)2CaOMgONH3海水CaOCaOCaONH3可靠性高高高一般高一般一般高高結(jié)垢易結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢易結(jié)垢易結(jié)垢易結(jié)垢不結(jié)垢堵塞堵塞不堵塞不堵塞不堵塞不堵塞堵塞堵塞堵塞不堵塞占地面積大中小大中中中中中運(yùn)行費(fèi)用高一般低高低一般一般一般一般投資大較小小大較小較小小小大根據(jù)上表可見(jiàn)，在三種脫硫工藝的對(duì)比中濕法脫硫效率普遍高于干法和半干法，運(yùn)行可靠性也相對(duì)較高。在中國(guó)，濕法脫硫技術(shù)由于研究早，引進(jìn)早，因此在技術(shù)上最為成熟，運(yùn)用最為廣泛，在我國(guó)幾乎80%以上的煙氣脫硫技術(shù)運(yùn)用的是濕法脫硫，因此本方案決定使用的是該種技術(shù)成熟，運(yùn)用廣泛，脫硫效率極佳的脫硫技術(shù)。在濕法脫硫技術(shù)中選擇脫硫方案，本方案將遵循以下原則：(1)脫硫劑效率高，能夠滿足未來(lái)環(huán)境保護(hù)要求；(2)脫硫系統(tǒng)技術(shù)成熟可靠；(3)脫硫劑來(lái)源廣泛且價(jià)格合理、性能好；(4)副產(chǎn)品可以利用或者有值得開發(fā)的利用前進(jìn)；(5)從降低工程造價(jià)和維護(hù)成本考慮。在濕法脫硫中，雙堿法由于工藝復(fù)雜，而且需要不斷加入吸收劑成本較大，加上脫硫范圍限制，該種工藝現(xiàn)在正在繼續(xù)探索中，因此不適宜選擇該種技術(shù)。氨法由于技術(shù)同樣并不非常成熟，且存在目前不易解決的氨脫硫劑揮發(fā)和運(yùn)輸泄漏的問(wèn)題，因此在經(jīng)濟(jì)性上不適合選用。海水法由于地區(qū)限定太大，且脫硫效率不穩(wěn)定，因此難以選用。所以在濕法脫硫中，本方案主要從技術(shù)成熟，脫硫劑來(lái)源廣泛，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定使用廣泛的石灰法和鎂法中進(jìn)行選擇。表4.2石灰石/石膏法和氧化鎂法脫硫的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對(duì)比類型項(xiàng)目石灰石/石膏法氧化鎂法技術(shù)成熟性成熟成熟脫硫效率（%）90~9590~98液氣比（L/m3）約15約5脫硫劑價(jià)格（元/噸）（純度約85%，200目）200380Ca(Mg)/S1.031.03一次性投資（元/千瓦）250200運(yùn)行可靠性可靠更可靠循環(huán)池狀態(tài)漿狀水溶液狀脫硫劑貨源分布全國(guó)集中遼寧、山東脫硫產(chǎn)物市場(chǎng)有飽和趨勢(shì)廣闊注：氧化鎂價(jià)格為石灰石的2倍左右，耗量為石灰石的40%表4.3石灰石/石膏法和氧化鎂法脫硫的運(yùn)行費(fèi)用及效益對(duì)比類型項(xiàng)目石灰石/石膏法氧化鎂法年耗量年費(fèi)用（萬(wàn)元）年耗量年費(fèi)用（萬(wàn)元）脫硫劑（噸）5369107.38224785.39耗電量（萬(wàn)度）383.6210.98171.594.33耗水量（萬(wàn)立方米）14.9121.2920.1630.24人工費(fèi)用（人）4848直接費(fèi)用總計(jì)（萬(wàn)元）347.65217.96脫硫副產(chǎn)物（噸）658026.32—削減二氧化硫（噸）30943094削減1千克二氧化硫費(fèi)用（元）1.140.70少繳納排污費(fèi)（萬(wàn)元）371.28371.28經(jīng)濟(jì)收益（萬(wàn)元）49.95153.38通過(guò)表4.2和表4.3的對(duì)比，可以明顯的發(fā)現(xiàn)技術(shù)成熟的石灰石/石膏法和氧化鎂法在對(duì)中低硫煤進(jìn)行脫硫時(shí)，氧化鎂脫硫劑有以下優(yōu)勢(shì)：①脫硫效率更高，可達(dá)98%；②脫除等量的二氧化硫，氧化鎂的消耗量?jī)H為石灰石的40%；③達(dá)到90%以上的脫硫效率，氧化鎂法的液氣比需要在5L/m3左右，石灰石/石膏法的液氣比需要在15L/m3左右；④氧化鎂法在初投資和運(yùn)行費(fèi)用方面明顯低于石灰石/石膏法；⑤石灰石/石膏法占地面積大，而氧化鎂法占地面積小，更加適合于中小型鍋爐；⑥我國(guó)氧化鎂儲(chǔ)量豐富，儲(chǔ)量和產(chǎn)量均世界第一，脫硫劑來(lái)源廣泛易得；⑦脫硫副產(chǎn)物的市場(chǎng)前景廣闊，值得加以大力開發(fā)，有長(zhǎng)遠(yuǎn)的價(jià)值。本方案所使用的煤，其元素組成中硫的質(zhì)量百分比為0.9%，屬于低硫煤（含硫量＞3%為高硫煤，含硫量在0.51%~1%之間的為低硫煤），根據(jù)以上優(yōu)劣分析，本方案決定采用濕式氧化鎂法脫硫工藝。4.2吸收塔尺寸計(jì)算4.2.1吸收塔需要的吸收效率…………（4.1）式中：—需要的二氧化硫吸收效率，%；—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度，mg/m3；—《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2014）》中二氧化硫排放濃度限值，mg/m3。4.2.2吸收塔內(nèi)部煙氣特性計(jì)算①煙氣原水分：…………（4.2）式中：—煙氣原水分，%；—煤中所含氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；—煤中所含水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；—空氣過(guò)剩系數(shù)；—理論空氣量，m3/kg。②出口煙氣特性計(jì)算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)出口煙氣溫度為50°C。出口煙氣密度：…………………（4.3）式中：—出口煙氣密度，kg/m3；—出口大氣壓力，Pa；—出口煙氣溫度，K。每千克煙氣體積：………（4.4）出口溫度下煙氣飽和含水體積：…………………（4.5）式中：—出口溫度下煙氣飽和含水體積，m3；—50°C空氣飽和水含量，查表，g/kg干空氣。出口溫度下煙氣飽和含水比例：③增加水分體積：標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣流量：………………（4.6）增加水分體積流量：………（4.7）④噴淋塔內(nèi)氣體流量：標(biāo)準(zhǔn)狀況下吸收的二氧化硫流量：………（4.8）標(biāo)準(zhǔn)狀況下吸收的二氧化硫質(zhì)量流量：……（4.9）所需氧氣的質(zhì)量流量：氧化鎂脫硫反應(yīng)式：…………（4.10）………（4.11）根據(jù)反應(yīng)式可以得出每去除1千克二氧化硫，需要提供0.25千克的氧氣?！?.12）所需空氣質(zhì)量流量：………………（4.13）所需空氣體積流量：………………（4.14）剩余氮?dú)饬浚骸?.15）噴淋塔內(nèi)氣體流量：……………（4.16）4.2.3吸收區(qū)尺寸計(jì)算①噴淋塔直徑計(jì)算：…………………（4.17）式中：—噴淋塔直徑，m；—噴淋塔內(nèi)煙氣流速，m/s。②吸收區(qū)高度計(jì)算：二氧化硫摩爾分?jǐn)?shù)：……………（4.18）操作溫度：操作溫度近似認(rèn)為進(jìn)口溫度和出口溫度的平均溫度。………………………（4.19）式中：—操作溫度，°C；—進(jìn)口處煙氣溫度，°C；—出口處煙氣溫度，°C?！?.20）吸收區(qū)高度：………………（4.21）式中：—吸收區(qū)計(jì)算高度，m；—吸收塔內(nèi)煙氣流速，一般選取2.5~5m/s，本設(shè)計(jì)選取3m/s；—容積吸收率，一般取5.5~6.5，本設(shè)計(jì)取6。……（4.22）為了便于計(jì)算，對(duì)吸收區(qū)高度進(jìn)行圓整，吸收區(qū)高度圓整為ha=1.8m。實(shí)際吸收效率：……（4.23）噴嘴數(shù)量選擇為nm=20個(gè)，噴射擴(kuò)散角為αm=90°。4.2.4除霧區(qū)尺寸除霧器有效流通面積選取為Af=15m2，沖洗噴嘴距除霧器表面垂直距離hm=0.05m。沖洗覆蓋率：…………(4.24)最下層沖洗噴嘴距最上層噴淋塔距離為3m，最下層沖洗噴嘴距最上層沖洗噴嘴距離為3.5m，除霧區(qū)高度hf=3.5m。4.2.5漿液池高度①漿液池容量：……………………（4.25）式中：—漿液池容量，m3；—氧化鎂液氣比，本設(shè)計(jì)選擇5L/m3；—煙氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下濕態(tài)容積，VN=Vg，m3/s；—漿液停留時(shí)間，一般取2~6min，本設(shè)計(jì)取4min，240s。②漿液池高度：…………………（4.26）式中：—漿液池高度，m；—漿液池內(nèi)徑，Dj=Dp，m。4.2.6吸收塔總高①進(jìn)口尺寸吸收塔進(jìn)口寬度：…………………（4.27）進(jìn)口高度：………………………（4.28）式中：h1—吸收塔進(jìn)出口高度，m；vi—進(jìn)氣口煙速，一般取12~30m/s，本設(shè)計(jì)選取20m/s。出口高度與進(jìn)口高度相同，h1’=h1=0.84m，正方形進(jìn)口煙道邊長(zhǎng)選擇為mi=1m。②區(qū)域間距離煙道口到漿液池距離為h2=0.4m，煙道進(jìn)口到第一層吸收區(qū)下端距離h3=1m，煙道出口到除霧器最上層距離h4=0.5m，噴淋層吸收區(qū)層數(shù)ma=3個(gè)，噴淋層有效高度h5=0.8m，噴淋層最頂端到除霧區(qū)下端距離h6=0.5m。③吸收塔總高：4.2.7其他計(jì)算①液體循環(huán)量：…………………（4.29）②噴淋層高度：第一層：……（4.30）第二層：……………(4.31)第三層：……………（4.32）③每層漿液流量：………………（4.33）每層漿液流量進(jìn)行取整qj0=144m3/h。5煙囪工藝計(jì)算5.1煙囪內(nèi)煙氣特性由于使用噴淋塔脫硫的過(guò)程中，煙氣與噴淋的漿液不僅進(jìn)行了脫硫反應(yīng)，同時(shí)也進(jìn)行了逆流換熱，使得噴淋塔出口處的煙氣溫度下降至50°C，因此需要在進(jìn)入煙囪前進(jìn)行加熱，使得煙囪內(nèi)部煙氣溫度達(dá)到80°C。最終使得煙囪內(nèi)煙氣溫度達(dá)到80°C，煙氣壓力達(dá)到100KPa。①煙囪內(nèi)實(shí)際煙氣流量：……………（5.1）式中：—煙囪內(nèi)實(shí)際煙氣流量，m3/s；—煙囪內(nèi)煙氣溫度，°C；—煙囪內(nèi)煙氣壓力，KPa；—剩余氮?dú)饬?，m3/s。5.2煙囪內(nèi)煙氣流速煙氣流速根據(jù)垂直干管，管中粉塵性質(zhì)為煤灰，根據(jù)《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)—大氣污染控制設(shè)備》P529表3-3-12預(yù)選煙囪內(nèi)煙氣流速為vc0=10m/s。①煙囪截面積：…………（5.2）②煙囪平均直徑：……………（5.3）將煙囪平均直徑按照0.1m進(jìn)行圓整，因此煙囪平均直徑圓整為dc=1.6m。③煙氣流速校核：………………（5.4）5.3煙囪幾何高度由于有速度的熱煙氣從煙囪出口排出后有初始動(dòng)能，且溫度高于周圍大氣溫度因而產(chǎn)生浮力，所以可以上升相當(dāng)一段距離，這即成為煙氣抬升高度。因此需要計(jì)算煙囪有效高度后減去煙氣的抬升高度才能得到煙囪真正需要的幾何高度。5.3.1煙囪出口處風(fēng)速煙囪出口處風(fēng)速需要按照當(dāng)?shù)貦z測(cè)的10m處的年平均風(fēng)速，因此調(diào)查上海地區(qū)10m處年平均風(fēng)速得上海地區(qū)年平均風(fēng)速為3.5m/s。風(fēng)速修正的計(jì)算需要按照《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286—98）中的公式進(jìn)行計(jì)算：……………………（5.5）式中：—需要求的高度處的風(fēng)速，m/s；—當(dāng)?shù)?0m處的風(fēng)速，m/s；—需要修正的高度，本設(shè)計(jì)暫時(shí)選擇15m；—已知的風(fēng)速測(cè)量高度，m；—風(fēng)隨高度變化指數(shù)，該指數(shù)根據(jù)鍋爐所在區(qū)域不同而變化，本設(shè)計(jì)選擇離海岸較遠(yuǎn)田野、房屋較少的村莊市郊，該指數(shù)為0.14~0.16，本設(shè)計(jì)取0.15。5.3.2煙塵有效源高度①處理后煙塵濃度：……（5.6）②煙塵源強(qiáng)：……………（5.7）③煙塵有效源高度：……………（5.8）式中：—煙塵有效源高度，m；—煙塵最高允許濃度，給定，mg/s。5.3.3二氧化硫有效源高度①處理后二氧化硫濃度：…（5.9）②二氧化硫源強(qiáng)：…………………（5.10）③二氧化硫有效源高度：………（5.11）式中：—二氧化硫有效源高度，m；—二氧化硫最高允許濃度，給定，mg/s；為了使得煙囪的幾何高度能夠滿足所需要的高度，因此需要在煙塵有效源高度和二氧化硫有效源高度中選擇相對(duì)而言更高的有效源高度。對(duì)比煙塵有效源高度和二氧化硫有效源高度后，發(fā)現(xiàn)煙塵有效源高度更高，因此之后的計(jì)算采用煙塵有效源高度為實(shí)際有效源高度，即H有效=23.32m。5.3.4煙氣抬升高度①煙氣熱釋放率：……………（5.12）式中：—煙氣熱釋放率，kW；—環(huán)境大氣壓，hPa；—煙囪口煙氣和環(huán)境溫差，°C。②煙氣抬升高度：煙氣抬升高度在此選用霍蘭德公式進(jìn)行計(jì)算…………………（5.13）式中：—煙氣抬升高度，m；—煙囪內(nèi)煙氣流速，m/s；—煙囪管徑，m?！?.14）5.3.5煙囪幾何高度………（5.15）5.4其他計(jì)算5.4.1煙囪底部寬度……………………（5.16）式中：—煙囪底部直徑，m；—錐度，選定，0.02。5.4.2煙囪阻力損失①煙氣密度：……（5.17）②煙囪阻力損失：……………（5.18）式中：—煙囪阻力損失，Pa；—摩擦阻力系數(shù)，根據(jù)管道材質(zhì)鋼管選擇系數(shù)為0.02。6阻力計(jì)算及風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)選型本設(shè)計(jì)采取鋼板制圓形鋼管，各設(shè)備的連接管段中包括垂直管與水平管，煙氣流速的選擇需要同時(shí)滿足垂直管和水平管的最低氣流速度，管中粉塵性質(zhì)為煤灰。根據(jù)《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)—大氣污染控制設(shè)備》P529表3-3-12進(jìn)行選擇，當(dāng)粉塵性質(zhì)為煤灰時(shí)，垂直管最低氣流流速為10m/s，水平管最低氣流流速為12m/s。因此管道內(nèi)氣流流速必須大于12m/s。6.1管道內(nèi)徑計(jì)算6.1.1管道內(nèi)徑……………………（6.1）式中：—管道內(nèi)徑，m；—管道內(nèi)煙氣流速，本設(shè)計(jì)選擇15m/s?！?.2）根據(jù)計(jì)算得到的管道內(nèi)徑進(jìn)行查表選取標(biāo)準(zhǔn)管道。根據(jù)《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)—大氣污染控制設(shè)備》P530表3-3-14的圓形通風(fēng)管道規(guī)格，按照計(jì)算所得數(shù)值選取管道外徑為Dn=Φ1400mm的管道。由于所選擇的是鋼板制圓形風(fēng)管，因此查得該規(guī)格管道壁厚為1.2~1.5mm，本設(shè)計(jì)選取壁厚為s=1.2mm。6.1.2管道實(shí)際內(nèi)徑6.1.3管道內(nèi)流速校核………（6.3）6.2管道摩擦阻力計(jì)算在計(jì)算管道摩擦阻力時(shí)需要將干管所用的管道長(zhǎng)度進(jìn)行統(tǒng)合計(jì)算。本設(shè)計(jì)將根據(jù)選型和計(jì)算確定各個(gè)設(shè)備的進(jìn)出口中心線以計(jì)算兩個(gè)鏈接設(shè)備之間直管段的管道長(zhǎng)度。通常兩個(gè)設(shè)備之間連接管道需要預(yù)留一定的距離以保障人員通行和維修，因此本設(shè)計(jì)將水平管段預(yù)留的距離設(shè)置為3m。本設(shè)計(jì)中設(shè)備連接一共分為四條水平管段管道和三條豎直管段管道，鍋爐到旋風(fēng)除塵器的水平管道長(zhǎng)度選定為l1=3m。旋風(fēng)除塵器到電除塵器水平管段管道長(zhǎng)度為l2=3m。根據(jù)《環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)—大氣污染控制設(shè)備》P46表1-1-40中擴(kuò)大的XLP/B型號(hào)旋風(fēng)除塵器的尺寸參數(shù)計(jì)算旋風(fēng)除塵器出口中心線的高度為12.135m，根據(jù)第三章計(jì)算的電除塵器各項(xiàng)高度的計(jì)算結(jié)果，確定從地面開始直到進(jìn)出氣煙箱中心線的高度為7.662m。因此旋風(fēng)除塵器到電除塵器的直管段管道長(zhǎng)度為l3=4.473。電除塵器到吸收塔水平管段管道長(zhǎng)度為l4=3m。根據(jù)第四章所計(jì)算的吸收塔進(jìn)口高度以確認(rèn)吸收塔進(jìn)口中心線相對(duì)地面的高度為4.42，因此結(jié)合之前計(jì)算的電除塵器出氣口中心線高度差即是電除塵器到吸收塔豎直管段管道長(zhǎng)度l5=3.242m。吸收塔到煙囪的水平管段管道長(zhǎng)度為l6=3m。吸收塔連接煙囪通過(guò)引風(fēng)機(jī)輸送煙氣進(jìn)入煙囪頂部，為了安全考慮需要在底部預(yù)留1m的高度，吸收塔頂部出口處中心線高度為13.16，因此吸收塔到煙囪豎直管段管道長(zhǎng)度l7=12.16m。由于脫硫前和脫硫后煙氣溫度變化較大，因此會(huì)導(dǎo)致脫硫前和脫硫后煙氣密度相差很大，因此在計(jì)算管道內(nèi)摩擦阻力系數(shù)時(shí)將其分為脫硫前和脫硫后兩段分別進(jìn)行計(jì)算。6.2.1脫硫前管道摩擦阻力損失①脫硫前管道總長(zhǎng)：……（6.4）②脫硫前摩擦阻力：………………（6.5）式中：—脫硫前摩擦阻力，Pa；—工作狀況下煙氣密度，kg/m3；—摩擦阻力系數(shù)，是雷諾數(shù)Re和管道相對(duì)粗糙度K/d的函數(shù)，對(duì)于金屬管道可取0.02，對(duì)于磚砌或者混凝土管道可取0.04。6.2.2脫硫后管道摩擦阻力損失①脫硫后管道總長(zhǎng)：…………………（6.6）②脫硫后管道內(nèi)煙氣密度：…………………（6.7）式中：—脫硫后管道內(nèi)煙氣密度，kg/m3；—煙氣工作壓力，pa；—脫硫后煙氣溫度，K。③脫硫后摩擦阻力：……（6.8）管道摩擦壓力總損失為：……（6.9）6.3管道局部壓力損失由于管道為圓管，而各個(gè)設(shè)備的進(jìn)口都是矩形，且進(jìn)口與管徑面積不同，因此需要采用漸縮管和漸擴(kuò)管來(lái)達(dá)到連接的效果，并且改變進(jìn)口風(fēng)速，同時(shí)因此也會(huì)產(chǎn)生局部阻力。再者，由于各設(shè)備間的進(jìn)口高度不同，因此連接各設(shè)備除了水平管段還需要通過(guò)直管段來(lái)調(diào)節(jié)高度。連接水平管段和直管段就需要通過(guò)90°彎頭進(jìn)行連接，因此也會(huì)產(chǎn)生局部阻力。6.3.1漸縮管局部壓力損失在整個(gè)系統(tǒng)中，旋風(fēng)除塵器、電除塵器、脫硫塔都需要使用漸縮管，但是每個(gè)漸縮管由于其中煙速變化不同導(dǎo)致其局部阻力不同。漸縮管局部壓力損失：…………………（6.10）式中：—局部壓力損失，Pa；—局部阻力系數(shù)，選擇漸縮角為45°，當(dāng)漸縮角小于等于45°時(shí)，局部阻力系數(shù)為0.18；—漸擴(kuò)管中煙氣密度，kg/m3；—漸縮管中的平均煙氣流速，m/s。①旋風(fēng)除塵器進(jìn)口漸縮管壓力損失：②電除塵器出口漸縮管局部壓力損失：③脫硫塔進(jìn)口漸縮管局部壓力損失：④漸縮管局部壓力總損失：……（6.11）6.3.2漸擴(kuò)管局部壓力損失在管道通過(guò)漸縮管與各個(gè)設(shè)備連接后，同樣需要使用漸擴(kuò)管將設(shè)備剩余端口再次連接到管道。因此進(jìn)口處漸縮的設(shè)備，出口處就需要通過(guò)漸擴(kuò)管來(lái)連接管道，同理出口漸縮必然需要漸擴(kuò)。本設(shè)計(jì)統(tǒng)一選取漸擴(kuò)管角度為30°，根據(jù)不同的管道截面積和煙氣進(jìn)出口截面積之比來(lái)確認(rèn)局部阻力系數(shù)。漸擴(kuò)管局部壓力損失：…………………（6.12）式中：—漸擴(kuò)管局部壓力損失，Pa；—漸擴(kuò)管局部阻力系數(shù)；—漸擴(kuò)管中煙氣密度，kg/m3；—漸擴(kuò)管中的平均煙氣流速，m/s。管道截面積：………………（6.13）①旋風(fēng)除塵器出口漸擴(kuò)管局部壓力損失：旋風(fēng)除塵器出口截面積與管道截面積之比為1.16，因此根據(jù)漸擴(kuò)角30°和面積比1.25選取漸擴(kuò)管局部阻力系數(shù)為ξk=0.07。②電除塵器進(jìn)口漸擴(kuò)管局部壓力損失：電除塵器進(jìn)口截面積與管道截面積之比為1.94，因此根據(jù)漸擴(kuò)角30°和面積比2.00選取漸擴(kuò)管局部阻力系數(shù)為ξk=0.26。③脫硫塔出口漸擴(kuò)管局部壓力損失：脫硫塔出口截面積與管道截面積之比為1.54，因此根據(jù)漸擴(kuò)角30°和面積比1.50選取漸擴(kuò)管局部阻力系數(shù)為ξk=0.13。④漸擴(kuò)管局部壓力總損失：……（6.14）6.3.390°彎頭彎管局部壓力損失選取最小曲率半徑，即彎管的曲率半徑與管徑相同R=Dn=1.4m。根據(jù)曲率半徑R=Dn且彎管角度90°查《環(huán)保設(shè)別設(shè)計(jì)手冊(cè)—大氣污染控制設(shè)備》P537表3-3-18中的續(xù)表查得局部阻力系數(shù)ξw=0.23。因?yàn)槊摿蚯昂兔摿蚝鬁囟扔袇^(qū)別，因此會(huì)導(dǎo)致煙氣密度的不同，所以在計(jì)算彎頭彎管局部壓力損失的時(shí)候也將其計(jì)算過(guò)程區(qū)分為脫硫前和脫硫后。彎管局部壓力損失：…………………（6.15）式中：—彎管局部壓力損失，Pa；—彎管局部阻力系數(shù)；—彎管中煙氣密度，kg/m3；—管道中氣流速度，m/s。①脫硫前單個(gè)彎管局部壓力損失：②脫硫后單個(gè)彎管局部壓力損失：脫硫前從鍋爐煙氣出口連接到電除塵器總計(jì)使用彎管6個(gè)，脫硫后從脫硫塔連接到煙囪總計(jì)使用彎管2個(gè)。因此管道的彎頭總損失為：………（6.16）6.4煙氣壓力總損失壓力總損失需要整理每個(gè)設(shè)備和管道各自的壓力損失，之后將其相加求得。鍋爐出口前阻力根據(jù)給定條件為△Pg=1000Pa，旋風(fēng)除塵器壓力損失根據(jù)第二章的計(jì)算求得為△P=716.35Pa，電除塵器阻力按照所選型號(hào)可能達(dá)到的最大阻力進(jìn)行選取△Pe=300Pa，脫硫塔阻力選取為△Ps=1500Pa。因此，總阻力損失為：6.5風(fēng)機(jī)選擇選擇風(fēng)機(jī)的時(shí)候需要通過(guò)計(jì)算風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓以及電動(dòng)機(jī)的功率來(lái)作為選型依據(jù)，同時(shí)因?yàn)榭紤]到實(shí)際情況，一般需要為風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)選擇一定的儲(chǔ)備系數(shù)。由于本設(shè)計(jì)是鍋爐所使用的脫硫除塵系統(tǒng)，因此引風(fēng)機(jī)使用鍋爐通風(fēng)機(jī)G、Y4-73系列。這類風(fēng)機(jī)作為引風(fēng)機(jī)使用時(shí)，實(shí)驗(yàn)氣體溫度為200°C，壓力為100kPa，氣體密度0.745kg/m3。6.5.1風(fēng)機(jī)風(fēng)量風(fēng)量選擇儲(chǔ)備系數(shù)為1.1，因此風(fēng)機(jī)風(fēng)量為：……（6.17）6.5.2風(fēng)機(jī)風(fēng)壓由于煙囪內(nèi)外氣體溫度引發(fā)氣體密度差異，該種密度差異產(chǎn)生的壓差稱為煙囪抽力。①煙囪抽力：……………………（6.18）式中：—煙囪抽力，Pa；—煙囪幾何高度，m；—環(huán)境溫度，K；—煙囪內(nèi)煙氣溫度，K；—環(huán)境大氣壓，Pa。②風(fēng)機(jī)風(fēng)壓：風(fēng)壓選擇儲(chǔ)備系數(shù)為1.2，因此風(fēng)機(jī)風(fēng)壓為：…………（6.19）式中：—風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa；—風(fēng)機(jī)性能表中實(shí)驗(yàn)氣體溫度，K；—風(fēng)機(jī)性能表中實(shí)驗(yàn)氣體壓力，Pa；—風(fēng)機(jī)性能表中實(shí)驗(yàn)氣體密度，kg/m3。根據(jù)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓選擇引風(fēng)機(jī)型號(hào)G4-73-12D。該型號(hào)引風(fēng)機(jī)參數(shù)見(jiàn)表6.1。表6.1G4-73-12D性能參數(shù)轉(zhuǎn)速/（r/min）全壓/(Pa)流量/(m3/h)效率/%軸功率14504655~329364200~10700088.5~84.094.9~116該引風(fēng)機(jī)配置的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y315M2-4，此種引風(fēng)機(jī)為聯(lián)軸器直聯(lián)傳動(dòng)。其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表6.2。表6.2Y315M2-4型電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)功率/kW聯(lián)軸器（1套）電機(jī)地腳螺栓GB799-76ST0103風(fēng)機(jī)軸電機(jī)軸160240×75×857585M24×630電動(dòng)機(jī)功率儲(chǔ)備系數(shù)為1.3。③需要的電動(dòng)機(jī)功率：…………（6.20）式中：—電動(dòng)機(jī)功率，kW；—風(fēng)機(jī)在全壓頭時(shí)效率，按照風(fēng)機(jī)性能參數(shù)表，選取效率為85%；—機(jī)械傳動(dòng)效率，根據(jù)《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》P465表8-9聯(lián)軸器直聯(lián)傳動(dòng)時(shí)機(jī)械傳動(dòng)效率為0.98；為了滿足電功率要求，選擇功率為160kW的Y315M2-4型電動(dòng)機(jī)兩臺(tái)。7總結(jié)與展望7.1總結(jié)本次設(shè)計(jì)內(nèi)容是為小型燃煤蒸汽鍋爐設(shè)計(jì)的脫硫除塵系統(tǒng)，通過(guò)機(jī)械式除塵的旋風(fēng)除塵器和電除塵器進(jìn)行一級(jí)和二級(jí)除塵，使用氧化鎂作為脫硫劑的噴淋式脫硫塔進(jìn)行脫硫，旋風(fēng)除塵器擬選用CLP/B-27.5-X型，靜電除塵器擬選用CDPK—45/3型，引風(fēng)機(jī)擬選用G4-73-12D型，電動(dòng)機(jī)擬選用Y315M2-4型兩臺(tái)，使得排出煙氣的粉塵和二氧化硫濃度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。煤炭作為中國(guó)使用最為廣泛，數(shù)量最為巨大的資源，其本身分類眾多，各種煤炭的含硫量和灰分都不相同。因此，針對(duì)鍋爐所燃燒的不同每種就有必要為其量身定制一套除塵脫硫系統(tǒng)。畢竟即使煤種天差地別，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)卻是統(tǒng)一的，不會(huì)因?yàn)槭褂玫拿悍N不同而降低標(biāo)準(zhǔn)。雖然除塵脫硫系統(tǒng)對(duì)于當(dāng)今的燃煤鍋爐而言非常必要，然而在整個(gè)設(shè)計(jì)的計(jì)算過(guò)程中，有一些不同參考書目出現(xiàn)不同參考數(shù)值的情況下，還有許多工程上的參數(shù)以經(jīng)驗(yàn)值為依據(jù)，并沒(méi)有什么詳細(xì)的選取依據(jù)。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要考慮其經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境效益等問(wèn)題，不能肆意得擴(kuò)大設(shè)備也不能隨意加長(zhǎng)管道。選型必須選擇恰到好處、最適合的型號(hào)。同時(shí)還要考慮到便于拆裝維護(hù)等方面的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)管道的時(shí)候也不可以過(guò)分節(jié)約鋼材。因此真正工程上進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候還需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)安裝情況進(jìn)行不斷的修正分析。總之，隨著環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的不斷進(jìn)步和完善，煙氣的除塵和脫硫也會(huì)日益受到重視，這方面的技術(shù)也會(huì)不斷得革新和完善，該行業(yè)在將來(lái)會(huì)有更好的發(fā)展前景。7.2展望本設(shè)計(jì)初步滿足了設(shè)計(jì)要求，然而設(shè)計(jì)結(jié)果卻依然存在缺陷，脫硫塔的形狀略顯細(xì)長(zhǎng)，在實(shí)際建造過(guò)程中可能不穩(wěn)。煙囪的高度有些低，若周圍有較高的建筑可能會(huì)產(chǎn)生影響，尚且有待改善。

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