燃煤采暖鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計環(huán)境監(jiān)治畢業(yè)

環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院姓名:張宇班級:環(huán)工0901指導(dǎo)教師：殷進(jìn)設(shè)計題目:某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計2023.6目錄TOC\o"1-5"\h\u5653第一章總論 229791.1概述 2146831.2設(shè)計任務(wù)書 3214311.2.1設(shè)計題目：某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計 3281681.2.2課程設(shè)計的目的 3100121.2.3設(shè)計原始資料 3223331.2.4設(shè)計內(nèi)容和規(guī)定 667671.3設(shè)計依據(jù)和原則 725860第二章除塵工藝流程擬定 8235412.1方案擬定與論證 8311102.2工藝流程描述 818007a、煙氣脫硫除塵工藝流程 810565第三章重要及輔助設(shè)備設(shè)計與選型 10139673.1煙氣量、煙氣和二氧化硫濃度的計算 10301823.1.1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量 1097133.1.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量 1083333.1.3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量 11209103.1.4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度 11224933.1.5標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算 12172253.2除塵器的選擇 12137063.3擬定除塵器、風(fēng)機和煙囪的位置及管道的分布 16150393.3.1各裝置及管道布置的原則 16115383.3.2管徑擬定 16309623.4煙囪的設(shè)計 16293693.4.1煙囪高度的擬定 16233953.4.2煙囪直徑的計算 1753373.5系統(tǒng)中煙氣溫度的變化 18281063.5.1煙氣在管道內(nèi)的溫度降 18296753.5.2煙氣在煙囪中的溫度降 1930333.6系統(tǒng)阻力的計算 19280473.6.1摩擦壓力損失 1947603.6.2局部壓力損失 20125263.7風(fēng)機和電動機選擇及計算 20106973.7.1風(fēng)機風(fēng)量的計算 2038603.7.2風(fēng)機風(fēng)壓的計算 2119793第四章設(shè)備及布置圖 22284664.1設(shè)備一覽表 22161164.2凈化解決設(shè)施的總平面剖面布置 223567參考文獻(xiàn) 2310283致謝 2424076設(shè)計小結(jié) 2529916附錄 26第一章總論1.1概述隨著經(jīng)濟和社會的發(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，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，且污染限度還在加劇。因此，控制燃煤煙塵的SO2對改善大氣污染狀況至關(guān)重要。高溫氣體凈化重要涉及脫硫和除塵兩部分，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，脫硫和除塵作為獨立的單元操作分別在各自的裝置中完畢。而在脫硫除塵一體化工藝過程中，將脫硫和除塵兩個單元操作結(jié)合起來，即在一個操作單元中既達(dá)成除塵的目的又滿足脫硫的規(guī)定。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值。目前煙氣脫硫除塵一體化裝置重要是通過工藝改造和設(shè)備優(yōu)化組合來實現(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現(xiàn)這一目的。假如可以在現(xiàn)有的成熟的高效率脫硫工藝的基礎(chǔ)上，在投資成本和運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)一定會有很好的推廣價值，產(chǎn)生良好的社會效益和經(jīng)濟效益。1.2設(shè)計任務(wù)書1.2.1設(shè)計題目：某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計1.2.2課程設(shè)計的目的性質(zhì)：廢氣污染控制工程課程設(shè)計是廢氣污染控制工程課程的重要實踐性環(huán)節(jié)，是環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生在校期間第一次較全面的廢氣污染控制設(shè)計能力訓(xùn)練，在實現(xiàn)學(xué)生總體培養(yǎng)目的中占有重要地位。任務(wù)與目的：通過本課程學(xué)習(xí)，掌握《廢氣解決設(shè)施設(shè)計與運營》課程各基本原理和基本設(shè)計方法的應(yīng)用，培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生解決實際問題的能力。結(jié)合前續(xù)課程《廢氣解決設(shè)施設(shè)計與運營》的內(nèi)容，本課程內(nèi)容為，運用各種污染物的不同控制、轉(zhuǎn)化、凈化原理和設(shè)計方法，進(jìn)行除塵、除硫、脫氮等廢氣污染控制工程設(shè)計，使學(xué)生在廢氣污染控制工程方面得到工程訓(xùn)練。a．通過課程設(shè)計實踐，樹立對的的設(shè)計思想，培養(yǎng)綜合運用廢氣污染控制設(shè)計課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實際知識來分析和解決廢氣污染控制設(shè)計問題的能力。b．學(xué)習(xí)廢氣污染控制設(shè)計的一般方法、環(huán)節(jié)，掌握廢氣污染控制設(shè)計的一般規(guī)律。c．進(jìn)行廢氣污染控制設(shè)計基本技能的訓(xùn)練：例如計算、繪圖、查閱資料和手冊、運用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。d．培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實的工作作風(fēng)，踏實苦干、敢于創(chuàng)新的敬業(yè)精神。通過課程設(shè)計進(jìn)一步消化和鞏固專業(yè)課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)運用所學(xué)理論知識進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)計的初步能力。通過設(shè)計，了解工程設(shè)計的內(nèi)容、方法及環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生擬定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計方案、進(jìn)行設(shè)計計算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫設(shè)計說明書的能力。1.2.3設(shè)計原始資料鍋爐型號：GWWG2.8-95/70-Ⅲ型，共4臺（SZL4—13型，共四臺（2.8MW×4）設(shè)計耗煤量：728kg/h（臺）600kg/h（臺）排煙溫度：190℃（160℃）煙氣密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：1.34kg/m3空氣過剩系數(shù)：α=1.4排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：16%煙氣在鍋爐出口前阻力：800Pa本地大氣壓力：97.86KPa冬季室外空氣溫度：－1℃空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）按0.01293kg/m3煙氣其他性質(zhì)按空氣計算煤的工業(yè)分析值：CY=68%HY=4%SY=1%OY=5%NY=1%WY=6%AY=15%VY=13%按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2023）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。表1-1鍋爐煙塵最高允許排放濃度和煙氣黑度限值鍋爐類別合用區(qū)域煙塵排放濃度（mg/m3)煙氣黑度（林格曼黑度，級）Ⅰ時段Ⅱ時段燃煤鍋爐自然通風(fēng)鍋爐（<0.7MW(1t/h)）一類區(qū)100801二、三類區(qū)150120其它鍋爐一類區(qū)100801二類區(qū)250200三類區(qū)350250燃油鍋爐輕柴油、煤油一類區(qū)80801二、三類區(qū)100100其它燃料油一類區(qū)10080*1二、三類區(qū)200150燃?xì)忮仩t所有區(qū)域50501注：*嚴(yán)禁新建以重油、渣油為燃料的鍋爐表1-2鍋爐二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度鍋爐類別合用區(qū)域SO2排放濃度（mg/m3）NOx排放濃度（mg/m3）Ⅰ時段Ⅱ時段Ⅰ時段Ⅱ時段燃煤鍋爐所有區(qū)域1200900//燃油鍋爐輕柴油、煤油所有區(qū)域700500/400其它燃料油所有區(qū)域1200900*/400*燃?xì)忮仩t所有區(qū)域100100/400注：*一類區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁新建以重油、渣油為燃料的鍋爐。4煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：200mg/m3二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：900mg/m3凈化系統(tǒng)布置場地如圖所示的鍋爐房北側(cè)15m以內(nèi)。1.2.4設(shè)計內(nèi)容和規(guī)定（1）燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算。（2）凈化系統(tǒng)設(shè)計方案的分析擬定。圖1鍋爐房平面布置圖圖2Ⅰ-Ⅰ剖面圖（3）除塵器的比較和選擇：擬定除塵器類型、型號及規(guī)格，并擬定其主要運營參數(shù)。（4）管網(wǎng)布置及計算：擬定各裝置的位置及管道布置。并計算各管段的管徑、長度、煙囪高度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力。（5）風(fēng)機及電機的選擇設(shè)計：根據(jù)凈化系統(tǒng)所解決煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)總阻力等計算選擇風(fēng)機種類、型號及電動機的種類、型號和功率。（6）編寫設(shè)計說明書：設(shè)計說明收按設(shè)計程序編寫、涉及方案的擬定、設(shè)計計算、設(shè)備選擇和有關(guān)設(shè)計的簡圖等內(nèi)容。課程設(shè)計說明書應(yīng)有封面、目錄、前言、正文、小結(jié)及參考文獻(xiàn)等部分，文字應(yīng)簡明、通順、內(nèi)容對的完整，書寫工整、裝訂成冊。（7）圖紙規(guī)定上述備、管件編號、并附明細(xì)表。（8）除塵系統(tǒng)平面、剖面布置圖2至3張（1號、2號或3號），如圖1和圖2。圖中設(shè)備管件應(yīng)標(biāo)注編號，編號應(yīng)與系統(tǒng)相應(yīng)。布置圖應(yīng)按比例繪制。鍋爐房及鍋爐的繪制可以簡化，但應(yīng)能表白建筑外形和重要結(jié)構(gòu)型式。在平面布置圖中應(yīng)有方位標(biāo)志（指北針）。1.3設(shè)計依據(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：SZL4—13型，SZ——雙鍋筒縱置式，L——鏈條爐排，4——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。燃料燃燒就是供應(yīng)足夠的氧氣，也就是想爐膛內(nèi)供應(yīng)足夠的空氣。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。按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271—2023）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，故建地應(yīng)在二類區(qū)：城鄉(xiāng)規(guī)劃中擬定的居住區(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)。在設(shè)計過程中要考慮各除塵器的除塵效率，設(shè)備用費等各項技術(shù)經(jīng)濟條件。通過計算，根據(jù)工況下的煙氣量、煙氣溫度及達(dá)成的除塵效率選擇除塵器。我選擇的是SCX型除塵脫硫技術(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)簡樸、壓力損失小、操作穩(wěn)定、脫硫除塵效率高等優(yōu)點。根據(jù)氣液相對運動的不同，噴霧除塵脫硫裝置可以分為逆流型和錯流型。逆流型是煙氣向上運動，霧滴由噴嘴噴出向下運動，使氣液得以充足混合，完畢除塵脫硫過程;錯流型是霧滴由噴嘴向下噴出，而煙氣水平流動。此外，在一些噴霧脫硫塔中，尚有采用順流型的，即煙氣向上運動，霧滴由噴嘴向上噴出，與煙氣同向流動，來增長氣液接觸時間，提高傳質(zhì)效果，同時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見第二章除塵工藝流程擬定2.1方案擬定與論證對于文丘里除塵器,當(dāng)進(jìn)水呈中性時(pH=7左右),除塵器出水pH=3~3·5,尾部沖灰系統(tǒng)、灰渣泵等易受酸性腐蝕,此時脫硫效率小于30%。為了提高除塵器的脫硫效率,必須提高進(jìn)水pH值。當(dāng)進(jìn)水pH呈堿性時,(pH>8)除塵器出水pH為5左右。采用堿性水作為補充水并起中和作用,一般能使循環(huán)水呈中性(pH=6~8),可減少尾部系統(tǒng)的酸性腐蝕,同時除塵器的脫硫效率可提高到80%(見表2)。但這種方法需要大量的堿液(以35t/h鍋爐為例,需堿液量為7t/d)。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(如圖1)。脫硫裝置的折算阻力一般300Pa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1200Pa,因此在多管除塵器后加裝脫硫裝置時,一方面應(yīng)對多管除塵器的阻力進(jìn)行測試,如多管除塵器的阻力小于900Pa,則可直接串聯(lián)脫硫裝置;假如多管除塵的阻力大于900Pa,串聯(lián)脫硫裝置后,整個除塵、脫硫系統(tǒng)的總阻力就有也許大于1200Pa,原鍋爐配套引風(fēng)機就不能滿足正常運營規(guī)定,使鍋爐易產(chǎn)生正壓燃燒,這時只需在原有型號的基礎(chǔ)上將引風(fēng)機的電機功率加大一號,即可滿足鍋爐運營規(guī)定。另一方面,在脫硫改造時,可根據(jù)鍋爐除塵室的實際情況,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)機之間(負(fù)壓段),也可安裝在引風(fēng)機之后(正壓段)。安裝在負(fù)壓段的優(yōu)點是:因脫硫裝置進(jìn)一步去除了煙氣中的粉塵,可減輕粉塵對引風(fēng)機葉輪的磨擦,延長風(fēng)機使用壽命。安裝在正壓段的優(yōu)點為:可避免因脫硫裝置脫水不良,引起的風(fēng)機及煙道腐蝕。兩者均有利弊。此外,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。2.2工藝流程描述a、煙氣脫硫除塵工藝流程鍋爐煙氣由引風(fēng)機抽出，一方面進(jìn)入文丘里喉管，與霧化的循環(huán)脫硫液接觸進(jìn)行降溫以吸取長霧滴，從脫硫吸取塔下部切線方向進(jìn)入旋流塔內(nèi)，再與水膜接觸降溫吸取，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足接觸，液滴中的堿性物質(zhì)與煙氣中的二氧化硫起化學(xué)反映，把二氧化硫的生成物由氣入液相，完畢除塵脫硫過程，具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，通過沉降池沉降，清液由循環(huán)池被送到旋流塔內(nèi)循環(huán)吸取，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)機排人煙囪。圖3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解決,延長了設(shè)備的使用壽命。脫硫裝置所用吸取(洗滌)液為堿性液體,在脫硫器內(nèi)捕集灰塵、吸取SO2后,排入灰水池,經(jīng)沉淀后循環(huán)使用。b、煙氣脫硫除塵基本原理由于脫硫除塵一體化，脫硫除塵同時進(jìn)行，既有化學(xué)反映，又有物理過程。濕式煙氣脫硫常采用的方法是吸取法。用水或水溶液作吸取劑吸取煙氣中SO2的方法稱為濕法脫硫。濕式脫硫的重要作用一般有兩個：一是水對SO2的物理吸取，即SO2溶于水，這是一個可逆過程，其脫硫效果受到最大溶解度的限制；二是化學(xué)吸取，煙氣中的SO2與水中堿性物質(zhì)發(fā)生中和反映。其反映機理如濕式脫硫重要依靠脫硫劑對煙氣中的SO2的化學(xué)吸取。c、濕式除塵脫硫的廢水解決對于文丘里濕式除塵脫硫塔的廢水采用循環(huán)解決工藝,即將除塵脫硫后的廢水經(jīng)二級混凝沉淀分離,除去大部分有機物和塵粒,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營一年,脫硫率維持60~70%。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,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)使用第三章重要及輔助設(shè)備設(shè)計與選型3.1煙氣量、煙氣和二氧化硫濃度的計算3.1.1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量式中——分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。已知：，，，；代入公式得：3.1.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量（設(shè)空氣含濕量12.39）式中——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，；——煤中水分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；——N元素在煤中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。已知：，，，，，；代入公式得：3.1.3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量式中——空氣過量系數(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，。已知：，，；代入公式得：又由于：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣量以計，因此，所以：已知，設(shè)計耗煤量得則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下總煙氣流量3.1.4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度式中——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)下實際煙氣量，。已知：，，；代入公式得：3.1.5標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算式中——煤中可燃硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量，。已知：，；代入公式得：3.2除塵器的選擇a.除塵器應(yīng)達(dá)成的除塵效率式中——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣的含塵濃度，；——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，。已知：,，；代入公式得：b.除塵器的選擇工況下煙氣流量式中——標(biāo)況下煙氣量；——工況下煙氣溫度；——標(biāo)況下煙氣溫度，273K。已知：，，；代入公式得：根據(jù)煙的粒徑分布和種類、工況下的煙氣量、煙氣溫度計要達(dá)成的除塵效率擬定除塵器的種類、型號及規(guī)格。擬定除塵器的運營參數(shù)，如氣流速度、壓力損失、捕集粉塵量等。表2-1常用除塵器的性能比較除塵器名稱合用的粒徑范圍/效率/%阻力/Pa設(shè)備費運營費重力沉降室>50<5050～130少少慣性除塵器20～5050～70300～800少少旋風(fēng)除塵器5～3060～70800～1500少中沖擊水浴除塵器1～1080～95600～1200少中下臥式旋風(fēng)水膜除塵器>595～98800～1200中中沖擊式除塵器>5951000～1600中中上文丘里除塵器0.5～190～984000～10000少大電除塵器0.5～190～9850～130大中上袋式除塵器0.5～195～991000～1500中上大表2-2濕式除塵裝置的性能和操作范圍裝置名稱氣體流速/m.s-1液氣比/L.m-3壓力損失/Pa分割直徑/噴淋塔0.1～22～3100～5003.0填料塔0.5～12～31000～25001.0旋風(fēng)洗滌器154～50.5～1.51200～15001.0轉(zhuǎn)筒洗滌器35075～00.7～2500～15000.2沖擊式洗滌器10～2010～500～1500.2文丘里洗滌器60～900.3～1.53000～80000.1根據(jù)上表以及計算的數(shù)據(jù)我選擇SCX型文丘里濕式除塵器。SCX系列高效脫硫除塵器重要合用從1-90t工業(yè)鍋爐及各種爐窯的脫硫除塵。采用雙堿法解決工藝，選用新奇的防堵型噴淋裝置和合理的噴淋距離、接觸時間。在脫硫效率、除塵效率、循環(huán)水運用率、系統(tǒng)阻力、水氣比、煙氣含濕量等各項指標(biāo)均達(dá)成國家標(biāo)準(zhǔn)。脫硫除塵工藝流程①噴淋室工作過程含一定溫度（約200℃）SO2氣體和煙塵顆粒進(jìn)入脫硫除塵器噴淋室后，防堵型噴嘴產(chǎn)生霧狀噴霧與煙氣同向運動充足接觸吸取，接觸時間1-2s，噴淋距離為1.2-1.5m。根據(jù)煙氣進(jìn)口速度，設(shè)計進(jìn)口截面達(dá)成最佳速度。由于煙氣溫度較高，混合氣體呈蒸汽狀，使水氣膨脹接觸吸取，d>10d的煙塵顆粒因重力加速度作用大部分進(jìn)入底部循環(huán)水中，隨溢流口進(jìn)入中間沉淀池，在除塵的同時也吸取SO2和，此室脫硫除塵效率達(dá)成70%-80%左右。②漩流室工作過程從噴淋室到漩流室，一方面有一個降速過程，當(dāng)SO2氣體和煙塵從噴淋室到漩流室產(chǎn)生漩渦，SO2氣體進(jìn)一步進(jìn)行液相與氣相吸取反映。漩流室的壓強低于外界壓強，有助于濕潤煙氣，減少了水蒸氣的產(chǎn)生。此室脫硫除塵效率達(dá)成20%左右。③脫水室工作過程煙氣從漩流室進(jìn)入脫水室時，通過脫水裝置，使煙氣流速恢復(fù)到一定速度，使煙氣中的水氣與頂部的柵板撞擊成水珠，而減少煙氣中的脫除在煙氣流向出口處時，其雷諾數(shù)，煙氣呈湍流狀態(tài)。煙氣的水分，在高速旋轉(zhuǎn)過程中，由于離心力作用而脫離煙氣。SO2氣體在脫水室中進(jìn)一步被吸取。表2-3SCX系列除塵器性能參數(shù)型號解決煙氣量/m3.h-1合用鍋爐/t.h-1進(jìn)水壓力/MPa外形尺寸（長.寬.高)/mm質(zhì)量/tSCX-3300010.27.5SCX-6600020.211SCX-121202340.215.5SCX-20202306.50.221SCX-3030000100.2527SCX-606000200.348SCX-909000300.363SCX-115115000350.471SCX-195195000650.4126SCX-225225000750.4135SCX-270270000900.40150注a.當(dāng)煙氣量>270000時，采用并流式解決，即可達(dá)成540000。b.噴淋接觸時間t=1-2s,噴淋最佳距離s=1.2-1.5m。表2-4 SCX-12型高效脫硫除塵器產(chǎn)品性能規(guī)格型號配套鍋爐容量/t/h解決煙氣量/m3/h除塵效率/%排煙黑度設(shè)備阻力/Pa脫硫效率/%質(zhì)量kgSCX-12412023>981級林格曼黑度800～1400>851550表2-5SCX-12型高效脫硫除塵器外形結(jié)構(gòu)尺寸長/mm寬/mm高/mm360022001950根據(jù)煙的粒徑分布和種類、工況下的煙氣量、煙氣溫度計要達(dá)成的除塵效率擬定除塵器的種類、型號及規(guī)格。擬定除塵器的運營參數(shù)，如氣流速度、壓力損失、捕集粉塵量等。3.3擬定除塵器、風(fēng)機和煙囪的位置及管道的分布3.3.1各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運營情況和鍋爐房現(xiàn)場的實際情況擬定各裝置的位置。一旦擬定了各裝置的位置，管道的布置也就基本可以擬定了。對各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡樸，緊湊，管路短，占地面積小，并使安裝、操作和檢修方便。3.3.2管徑擬定式中——工況下管內(nèi)煙氣流量，；——煙氣流速，（可查有關(guān)手冊擬定，對于鍋爐煙塵）。已知：，??；代入公式得：圓整得，可算得實際煙氣流速表2-6圓整并選取風(fēng)道外徑D/mm鋼制板風(fēng)管外徑允許偏差/mm壁厚/mm50010.75管徑計算以后，要進(jìn)行圓整（查手冊），再用圓整后的管徑計算出流速。實際煙氣流速要符合規(guī)定。3.4煙囪的設(shè)計3.4.1煙囪高度的擬定一方面擬定共用一個煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量（），然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定（表2-4）擬定煙囪的高度。表2-7鍋爐煙囪高度表鍋爐總額定出力/()1～22～66～1010～2026～35>35煙囪最低高度/m202530354045鍋爐房總?cè)萘?4×4=16(t/h)故選定的煙囪高度為40m3.4.2煙囪直徑的計算a.煙囪出口內(nèi)徑可按下式計算式中——通過煙囪的總煙氣量，；——按表2-5選取的煙囪出口煙氣量，。已知：，取，代入公式得；煙囪出口內(nèi)徑b.煙囪底部直徑式中——煙囪出口直徑，；H——煙囪高度，；——煙囪錐度，通常取 =0.02 ～0.03。已知：，，取，代入公式得；，圓整的表2-8煙囪出口煙氣流速（）通風(fēng)方式運營情況全負(fù)荷時最小負(fù)荷機械通風(fēng)10～204～5自然通風(fēng)6～102.5～3c.煙囪的抽力式中——煙囪高度，m；——外界空氣溫度，；——煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，；——本地大氣壓，Pa。已知,,,Pa；則Pa3.5系統(tǒng)中煙氣溫度的變化當(dāng)沿氣管道較長時，必須考慮煙氣溫度的減少。除塵器、風(fēng)機、煙囪的煙氣流量應(yīng)按各點的溫度計算。3.5.1煙氣在管道內(nèi)的溫度降（）式中——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，；——管道散熱面積，；——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣平均熱容（一般為1.352～1.357）；——管道單位面積散熱損失。室內(nèi)室外已知：，，取，而室內(nèi)兩段：L1＝0.68m,D1=0.6m;L2=1.4m,D2=0.5m；室外：墻到除塵器進(jìn)口管道距離：L3=3.29m，直徑計D3=0.5m；除塵器到風(fēng)機的管道距離：L4=4.2m，直徑計D4=0.5m；風(fēng)機到煙道入口的管道距離：L5=2.2m，直徑計D5＝0.5m；煙道入口到煙囪底部的煙道距離：L6=12.79m，F(xiàn)=0.64m2；則，，，，，。風(fēng)機進(jìn)口前溫度降風(fēng)機前溫度到達(dá)煙囪入口溫度將因此到達(dá)煙囪入口煙氣溫度3.5.2煙氣在煙囪中的溫度降（）式中——煙囪高度，m；——合用同一煙囪的所有鍋爐額定蒸發(fā)量之和，；——溫降系數(shù)，可由表3查得。表2-9煙囪溫降系數(shù)煙囪種類鋼煙囪（無襯筒）鋼煙囪（有襯筒）磚煙囪，<50m(壁厚小于0.5m)磚煙囪（壁厚大于0.5m)A20.80.40.2根據(jù)鍋爐型號可知D=16t/h；選擇磚煙囪壁厚小于0.5m，取0.3m；因H=40,A＝0.4，由上公式可得，而煙囪得進(jìn)氣溫度為：142.79℃，那么煙囪的出口溫度為142.79-4=138.79℃3.6系統(tǒng)阻力的計算3.6.1摩擦壓力損失對于圓筒（Pa）式中L——管道長度，；d——管道直徑，；——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和管道相對粗糙度的函數(shù)，可以查手冊得到（實際中對金屬管道值可取0.02，對磚砌和混凝土管道值可取0.04）已知：管道長，，,,則代入上面公式有Pa3.6.2局部壓力損失（Pa)式中——異形管件的局部阻力系數(shù)，可在有關(guān)手冊中查到，或通過實驗獲得；——與相相應(yīng)的斷面平均氣流速率，；——煙氣密度，。已知：90°彎頭ξ＝1.1；30°Z形管ξ＝0.16；天圓地方分別為：ξ＝0.19與ξ＝0.13；T形三通：合流管ξ＝0.78；分流管ξ＝0.55；v=13.76m/s,ρ=1.34kg/m3代入上面公式有△p=369.14Pa有＝50.59Pa＋369.14Pa＋1400Pa＝1819.73Pa3.7風(fēng)機和電動機選擇及計算3.7.1風(fēng)機風(fēng)量的計算式中1.1——風(fēng)量備用系數(shù)；——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機前表態(tài)下風(fēng)量，；——風(fēng)機當(dāng)前煙氣溫度，，若管道不太長，可以近似取鍋爐排煙；——本地大氣壓，kPa。已知；；代入上述公式得3.7.2風(fēng)機風(fēng)壓的計算（Pa)式中1.2——風(fēng)壓備用系數(shù)；——系數(shù)總阻力，Pa；——煙囪抽力，Pa；——風(fēng)機前煙氣溫度；——風(fēng)機性能表中給出的實驗用氣體溫度，；——標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣密度，1.34/已知：Pa，，Pa，,查得代入上式Pa計算出風(fēng)機風(fēng)量和風(fēng)機風(fēng)壓后，可按風(fēng)機產(chǎn)品樣本給出的性能曲線或表選擇所需風(fēng)機的型號。由上面計算出風(fēng)機風(fēng)量Qy和風(fēng)機風(fēng)壓Hy，所選風(fēng)機的型號如下表：名稱型號風(fēng)壓范圍mmH2O風(fēng)量范圍m3/h功率范圍Kw鍋爐離心通風(fēng)機JCL-4040～187890～181001.5～7.5電動機功率的計算（kW）式中——風(fēng)機風(fēng)量，；——風(fēng)機風(fēng)壓，Pa；——風(fēng)機在全壓頭時的效率（一般風(fēng)機為0.6，高效風(fēng)機約為0.9）——機械傳動效率，當(dāng)風(fēng)機與電機直聯(lián)傳動時=1，用聯(lián)軸器連接時=0.98，用V形帶傳動時=0.95——電動機備用系數(shù)，對引風(fēng)機，=1.3已知：，Pa，，代入上式得Kw根據(jù)計算得的電動機的功率，傳動方式選擇電動機型號為：Y-J132M-4-H型電動機第四章設(shè)備及布置圖4.1設(shè)備一覽表文丘里型號外型尺度/mm入口尺度/mm出口尺度/mm設(shè)備質(zhì)量/kg入口氣體溫度/℃除塵效率/%額定風(fēng)量/m3/hWCG-1.02100×860×3700580×8608501306<160>9810000風(fēng)機型號轉(zhuǎn)速/（r/min）流量/（m3/h）全壓/Pa有效功率/kW全壓效率介質(zhì)溫度/0CJCL-4017506000-72001745-16857.588.8%200電動機型號Y-J132M-4-H轉(zhuǎn)速/（r/min）1750功率/kW7.5傳送皮帶B2261×34.2凈化解決設(shè)施的總平面剖面布置圖4—1圖4—2鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)立面圖參考文獻(xiàn)郝吉明，馬廣大主編，大氣污染控制工程。北京：高等教育出版社