课程设计-某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计

课程设计-某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计 《工业通风与防尘》2010课程设计 一、 课程设计的题目 某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计 二、 课程设计的目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学的内容～并使所学的知识系统化～培养运用所学理论知识进行进行系统设计的初步能力。通过设计～了解工程设计的内容、方法及步骤～陪养学生确定大气污染控制系统的设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 的能力。 三、 设计原始资料 锅炉型号:SZL4-13型～共1台,2.8MW×4, 设计耗煤量:600kg/h,台, 排烟温度:160? 烟气密度, 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 状态下,:1.34kg/m3 空气过剩系数:α=1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16% 烟气在锅炉出口前阻力:800Pa 当地大气压力:97.86kPa 冬季室外空气温度:-1? 空气含水,标准状态下,按0.01293kg/m3 烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析值: CY=68% HY=4% SY=1% OY=5% NY=1% WY=6% AY=15% VY=13% 按锅炉大气污染物排放标准,GB13271-2001,中二类区标准执行。 烟尘浓度排放标准,标准状态下,:200mg/m3 二氧化硫排放标准,标准状态下,:900mg/m3 净化系统布置场地如附图所示。 四、 设计内容和 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ? 燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。 ? 净化系统设计方案的分析确定。 ? 除尘器的比较和选择:确定除尘器类型、型号及规格～并确定其主要运行参数。 ? 管网布置及计算:确定各装置的位置及管道布置。并计算各管道的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统阻力。 ? 风机及电机的选择设计:根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。 ? 编写设计说明书:设计说明书按设计程序编写、包括方案的确定～设计计算、设备选择和有关设计的简图等内容。课程设计说明书应有封面、目录、正文、小结及参考文献等部分～文字应简明、通顺、内容正确完整～书写工整、装订成册。 ? 图纸要求 ? 除尘器系统图一张,1号图或2号图,。系统图应按比例绘制、标出设备、管件编号、并附明细表。 ? 除尘系统平面、剖面布置图。图中设备管件应标注编号～编号应与系统图对应。布置图按比例绘制。锅炉房及锅炉绘制可以简化～但应能表明建筑外形和主要结构模式。在平面布置图中应有方位标志,指北针,。 五、 主要参考书目 ? 郝吉明～马广大主编. 大气污染控制工程. 北京:高等教育出版 社～2002 ? 钢铁企业采暖通风设计手册. 北京:冶金工业出版社～2000 ? 同济大学等编. 锅炉及锅炉房设备. 北京:中国建筑工业出版社～1986 ? 航天部第七研究设计院编. 工业锅炉房设计手册. 北京:中国建筑工业出版社～1986 ? 陆耀庆主编. 供暖通风设计手册. 北京:中国建筑工业出版社～1997 ? 风机样本. 各类风机生产厂家 ? 工业锅炉旋风除尘器指南. 1984 附注: 可以自己查找类似资料、或大气污染控制工程设计手册。后边给大家提供了知道说明书和参考资料大家可以借鉴。 烟囱 除尘器 除尘器 锅炉 引风机 锅炉房及除尘系统平面示意图 课程设计说明指导书 一、 烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 ? 标准状态下理论空气量 Q =4.76(1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7OY)(m3/kg) 式中CY 、HY 、SY 、OY——分别为煤中各元素所含的质量分数。 ? 标准状态下理论烟气量,设空气含湿量12.93g/m3, Q =1.867,CY+0.375SY,+11.2HY+1.24WY+0.016Q +0.79Q +0.8NY , ,m3/kg 式中 Q ——标准状态下理论空气量～m3/kg, WY——煤中水分所占质量分数～%, NY——N元素在煤中所占质量分数～%。 ? 标准状态下实际烟气量 QS=Q +1.016(a-1)Q (m3/kg) 式中 a——空气过量系数, Q ——标准状态下理论烟气量～m3/kg, Q ——标准状态下理论空气量～m3/kg。 注意:标准状态下烟气流量Q以m3/h计～因此～Q=QS×设计耗煤量. ? 标准状态下烟气含尘浓度 dsh——排烟中飞灰占煤中不可然成分的质量分数, 式中 AY——煤中不可燃成分的含量, QS——标准状态下实际烟气量～m3/kg。 ? 标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 式中 SY——煤中含可燃硫的质量分数, QS—— 标准状态下然煤产生的实际烟气量～m3/kg。 二、系统中烟气温度的变化 当烟气管道较长时～必须考虑烟气温度的降低。除尘器、风机、烟囱 的烟气流量应按各点的温度计算。 ? 烟气在管道中的温度降 式中 Q——标准状态下烟气流量～m3/h, F——管道散热面积～m2, CV——标准状态下烟气平均比热容,一般为1.352， 1.357kJ/m3•?,, h), 室外q=5443kJ(m2•h) 室内q=4187kJ(m2• ? 烟气在烟囱中的温度降 式中 H——烟囱高度～m, D——合用同一烟囱的所有锅炉额定蒸发 量之和～t/h, A——温降系数～可由表1查得。 烟囱种类 钢烟囱 ,无衬筒, 钢烟囱 ,有衬筒, 砖烟囱,H<50m, 壁厚< 0.5m 砖烟囱 壁厚>0.5m A 2 0.8 0.4 0.2 三、除尘器的选择 ? 除尘器应达到的除尘效率 式中 C——标准状态下烟气含尘浓度～mg/m3, CS——标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值～mg/m3。 ? 除尘器的选择 根据烟尘的粒径分布或种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器的种类、型号及规格。确定除尘器的运行参数～如气流速度、压力损失、捕及粉尘量等。 四、烟道的设计,略, 五、烟囱的设计 ? 烟囱高度的确定 首先确定共有一个烟囱的所有锅炉的总蒸发量,t/h,～然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定,表2,确定烟囱的高度。 锅炉总额定出力/(t.h-1) 《 1 1，2 2，6 6，8 10，20 26，35 烟囱最低高度/m 20 25 30 35 40 45 ? 烟囱直径的计算 烟囱出口内径可按下式计算 式中 Q——通过烟囱的总烟气量～m3/h, v——按表3选取的烟囱出口烟气流速～m/s. 表3 通风方式 运行情况 全负荷时 最小负荷 机械通风 1，20 4，5 自然通风 6，10 2.5，3 烟囱底部直径 d1=d2+2•i•H(m) 式中 d2——烟囱出口直径～m, H——烟囱高度～m, i——烟囱锥度～通常取i=0.02，0.03。 ? 烟囱的抽力 式中 H——烟囱高度～m, tK——外界空气温度～?, tp——烟囱内烟气平均温度～?, B——当地大气压～Pa。 六、系统阻力的计算 ? 摩擦力损失 对于圆管 式中 L——管道长度～m, d——管道直径～m, ρ——烟气密度～kg/m3; v——管中气流平均速率～m/s,λ——摩擦阻力系数～是气体雷诺数,e和管道相对粗糙度K/d的函数。可以查手册得到。 2.局部压力损失 式中 ——异形管件的局部阻力系数～可在有关手册中查到～或通过实验获得。 ——与 相对应的断面平均气流速率～m/s。 ρ——烟气密度～kg/m3。 七、风机和电机选择及计算 1. 风机风量的计算 式中 1.1——风量备用系数, Q——标准状态下风机前标态下风量～m3/h, tP——风机前烟气温度～?～若管道不太长～可以近似取锅炉排烟温度, B——当地大气压力～kPa。 2. 风机风压的计算 式中 1.2——风压备用系数, ——系统总阻力～Pa, ——烟气抽力～Pa, tP——风机前烟气温度, ——风机性能表中给出的试验用气体温度～?, ——标准状态下烟气密度～1.34kg/m3. 计算出风机风量QY和风机风压Hy后～可按风机产品样本给出的性能曲线或表格选择风机型号。 3. 电动机功率的计算 式中 QY——风机风量～m3/h, HY——风机风压～Pa, ——风机在全压头时的效率,一般风机为0.6～高效风 η1 机约为0.9,, η2——机械传动效率～当风机与电机直接传动时η2=1～用联轴器连接时 η2=0.95，0.98～用V形带传动时η2=0.95, β——电动机备用系数～对引风机～β=1.3。 根据电动机的功率～风机的转速～传动方式选择电动机型号。 通风与除尘课程设计参考资料 烟气除尘脱硫课程设计 目录 前言………………………………………………………………………4 1设计任务书 1.1课程设计标题问题 1.2 设计原始质料……………………………………………………………6 2. 设计方案的选择确定……………………………………………………7 2.1 除尘系统的论证选择……………………………………………………7 2.1.1.2 旋风除尘器的结构设计及选用|……………………………………8 2.1.1 预除尘设备的论证选择……………………………………………… 8 2.1.1.1 旋风除尘器的工作原理、应用及特点………………………………8 2.1.1.2 旋风除尘器的结构设计及选用………………………………………8 2.1.1.3 旋风除尘器分割粒径、分级效率和总效率的计算………………10 2.1.2 二级除尘设备的论证选择……………………………………………10 2.1.2.1二级除尘设备的工作原理、应用及特点……………………………15 2.1.2.2 二级除尘的结构设计………………………………………………17 2.1.3 除尘系统效果阐发……………………………………………………17 2.2 锅炉烟气脱硫工艺的论证选择…………………………………………17 2.3 风机和泵的选用及节能设备……………………………………………24 2.4 投资估算和经济阐发……………………………………………………24 2.5 设计结果综合评价………………………………………………………25 3 附图1 旋风除尘器结构图 附图2 烟气净化系统图 前言 近20年来,随着国民经济的快速度完成长,我国的SO2排放量比年增长, SO2的排放已导致许多地区出现了紧张的酸雨现象,由此引起我国酸雨区不断扩展,造成全国每一年经济损失1000亿元以上,接近当年国民生产总值的2%。据计数,我国目前约有30万台中小型燃煤工业锅炉,耗煤量占全国原煤产量的1/3。而这些锅炉中,大部分没有安装脱硫设备,致使许多地区酸雨频频发生,紧张危害了工农业生产和人体康健。因此,烟气脱硫是时下环境 保护的一项重要工作。目前,国表里成熟的脱除工艺有十几种,但都需要较高的基建投资和运行费用。在我国目前的经济状况下,这对于绝大多数企业来说都是难以蒙受的。由于工程基建费用是很难缩减的,而运行费用可以通过改良工艺和优化运行参数等得到降低。 我国大气治理概况 我国大气污染紧张，污染废气排放总量处于较高水平。为节制和整治大气污染，“九五”以来，我国在污染排放节制技能等方面开展了大量研究研发工作，取患了许多新的成果，大气污染的防治也取得重要进展。在“八五”、“九五”期间，国度辟出专款开展全球气候变化预先推测、影响和对策研究，在温室气体排放和温室效应机理、海洋对全球气候变化的影响、气候变化对社会形态经济与自然资源的影响等方面取得很猛进展。近年来，我国环境监测能力有了很大提高，初步形成了具有中国特色的环境监测技能和管理系统，环境监测工作的进展明显。 我国国民经济的高速度完成长推动了我国环保科技研究领域不断拓展，我国早期的环境科学偏重单纯研究污染引起的环境问题，现在扩展到全面研究生态系统、自然资源保护 和全球性环境问题;特别是污染防治，由工业“废气废水废渣”治理技能，扩展到综合防治技能，由点源的治理技能，扩展到区域性综合防治技能，并研究研发了无废少废的清洁生产工艺、废料资源化技能等。 在大气污染防治技能的研究研发方面，近年来我国取得众多成果，与此同时，如表1所列，大气污染的治理也取患了很猛进展。 表1 近年我国大气污染治理取得的一些进展 大气污染防治 1995年 1996年 1997年 1998年 1999年 2000年 工业废气治理率(%) 82.5 84.4 86.3 87.1 85.1 89.8 建成城市烟尘节制区数(个) 3002 2319 2339 2446 2364 2718 烟尘节制区面积 (平方公里) 12532 12961 15791 13796 16000 18000 “九五”期间全国主要污染物排放总量节制计划基本完成。在国内生产总值年均增长8.3%的情况下，在大气污染防治方面，2000年全国二氧化硫、烟尘、工业粉尘等项主要污染物的排放总量比“八五”末期分别下降了10,15%。 结合经济结构调整，国度取缔、关停了8.4万多家技能落后、浪费资源、劣质、污染环境和不切合安全生产条件的污染紧张又没有治理前景的小煤矿、小钢铁、小水泥、小玻璃、小炼油、小火电等“十五小”企业，对高硫煤实行限产，有用地削减了污染物排放总量。 全国23万多家有污染的工业企业中，90,以上的企业使成为事实了主要污染物达标排放。46个考核的环境保护重点城市中，25个城市使成为事实了大气质量按功效分区达标，有19个城市(区)被授予国度环境保护模范城市(区)。 重点区域的污染治理也取患了阶段性成果。“两控区”二氧化硫排放总量降低，酸雨规模和频率得到节制，保持稳定。首都市环境治理初见效验。重点区域的污染治理带动了全国污染防治工作的全面展开。 大气污染防治技能 为节制和整治大气污染，“九五”以来，我国在石炭洁净加工研发技能、石炭洁净高效燃烧技能、石炭洁净转化技能、污染排放节制技能等方面开展了大量研究和研发，取患了许多新的成果。与此同时，我国大气污染的防治也取得重要进展。酸雨和二氧化硫节制区的污染防治工作已深入展开。“两控区”内175个地市和电力、石炭等行业体例了二氧化硫污染防治规划。关停小火电机组198台(装机容量208万千瓦)。8个省、自治区、直辖市起头限制燃煤含硫量。目前，“两控区”年削减二氧化硫排放量近80万吨，93个城市二氧化硫的浓度达到国度环境质量尺度。 如果中国的燃煤电站的烟气排放要达到目前发达国度规定的水平，SO2的排放量将从每一年680万吨下降至170万吨，NOx的排放量将从100,下降至30,，DO2也将减排2500万吨。中国节制和整治大气污染任重而道远。 设计尺度主要参考《大气污染物排放限值》，工艺运行设计达到国度GB13271--91锅炉大气污染物排放尺度。 除尘脱硫设计原则(1)脱硫率>80%。除尘效率>97%;(2)技能较为成熟,运行费用低;?投资省;(4)能利用现有设施;(5)建造工期短,方便;?系统简便,易于操作管理;(7)主体设备的使用寿命>8,;(8)烟气脱硫以氧化镁为主要吸收剂,并充分利用锅炉排渣水的脱硫容量,达到以废治废,降低运行成本的目的。 能用于烟气脱硫和除尘的设备很多，但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求，以袋式除尘器和旋流板为宜。 1.设计任务书 1、设计的内容 设计蒸发量为20t/h的燃煤锅炉烟气的除尘脱硫装配 2、设计的要求与数据 设计正文字数10000以上,台式机作图2幅,数据自己收集. 三、设计应完成的工作 1.根据锅炉生产能力、燃煤量、煤质等数据计算烟气量、烟尘浓度和SO2浓度; 2.根据排放尺度论证选择除尘系统(本设计要求采用预除尘器为旋风除尘器的二级除尘系统); 3.确定旋风除尘器型号(要求阻力不大于900Pa)，计算旋风除尘器各部分的尺寸; 4.根据粉尘粒径漫衍数据计算所设计旋风除尘器的分割粒径、分级效率和总效率; 5.确定二级除尘设备型号，计算设备主要尺寸; 6.计算除尘系统的总除尘效率及粉尘排放浓度; 7.锅炉烟气脱硫工艺的论证选择; 8.按照工程制图要求绘制旋风除尘器结构图和烟气净化系统图各一张。 四、应收集的资料及主要参考文献 1.化学设备设计手册 2.除尘设计手册 3.环境保护技能和设备 4.燃煤烟气脱硫脱销技能计工程实例 5.环境工程技能经济和造价管理 6环境污染节制 1.1课程设计标题问题 设计蒸发量为20t/h的燃煤锅炉烟气的除尘脱硫装配 1.2. 设计原始质料 1.煤的工业阐发如下表(质量比，含N量不计): 2.锅炉型号:FG-35/3.82-M型 3.锅炉热效率:75% 4.空气过剩系数:1.2 5.水的蒸发热:2570.8KJ/Kg 6.烟尘的排放因子:30% 7.烟气温度:473K 8.烟气密度:1.18kg/m3 9.烟气粘度:2.4X10-5 pa?s 10.尘粒密度:2250kg/m3 11.烟气其他性质按空气计算 12.烟气中烟尘颗粒粒径漫衍: 13.按锅炉大气污染物排放尺度(GB13217-2001)中二类区尺度执行: 尺度状态下烟尘浓度排放尺度:?200mg/m3; 尺度状态下SO2排放尺度:?900mg/m3; 2.设计方案的选择确定 2.1除尘系统的论证选择 (1)锅炉烟气含尘、含硫量计算 利用低位发热量、锅炉热效率、水的蒸发热求需煤量 蒸发量为20t/h的锅炉所需热量为 需煤量 设1kg燃煤时 汽油成分名称 可燃成分含量(,) 可燃成分的量(,) 理论需氧量/mol 废气中组分/mol D H S O 水 灰分 65.7 3.2 1.7 2.3 9.0 18.1 54.75 16 0.53 —— —— —— 54.75 8 0.53 -0.75 —— —— 54.75 DO2 16 H2O 0.53 SO2 —— 5 H2O —— 合计 62.56 理论烟气量:62.56+62.56×0.79/0.21=297.9 (mol/kg) 在尺度状态下的体积为:297.9×22.4×10-3=6.67 (m3/kg) 理论废气量:62.56×0.79/0.21+54.75+16+0.53+5=311.62mol/kg 在尺度状态下理论废气体积:311.62×22.4×10-3=6.98 (m3) 在尺度状态下实际烟气体积:6.98+6.67×(1.2-1)=8.31 (m3) SO2的浓度:D=4082 mg/m3 烟尘的浓度:D=6534 mg/m3 在473T时实际烟气量: Q=47951 m3/h (2)烟尘的除尘效率计算 按锅炉大气污染物排放尺度(GB13217-2001),可以计算出 烟尘的除尘效率要达到:?97, ? SO2 的脱硫效率计算 按锅炉大气污染物排放尺度(GB13217-2001)，计算出 SO2 的脱硫效率要达到:?78, (4)方案初步设计 先用二级除尘系统除尘(一级预除尘用旋风除尘器、二级用袋式除尘器)，再用旋流板塔氧化镁法脱硫。 注:考虑到压损过大对除尘器的不利影响和对操作的要求高，作为一级预除尘除尘要求不高，因此，确定旋风除尘器型号时要求阻力不大于900Pa。 3.1 除尘系统的论证选择 3.1.1 预除尘设备的论证选择 烟气的预除尘设备一般选用重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器、多管旋风除尘器和喷淋涤荡塔等。它们基本性能如表2—1示。 表2—1 除尘设备的基本性能 除尘器名称 阻力(Pa) 除尘效率(,) 初投资 运行费用 重力沉降室 50~150 40~60 少 少 惯性除尘器 100~500 50~70 少 少 旋风除尘器 400~1300 70~92 少 中 多管旋风除尘器 800~1500 80~95 中 中 喷淋涤荡塔 100~300 75~95 中 中 表2—2 各种除尘器设备费、耗钢量及能耗量指标 除尘器名称 所占空间体积,m3/(1000m3/h), 存储设备费(比值) 耗钢量,kg/(m3/h), 能耗量(Kj/m3) 重力沉降室 20~40 1.0 惯性除尘器 0.7~1.2 3.0~6.0 0.15~0.3 旋风除尘器 约1.75 1.0~4.0 0.05~0.1 0.8~1.6 多管旋风除尘器 3.9 2.5~5.0 0.07~0.15 1.6~4.0 表2—3 除尘器名称 除尘作用力 最好粒径/μm 投资比较 阻力Pa 温度? 备注 重力尘降室 重力 >100 低 200~1000 <400 占地面积大，除尘效率低 惯性除尘器 惯性力 >50 低 400~1200 <400 除尘效率较低 旋风除尘器 离心力 5~20 中 400~2000 <400 通过比较，旋风除尘器管理、制作方便，体积小、价格便宜，因此，选用旋风除尘器作为二级除尘系统中的预除尘。 2.1.1.1 旋风除尘器的工作原理、应用及特点 旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装配。它具有结构简单，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低(阻力中等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒(除尘效率可达80,以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器(其除尘效率可达95,以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高( 旋风除尘器内气流与尘粒的运动概况: 旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转历程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在达到圆锥体底部后(沿除尘器的轴心部位转而向上(形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。 自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，之后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。 2.1.1.2 旋风除尘器的结构设计及选用 1、尺寸计算 (1)烟气处理量:Q=47951 (m3/h) (2)初步选用XLP/B型旋风除尘器，处理烟气量大，将选用10个并联 ，取ξ=5.8 每个烟气处理量 47951/10=4795.1 (m3/h) u=(2?P/ρξ)0.5 =(2×900/(1.18×16.1))0.5=16.2m/s 在这里取u=16m/s ?P=876，900 进口面积 B=Q/u= 4795.1/16/3600=0.0832m2 根据XLP/B型旋风除尘器尺寸比例 入口宽度 b=(B/2)0.5=0.203m 筒体直径 D=3.33b=0.676m 参考XLP/B型旋风除尘器产品系列?，取D=700mm,则是XLP/B-7.0-Y型号 参数见表2—4 表2—4 XLP/B型旋风除尘器外形尺寸 ? 选型论证 a×b=0.0882 m2 u=Q/B=15.1 m/s ?P=ξu2ρ/2=780.2 因为采用的是并联，所以要乘一个压力系数变化 780.2×1.1=859 Pa，900 Pa 切合要求。 3.1.1.3 XLP/B型旋风除尘器的分割粒径、分级效率和总效率的计算 bc50=0.27(μ D/3.14(ρp-ρ )u=6 (μm) 表2—5 经过预除尘后(一级处理)，烟尘浓度是6534×(1-67.2,)=2144 mg/ m3 二级除尘的效率将要达到:(2144-200)/2144=90.67 , 3.1.2 二级除尘设备的论证选择 在选择除尘技能时，应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会形态性等方面的影响。除尘技能的确定受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、排放尺度和需要达到的除尘效率等多种因素的影响。 针对目前环保要求、污染物排放费用的征收情况以及静电除尘器和布袋除尘器在性能上的差异和在各行各业应用的实际情况，对两种除尘器在实际应用中的基本性能做一个简单客观的对比。 1)除尘效率 布袋除尘器:对人体有紧张影响的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有用。凡是除尘效率可达99.99%以上，排放烟尘浓度能稳定低于50mg/Nm3，甚至可达10 mg/Nm3以下，几乎使成为事实零排放。 从目前电力行业燃煤锅炉应用的情况来看，布袋除尘器的排放能包管在30 mg/Nm3以下。呼和浩特电厂两台200MW机组的锅炉烟气净化采用了布袋除尘器，从DEMS系统长期自动监测的结果和权势巨子检测单位的测试职员人工采样测试的结果来看，排放浓度均低于27 mg/Nm3。 电除尘器:随着国度环保尺度的进一步提高和越来越多的电厂燃用低硫煤(或者经过了高效脱硫)，比电阻大，即使达标也变得越来越困难。 而布袋除尘器的过淋机理决议了它不受燃烧煤种物化性能变化的影响，具有稳定的除尘效率。 针对目前国度环保的排放尺度和排放费用的征收办法，布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的。 2)系统变化对除尘器的影响 燃煤电厂的煤种相对稳定，但也不克不及避免遇到煤种或煤质变样的时候;锅炉系统是一个经常变更和调节的系统，因此从锅炉中出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不克不及包管不变样。这一系列的变化，针对不同的除尘器会引起明显不同的变化。下面从主要的几个方面举行对比: (1)送、引风机风量不变，锅炉出口烟尘浓度变化 ?除尘器: 烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化，从而导致清灰频率改变(自动调节)。烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快，相应的清灰频率高，反之清灰频率低，而对排放浓度不会引起变化。 ?对静电除尘器: 烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量，因此也直接影响了静电除尘器的除尘效率，终极反映在排放浓度的变化上。凡是烟尘浓度增加除尘效率提高，排放浓度会相应增加;烟尘浓度减小除尘效率降低，排放浓度会相应降低。 (2)锅炉烟尘量不变，送、引风机风量变化 ?对布袋除尘器: 由于风量的变化直接引起过淋风速的变化，从而引起设备阻力的变化，而对除尘效率基本没有影响。风量加大设备阻力加大，引风机着力增加;反之引风机着力减小。 ?对静电除尘器: 风量的变化对设备没有什么太大影响，但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化很是明显。若风量增大，静电除尘器电场风速提高，粉尘在电场中的逗留时间缩短，虽则电场中风扰动增强了荷电粉尘的有用驱进速度，但是这不足以抵补高风速引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘加剧所带来的负面影响，因此除尘效率降低很是明显;反之，除尘效率有所增加，但增加幅度不大。 (3)温度的变化 ?对布袋除尘器: 烟气温度太低，结露可能会引起“糊袋”和壳体腐蚀，烟气温度太高超过淋料允许温度易“烧袋”而损坏滤袋。但是如果温度的变化是在滤料的蒙受温度规模内，就不会影响除尘效率。引起不良后果的温度是在极端温度(事故/不正常状态)下，因此对于布袋除尘器就必须设有对极限温度节制的有用保护措施。 ?对静电除尘器: 烟气温度太低，结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电，但是对除尘效率是有益的;烟气温度升高，粉尘比电阻升高不利于除尘。因此烟气温度直接影响除尘效率，且影响较为明显。 (4)烟气物化成分(或燃烧煤种)变化 ?对布袋除尘器: 烟气的物化成份对布袋除尘器的除尘效率没有影响。但是如果烟气中含有对所有滤料都有腐蚀粉碎的成分时就会直接影响滤料的使用寿命。 ?对静电除尘器: 烟气物化成份直接引起粉尘比电阻的变化，从而影响除尘效率，而且影响很大。影响最为直接的是烟气中硫氧化物的含量，凡是硫氧气化物的含量越高，粉尘比电阻越低，粉尘越容易捕集，除尘效率就高;反之，除尘效率就低。另外烟尘中的化学成分(如硅、铝、钾、钠等含量)的变化也将引起除尘效率的明显变化。 (5)气流漫衍 ?对布袋除尘器: 除尘效率与气流漫衍没有直接关系，即气流漫衍不影响除尘效率。但除尘器内部局部气流漫衍应尽量均匀，不克不及误差太大，否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋，影响除尘器滤袋的正常使用寿命。 ?对静电除尘器: 静电除尘器很是敏感电场中的气流漫衍，气流漫衍的好坏直接影响除尘效率的高低。在静电除尘器性能评价中，气流漫衍的均方根指数凡是是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一。 (6)空气预热器及系统管道漏风 ?对布袋除尘器: 对于耐氧性能差的滤料会影响布袋寿命，比如:RYTON滤料，但是除尘效率不受影响。由于混入冷风系统风量增加导致系统阻力增加。 ?对静电除尘器: 设备阻力无明显变化，但是系统风量增加提高了电场风速对除尘效率有影响。 3)运行与管理 (1)运行与管理 ?对布袋除尘器: 运行稳定，节制简单，没有高电压设备，安全性好，对除尘效率的干扰因素少，排放稳定。由于滤袋是布袋除尘器的焦点部件，是布袋除尘器的心脏，且相对比较懦弱、易损，因此设备管理要求严格。 ?对静电除尘器: 运行中对除尘效率的干扰因素多，排放不稳定;节制相对较为复杂，高压设备安全防护要求高。由于静电除尘器均为钢结构，不易损坏，相对于布袋除尘器，设备管理要求不很严格。 (2)停机和启动 ?对布袋除尘器: 方便，但长期停运时需要做好滤袋的保护工作。 ?对静电除尘器: 方便，可随时停机。 (3)检修与维护 ?对布袋除尘器: 可以使成为事实不停机检修，即在线维修。 ?对静电除尘器: 检修时必得停机 4)设备投资 (1)对于常规的烟气条件和粉尘(主要是指比较适合静电除尘器的烟气)，两种除尘器排放浓度要达到目前较低的环保要求(如150mg/m3)开始的一段时间投资布袋除尘器比静电除尘器约高20-35%左右 (2)对于低硫高比电阻粉尘、高SIO2、BL2O3类不舒服合静电除尘器捕集的粉尘，两种除尘器要达到目前较低的环保要求(如150mg/m3)开始的一段时间投资静电除尘器和布袋除尘器相当或静电除尘器投资高些。 (3)凡是条件下达到相同的除尘效率或者说达到相同的排放浓度，静电除尘器的投资凡是要比布袋除尘器的投资高。 以呼和浩特电厂200MW机级为例: 布袋除尘器: 每台机组的除尘器投资,2000万元，包管排放浓度,50mg/Nm3以下。 对静电除尘器: 按四电场，比集尘面积130m2/m3/S计算。达标250mg/Nm3,每台除法器投资约2500万元。 5)运行维护费用 (1)运行能耗 对布袋除尘器:风机能耗大，清灰能耗小。 对静电除尘器:风机能耗小，电场能耗大。 但是，总体来讲两种除尘器的电耗相当。对于静电除尘器难以捕集的粉尘，或者说当静电除尘器的电场数量超过4电场时，静电除尘器的能耗比布袋除尘器的要高，也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器高。如果按照即将出台的新环保尺度，静电除尘器要是做达到标话，必定是采用4电场以上的静电除尘器，其电耗也就一定比布袋除尘器高。 (2)维护费用 布袋除尘器的维护检修费用主要是滤袋更换费，从目前实际运行情况来看，一次滤袋的更换费用只需要1.5-2年排污费比静电除尘器的少缴部分就可以抵补。 静电除尘器的维护维修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等。此项费用较高，但年限比较长，约6年左右。 (3)经济效益阐发 实际运行中布袋除尘器的排放浓度约是静电除尘器的10%，因此，电厂采用布袋除尘器实际交缴的排污费也为静电除尘器排污费的1/10左右。如果按照目前国度征收排污费的情况来看，采用布袋除尘器后每炉/每一年的排污费少缴部分是相当可观的，至少上一百万到几一百万元。按照以前达标即不需要交纳排污费的话，采用布袋除尘器就可以免交排污费。另外，布袋除尘器有约5%左右的脱硫效率;这同样可以减少二氧化硫的排污费。 总之，新的环保尺度出台往后，静电除尘器要想做达到标排放，就必须采用4电场以上的除尘器。此时静电除尘器的开始的一段时间投资已经比布袋除尘器高，同时4电场以上的静电除尘器(或者4电场的高比积尘面积)运行电耗要比布袋除尘器的高很多。因此在新的环保要求下，静电除尘器即使达标，其开始的一段时间投资和运行费用都比布袋除尘器高。另外，静电除尘器的排放浓度老是在布袋除尘器的10倍左右，目前新的排污费 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 下，即使达标了也要对排放粉尘量举行收费，因此两种除尘器即使达标往后，静电除尘器又比布袋除尘器多支出了一笔费用。因此，布袋除尘器必将成为工业粉尘节制的首选设备。 表2—6布袋除尘器与电除尘器的比较表 比较的内容 名称 布袋除尘器 静电除尘器 烟气特性的影响 烟气的温度 敏感，决不克不及超温 对效率有影响 压力影响 极小照响 小 湿度 不利，不克不及超过极限 有利，但要防腐蚀 氧，硫氧化物 影响滤料的选择 有利 烟气的其它成分 几乎没影响 几乎没影响 流量对效率影响 不大 对效率影响较大 含尘浓度 效率稳定，影响寿命 效率有一定变化 气流均布 不聪明感，效率稳定 对效率影响较大 粉尘特性影响 粉尘的粒径漫衍 影响小，效率稳定 对效率影响较大 真密度、堆积密度 影响极小 比电阻值大时影响较大 粘附性 不利 有一定影响 比电阻 无影响，效率稳定 对效率影响大 粉尘的化学成分 影响滤料的选择 对效率影响大 粉尘硬度 影响滤袋寿命 几乎没影响 设备结构的影响 各种 情势都效率高 对效率有一定影响 运行及机组起停的影响 影响较大，要求严格 影响小 维修技能含量 低 工作量小 设备故障运行的影响 对负荷率影响较大 可维持运行，对负荷率影响较小 通过比较，选择袋式除尘器。 2.1.2.1 袋式除尘器的工作原理、应用及特点 常用袋式除尘器有简易袋除尘器、机械振打袋式除尘器、脉冲喷吹袋式除尘器和气环式袋式除尘器。 (1) 机械振打袋式除尘器:是利用机械装配使滤袋产生振动而清灰的袋式除尘器。此类除尘器的特点是施加于粉尘层的动能较少而回数较多，因此要求滤料薄而光滑，质地柔软，有 利于 传递振动，在过淋面上生成足够的振动力。 结构及工作原理 中部振打袋式除尘器，又称ZX型袋式除尘器。基本部件由滤袋、 箱体、灰斗、振打清灰装配、进出风管及螺旋运送机等部分组成。含尘气体由灰斗上部进入，之后向上进入滤袋，粉尘积于滤袋内表面，净气经滤料由阀箱向外排出。箱体由隔板分成相等滤袋数目的多个仓，袋底开口，并固定于底板的短管上，袋顶由帽盖关闭，并悬吊在振打机构的吊架上。箱体的顶盖上装有阀箱及振打机构。 特点 具有较高、稳定的除尘效率和较低的阻力，构造简单，滤袋装卸方便，维护 容易，应用规模较广，适用于常温气体的过淋。 (2)脉冲袋式除尘器 脉冲袋式除尘器有侧喷脉冲、顺喷脉冲、对喷脉冲、气箱脉冲、大型分室脉冲、旁插扁 袋脉冲、离线脉冲、环隙喷吹、回转清灰脉冲袋式除尘器等多种情势。 工作原理 含尘空气进气口进入除尘箱，因气体俄然扩张，流速骤然降低，颗料较粗的粉尘，靠其自重力向下沉降，落入灰斗。细小粉尘通过各种效应被吸附在滤袋外壁，经滤袋过淋后的净化空气，通过文氏管进入上箱体，从出气口排出，被吸附在滤袋外壁的粉尘，随着时间的增长，越积越厚，除尘器阻力逐渐上升，处理的气体量不断减少，为了使除尘器经常保持有用状态，设备阻力稳定在一定的规模内，就需要清除吸附在滤袋外面的积灰。 消灰历程是由节制仪按规定要求对各个电磁脉冲阀发出指令，依次打开阀门，顺序向各组滤袋内喷吹高压空气。于是，气包内压缩空气经由喷吹管的孔眼穿过文氏管进入滤袋(称为一次风)。而当喷吹的高速气畅通过文氏管——引射器的一刹那，数的所在位置于一次的周围空气被诱导同时进入袋内(称二次风)。由于这一、二次风形成一股与过淋气流相反的强有力逆向气流射入袋内，使滤袋在眨眼间急剧从紧缩——膨胀——紧缩，以及气流反向作用，逐将吸附在袋壁外面的粉尘清除下来。由于清灰时向袋内喷吹高压空气是在几组滤袋间依次举行的，并不切断需要处理的含尘空气。所以在清灰历程中，除尘器的压力损不和睦被处理的含尘气体量都几何不变。这一点就是脉冲袋式除尘器的先进性之一。 特点 清灰方式作用强度很大，而且其强度和频率都可以调节，所以清灰效果好。 ?气环式风袋式除尘器 含尘气体从上部进入顶部的漫衍室，均匀进入各个滤袋内，净化后的气体经排气管排出。吸附在滤袋内壁的粉尘和纤维缝中的粉尘，被气环箱喷出的高速空气吹落，吹落的粉尘沉降到集灰斗中，经运送机械送走。气环箱紧贴滤袋靠机械传动装配作周期性上下移动，每移动一次，即完成一次清灰历程。 气环反吹袋式除尘器的主要特点:适用于高湿 度、高浓度的含尘气体;可采用小型高压鼓风机作为气源，过淋风速大，投资省，由于装在机体外部，所以维修管理方便;不需要高精密度的节制仪表，造价较低。主要缺点:气 环箱上下移动时紧贴滤袋，使滤袋磨损加快，故障率较高。 它们的性能比较见 表2—7 除尘种类 概略除尘效率, 适用净化程度 经济指标 使用年限 粒径/μm 投资 耗钢 量 /,,(,,, 其他(水、电、压缩空气) ，1 1,, ,,,, 简易袋除尘器 ，, , ，,, ，,, 中细净化 较大 较少 少量电能 取决于滤布的性能 机械振打袋式 ，, , ，,, ，,, 较大 ,.,,,.,, 少量电能 脉冲喷吹袋式 ，,, ，,, ，,, 中 ,.,,,., 少量电能及压缩空气 气环式袋 ，,, ，,, ，,, 中 注:中净化 ——能够捕集大于,,μm的尘粒。且其效率在,,,以上者 细净化——能够捕集大于,μm的尘粒。且其效率在,,,以上者，当气体中的粉尘主 要由较粗大颗粒组成且含尘浓度高时，可以满足二级净化要求。 综合比较，将选用脉冲袋式除尘器。 2.1.2.2 袋式除尘器的结构设计及选型 根据粉尘的性质、处理气量和效率。参考产脉冲喷吹袋式除尘器产品系列。将选用LDPM 型侧喷脉冲除尘器。型号:LDPM-384-24-2700 型号规格 滤袋长度(mm) 滤袋数 (条) 分室数(个) 过淋 面积 m2 过淋风速(m/s) 处理风量 (m3/h) 设备阻力 (KPa) 设备重(kg) LDPM64-4-2000 LDPM64-4-2700 2000 2700 64 4 48 64 1-3 2880-8640 3840-11520 0.6-1.2 2895 3050 LDPM96-6-2000 LDPM96-6-2700 2000 2700 96 6 72 96 4320-12960 5760-17280 4258 4580 LDPM128-8-2000 LDPM128-8-2700 2000 2700 128 8 96 128 5760-17280 7680-23040 4920 5380 LDPM160-10-2000 LDPM160-10-2700 2000 2700 160 10 120.5 160 7200-21600 9600-28800 6270 6680 LDPM192-12-2000 LDPM192-12-2700 2000 2700 192 12 144 192 8640-25920 11520-34560 7370 7890 LDPM224-14-2000 LDPM224-14-2700 2000 2700 224 14 168.5 224 10080-30240 13440-40320 8550 9280 LDPM256-16-2000 LDPM256-16-2700 2000 2700 256 16 192 256 11520-34560 15360-46080 9800 10760 LDPM320-20-2000 LDPM320-20-2700 2000 2700 320 20 240 320 14400-43200 19200-57600 12400 13600 LDPM384-24-2000 LDPM384-24-2700 2000 2700 384 24 288 384 17280-51840 23040-69120 15100 15900 LDPM448-28-2000 LDPM448-28-2700 2000 2700 448 28 336 448 20160-60480 26880-80640 17100 18500 LDPM512-32-2000 LDPM512-32-2700 2000 2700 512 32 384 51224 23040-69120 30720-93160 19200 21050 2.1.3 除尘系统效果阐发 经过二级除尘，总除尘效率达到96,，完全达到排放要求.一般经过二级除尘，效率都 可以达到99.5%，同时压损也会很大，对滤袋、除尘仪器都有不利的影响，仪器的操作要 求也会很高，运行耗能也会很大，实例说明在高效率时每降低一个百分点就会减少很大的压 损，也考虑到后面要用湿法脱硫，对除尘也有一定的效率，所以降低除尘效率，降低压损， 减少对滤袋、除尘仪器都有不利的影响，降低仪器的操作要求和运行耗能。为企业创造更多 的收益。但选用型号除尘器后，要举行必要的改装，才可以达到要求。 2.2 锅炉烟气脱硫工艺的论证选择 目前, 世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种。根据脱硫反映 物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法 3 种。湿法脱硫工艺应用广泛, 占 世界总量的 85.0%, 其中氧化镁法技能成熟, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有投资 少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 很是适合我国的国情。 采用湿法脱硫工艺, 要考虑吸收器的性能, 其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等。旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 可以快速吸收烟尘, 具有很高的脱硫效率。 1). 脱硫工艺及脱硫吸收器比较选择 (1) 脱硫除尘工艺比较选择(见表2—8) 表2—8 项目 白灰石/ 生石膏湿法脱硫工艺 双碱法脱硫工艺 氧化镁脱硫 工艺 喷雾干燥法脱硫工艺 氨法脱硫工艺 轮回流化床脱硫工艺 工艺情势 湿法 湿法 湿法 半干法 干法 干法 脱硫剂 白灰石 镁基和 钠基白灰 氧化镁 白灰 氨 白灰石 副产物状态 湿态 湿态 湿态 干态 干态 干态 烟煤含硫量 无限制 可适用 高硫煤 1% 左右 无限制 中、低 硫煤 高 硫煤 中、低硫煤 脱硫率 高 高 高 一般 高 一般 适用规模 大容量 最大装机容量1000MW 大容量 试验 中等 容量 最大 200MW 机组 中、小容量 投资 中 中 低 中 低 中 运行费 中 低 低 高 低 中 表2—9 脱硫工艺 湿法 半干法 干法 白灰石/ 生石膏湿法 钠法 双碱法 氧化镁 氨法 海水法 喷雾干燥法 炉内喷钙 轮回流化床 等离子体 脱硫效率, 90~98 90~98 90~98 90~98 90~98 70~90 70~85 60~75 60~90 ?90 吸收剂 DaDO3 NaOH NaDO3 NaOH Mg(OH)2 DaO MgO NH3 海水 DaO DaO DaO NH3 可靠性 高 高 高 高 一般 高 一般 一般 高 高 结垢 易结垢 不结垢 不结垢 不结垢 不结垢 不结垢 易结垢 易结垢 易结垢 不结垢 堵塞 堵塞 不堵塞 不堵塞 不堵塞 不堵塞 不堵塞 堵塞 堵塞 堵塞 不堵塞 占地面积 大 小 中 小 大 中 中 中 中 中 运行费用 高 很高 一般 低 高 低 一般 一般 一般 一般 投资 大 小 较小 小 大 较小 较小 小 小 大 (2) 下列将最成熟工艺白灰(石)/生石膏湿法脱硫工艺和氧化镁脱硫法的特点作对比 ? 白灰(石)/生石膏湿法脱硫工艺 白灰(石)/生石膏湿法脱硫工艺是采用白灰石(DaDO3)或白灰(DaO)作脱硫吸收剂原料，经克化处理后加水搅拌制成氢氧化钙(Da(OH)2)作为脱硫吸收浆。白灰或吸收剂浆液喷入吸收塔，吸附其中的SO2气体，产生亚硫酸钙，进而氧化为硫酸钙(生石膏)副产品。 该工艺的优点主要是: B、脱硫效率高，在Da/S比小于1.1的时候，脱硫效率可高达 90,以上; B、吸收剂利用率高，可达到90,; D、吸收剂资源广泛，廉价; D、适用于高硫汽油，尤其适用于大容量电站锅炉的烟气处理; E、副产品为生石膏，高品位生石膏可用于建筑质料。 该工艺的缺点是: B、系统复杂，占地面积大; B、造价高，一次性投资大;(在美国，单位一般造价在 $150—200/kW;在中国，重庆珞璜电厂一期烟气脱硫工程2×360MW脱硫装配占电厂总投资的11.15%，太原第一热电厂高速平流 简易湿式300MW机组的600000m3/h脱硫装配的单位造价约 RMB650元/kW，杭州半山电厂2×125MW和首都第一热电厂 2×410t/h锅炉脱硫装配单位造价更高达 RMB 1600/KW); D、运行问题较多——由于副