某水泥厂采用电除尘器治理立筒预热器窑窑尾尾气.doc

福建师范大学环境科学与工程学院题目：某水泥厂采用电除尘器治理立筒预热器窑窑尾尾气 班 级：2014级环境工程本组成员： 指导教师： 许 丽 忠 2017年 5月 20日目 录1设计说明书11.1 设计概述1 1.1.1设计题目1 1.1.2设计背景1 1.1.3 设计原始资料2 1.1.4 设计工艺和参数2 1.1.5 设计目标2 1.1.6 设计依据32 设计计算6 2.1 集气罩6 2.2 管道的设计7 2.2.1 流速的选择7 2.2.2 各个管道的详细计算7 2.2.3 计算表10 2.3 通风机和电动机的选择11 2.4 除尘方案的确定及除尘器的选型13 2.4.1 除尘方案设计依据13 2.4.2 设计参数13 2.4.3 方案比较13 2.4.4 电除尘器的计算16 2.5 烟囱的设计及计算21 3 设计结果分析224 设计图说明23 4.1 设计图的绘制23 4.2 设计图中标高的确定23 结论24参考文献25致谢信26 课 程 设 计 任 务 书1设计目的：通过本课程设计，掌握大气污染控制工程课程要求的基本设计方法，掌握大气污染控制工程设计要点及其相关工程设计要点，具备初步的大气污染控制工程方案及设备的独立设计能力；培养环境工程专业学生综合运用所学的理论知识独立分析和解决大气污染控制工程实际问题的实践能力。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：一、设计题目 某水泥厂采用电除尘器治理立筒预热器窑窑尾尾气2、 设计原始资料1.项目背景材料 .2.立筒预热器窑窑尾尾气情况 该厂采用石灰石、黏土、铁粉、萤石等高铁配料作为主要原料，燃料采用无烟煤。这些原料、燃料大部分要经过破碎、烘干筛分及贮存，经输送计量混合入磨粉，磨成全黑生料，然后通过输送搅拌、加水成球由皮带送入窑内煅烧。物料在窑内由上向下缓慢移动，最后由三道闸门连续卸出。熟料经破碎后由链斗输送机输入吊车库，熟料、石膏、矿渣经磨头仓磨料设备喂入磨内，水泥经过选粉机后，合格的输入成品库(不合格的返回磨内)，再经筛分包装或汽车散装出厂。 主要污染源有3#立窑中的两台烘干机，兼烘干煤、铁粉、砂岩、黏土等，还有一台生料磨及搅拌库。3.设计内容及要求（1）、根据原始数据计算烟气量。（2）、烟囱高低设计。（3）、净化系统设计方案的分析确定，包括除尘器的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；除尘效率的影响因素等。（4）、除尘设备结构设计计算。3设计工作任务及工作量的要求课程设计计算说明书一份 1、 设计说明书1.1设计概括：1.1.1设计题目 某水泥厂采用电除尘器治理立筒预热器窑窑尾尾气。1.1.2 设计背景 1.1.3设计原始资料（1）生产品种与规模 三台塔式机立窑，平均每台时产量10.5t，年产熟料20万吨。熟料质量在450550#以上，年产325#硅酸盐矿渣水泥30万吨。 新生产线设计能力为720t/d，年设计能力为25万吨的425#矿渣硅酸盐水泥。新老生产线总设计能力为55万吨水泥。（2）生产工艺简介及主要污染源 该厂采用石灰石、黏土、铁粉、萤石等高铁配料作为主要原料，燃料采用无烟煤。这些原料、燃料大部分要经过破碎、烘干筛分及贮存，经输送计量混合入磨粉，磨成全黑生料，然后通过输送搅拌、加水成球由皮带送入窑内煅烧。物料在窑内由上向下缓慢移动，最后由三道闸门连续卸出。熟料经破碎后由链斗输送机输入吊车库，熟料、石膏、矿渣经磨头仓磨料设备喂入磨内，水泥经过选粉机后，合格的输入成品库(不合格的返回磨内)，再经筛分包装或汽车散装出厂。 主要污染源有3#立窑，、两台烘干机，兼烘干煤、铁粉、砂岩、黏土等，还有生料磨及搅拌库。（3）废气类别、性质及处理量 废气包括立窑水泥熟料粉尘气体，干法窑、熟料、冷却机、生料磨、黏土烘干机、煤磨以及电厂锅炉和钢厂高炉等排放的含尘烟气。 立窑烟气温度低、湿度大，并含有大量SO3等酸性氧化物,因此，产生结露后容易造成设备的严重腐蚀。由于覆盖湿料层厚度的不同，窑面烟气的温度、湿度及结露、腐蚀的程序也就不同，其程序按照明火、浅暗火、暗火及深暗火煅烧方法依次加重。日前，国内绝大多数立窑为暗火或浅暗火操作，烟气结露腐蚀比较轻微。 该厂的三台2.9m10m塔式机立窑的烟气性质，以浅暗火煅烧为主，其立窑烟气性质见表。立窑煅烧熟料产生的原始烟气量小，CO含量高，具有燃爆的危险。尤其是采用闭门操作时，窑面漏风小，CO浓度相对较高，所以比开门操作的燃爆危险性要大。 立窑烟气的含尘浓度低、颗粒粗、腐蚀性强，面且有微细粉尘 当开门操作时，烟气性质不稳定，导致各种干式除尘器不能正常运行，烟气性质变化频繁，幅度大。因此，烟气性质很不稳定，使一般除尘器很难满足这种烟气性质的除尘要求。 当烟气温度在150250时。湿度较小，粉尘比电阻较高，相反在烟气温度低于80时，粉尘比电阻值也较高。这样导致各类干式除尘器的除尘效率明显降低。 立窑烟气具有电厂锅炉、钢厂高炉以及煤磨烟气的某些性质，还具有冷却机、干法窑、生料磨、烘干机烟气的某些性质，且存在低温结露腐蚀和易燃爆的问题，所以在投资较少的条件下，解决除尘问题显得更加困难。 1.1.4设计工艺和参数（1） 基本的工艺就是：集气罩管道除尘器烟囱风机（2） 参数的确定：根据上面的背景数据每台塔式立窑平均每台时产量10.5t，总烟气量（标 准状况）2.936m3/kg熟料，可以得出我们这次设计的参数如下; 烟气排放量为：2.93610.51000=30828m3/h 除尘系统要求达到的除尘效率为99%。1.1.5设计目标（1）捕集率：立窑除尘系统的除尘效率为99%；（2）粉尘的排放浓度150 mg/m3（标准状况）；（3）烟气量为4.06m3（标准状况）/kg熟料，率高于3.5m3（标准状况）/kg熟料的烟气量；（4）投资省，结构简单，维修方便，运行费用低。（5）方案选择合理，系统布置紧凑，占地面积小，计算准确，图纸绘制达到扩大初步设计要求（图纸线条均匀，标注准确，说明齐全）。1.1.6 设计依据 1、烟尘排放浓度 执行水泥厂大气污染物排放标准“GB4915-2013”中的二级标准，具体内容为2010年1月1日起建设的水泥厂，烟尘或粉尘和有害气体最高允许排放浓度及吨产品排放量应按下表执行：生产设备大气污染物排放限值2、 烟囱高度 新建、扩建、改建的水泥生产线，其烟囱（排气筒）高度应符合下表中的规定。多个并列烟囱（排气筒）的高度，除符合表格规定外，还应通过环境影响评价确定。3、 大气环境功能区划分具有不同的社会功能的区域（如：居民区、商业区、工业区、文化区、旅游区等），根据国家有关规定要分别划分一、二类功能区。各功能区分别采用不同的大气环境标准，来保证这些区域的社会功能的发挥。下面是大气环境功能区划分的一张表格功能区范围执行大气质量标准一类区自然保护区、风景游览区、疗养区等一级二类区规划居民区、商业、交通、居民混合区、文化区、名胜古迹及广大农村二级对于上面这个表格，凡位于二类功能区的工业企业，应执行二级标准。我们对照前面水泥厂大气污染物排放标准知道本次执行的标准为二级标准，所以可以知道设计的功能区类别为二类功能区。2 设计计算设计计算部分主要包括集气罩、除尘设备、管道、风机以及烟囱的设计5个大方面的计算内容2.1 集气罩 根据某水泥厂立窑烟气性质：窑面烟气温度为135.5；平均烟气温度为90； 采用集气罩的类型：上部集气罩（热设备）上部圆形伞形罩（环境工程设计教程P30）。(1) 集气罩的结构尺寸：D:集气罩的直径；d:风管直径；E:污染源的特征尺寸，即污染源的断面直径； L:喇叭口的长度：查阅了相关资料，根据设计要求：D4d；1.0 D/E 2.0 ；H/E 0.7； d/E 0.2；L3d(环境工程设计教程P30)已知：E=2.9m 取D/E=1.5 则D=2.91.5=4.35m（设计时候取D=4.5m）取D=4d 则d=1.09m(设计时取d=1.1m) 取H/E=0.6 则H=0.6E=0.62.9=1.74m(设计时取H=2m) 取L=3d 则L=31.09=3.27m(取L=3.3m)(2) 排风量计算: 排气罩通常使用的通风柜属于半密闭型 Q=3600F=36003.142.2520.511.05=30044m3/h(环境工程设计教程P31)F:操作口实际开启面积，m2；（取实际罩口面积的1/2）：操作口处空气吸入速度，m/s；(环境工程设计教程P31表4-1 =12.5 m/s，取=1 m/s)：安全系数，一般取1.051.1（取=1.05）(3) 排气罩压力损失计算：(环境工程设计教程P34) 2.2管道的设计2.2.1 流速的选择根据环境工程设计教程P35 表4.7除尘风道空气流速，在灰尘性质为水泥灰尘的水平管，空气流速一般在1822m/s，本次我组选择设计的空气流速去最大值，即v=22m/s。2.2.2各个管道的详细计算（1） 管道1：,v=22m/s,查“全国通用通风管计算表”可得：管外径d1=700mm，实际流速为21.68m/s（查找时候取21.7m/s），动压为28.8410Pa=288.4Pa。设计时管道1的长度为8m。 实际流速的计算过程为：根据所选的管道d1=700mm，按照公式计算可得 ，则摩擦压力损失为：各管件局部压力损失系数通过查“环境工程设计手册”可得到下列的数据：集气罩我们为圆形的900，因此对照下图可知；900弯头（R/d=1.5）时，对照下图可知，；300直流三通，同理可得因此对应的管道的局部压力损失系数为：则局部压力损失：该段总压力损失为：49.1+138.4=187.5 Pa（2） 管道3：,v=22m/s,查“全国通用通风管计算表”可得：管外径d1=1000mm，实际流速为21.26m/s（查找时候取21.3m/s），动压为27.7910Pa=277.9Pa。设计时管道3的长度为8m。 实际流速的计算过程为：根据所选的管道d1=1000mm，按照公式计算可得 ，则摩擦压力损失为：因为该段为一直管段则该段的总压力损失即为摩擦压力损失，即30.9Pa。（3） 管道5：,v=22m/s,查“全国通用通风管计算表”可得：管外径d1=1250mm，实际流速为20.4m/s，动压为25.4910Pa=254.9Pa。设计时管道5的长度为8m。 实际流速的计算过程为：根据所选的管道d1=1250mm，按照公式计算可得 ，则摩擦压力损失为：各管件局部压力损失系数通过查“环境工程设计手册”可得到下列的数据：局部压力损失为合流三通对应总管动压的压力损失，其局部压力损失系数为；该处还有涉及到除尘器的压力损失，我们本次设计除尘器压力损失考虑为500Pa（参考书本的189页，电除尘器的压力损失小，一般为200500Pa。）则局部压力损失：该段总压力损失为：21.6+528=549.6 Pa（4） 管道6：,v=22m/s,查“全国通用通风管计算表”可得：管外径d1=1250mm，实际流速为20.4m/s，动压为25.4910Pa=254.9Pa。设计时管道6的长度为5m。 实际流速的计算过程为：根据所选的管道d1=1250mm，按照公式计算可得 ，则摩擦压力损失为：各管件局部压力损失系数通过查“环境工程设计手册”可得到下列的数据：该段有两个900弯头（R/d=1.5）时，则局部压力损失：该段总压力损失为：13.5+127.5=141 Pa（5） 管道7：,v=22m/s,查“全国通用通风管计算表”可得：管外径d1=1250mm，实际流速为20.4m/s，动压为25.4910Pa=254.9Pa。设计时管道7的长度为40m。 实际流速的计算过程为：根据所选的管道d1=1250mm，按照公式计算可得 ，则摩擦压力损失为：各管件局部压力损失系数通过查“环境工程设计手册”可得到下列的数据：该段局部压力损失主要包括通风机进出口及排风口扇形风帽的压力损失，忽略风机入口处变径管压力损失，通风机出口，扇形风帽（h/D0=0.5），。则局部压力损失：该段总压力损失为：108.1+369.6=478.3 Pa（6） 管道2和管道4（考虑一样的设计）：,v=22m/s,查“全国通用通风管计算表”可得：管外径d1=700mm，实际流速为21.68m/s（查找时候取21.7m/s），动压为28.8410Pa=288.4Pa。设计时管道2和管道3的长度均为3m。 实际流速的计算过程为：根据所选的管道d1=700mm，按照公式计算可得 ，则摩擦压力损失为：各管件局部压力损失系数通过查“环境工程设计手册”可得到下列的数据：集气罩我们为圆形的900，因此；900弯头（R/d=1.5），；合流三通旁支管，因此对应的管道的局部压力损失系数为：则局部压力损失：该段总压力损失为：11.2+161.5=172.7 Pa(7) 并联管路压力平衡： （8） 除尘系统总压力损失： 2.2.3 计算表:下面这张是根据前面整个管道计算得到的数据绘制而成的计算表：管段编号流量qv/（m3/h）管长l/（m）管径d/（mm）流速v/（m/s）(m-1)动压/Pa摩擦压力损失/Pa局部压力损失/Pa 管段总压力损失/Pa管段压力损失累计/Pa130044870021.70.0213288.449.1138.4187.51387.33600888100021.30.0139277.930.9-30.95901328125020.40.0106254.921.6528549.66901325125020.40.0106254.913.5127.514179013240125020.40.0106254.9108.1369.6478.3230044370021.70.0213288.411.2161.5172.7430044370021.70.0213288.411.2161.5172.72.3通风机和电动机的选择（1）选择通风机的计算风量：参考大气污染控制工程第560页，(K1是考虑系统漏风所附加的安全系数。一般管道取K1=0.1；除尘管道取K1=0.10.15。)本处计算取K1=0.1。（2）选择通风机的计算风压：参考大气污染控制工程第560页，(K2是考虑管道计算误差及系统漏风等因素所采用的安全系数。一般管道取K2=0.10.15；除尘管道取K2=0.150.2。)本处计算取K1=0.2。 根据上述风量和风压，参考“环境工程设计手册”第206页，在通风机样本上选择9-26，No.16D通风机，当转速n=1450r/min时，qv=96714.5m3/s，P=14787Pa，配套电动机为Y315M-4，132kW，基本满足要求。依据的表格如下三个表格所示。复核电动机功率：配套的电动机满足需要。类别型号名称全压（Pa）风量（m3/h）电机功率（kW）一般用4-684-724-79T4-72离心风机离心风机离心风机离心风机21538651963178176333517631395652396549912275009902265008502040000552451.12100.751320.75160高压9-199-26离心风机离心风机2854153912776159418246330721981230972.23155.5850排尘C4-73C6-48离心风机离心风机29439243532089127519350696532030.8220.7537 风机选型表格机号NO转速r/min流量（m3/h）全压Pa电机功率(kW)7.1D290012292193601063512427751108D29001758424696136341595513220014508792138483294383418.5309D1450125181971741814869304510D1450171723005250656143557511.2D1450241264222163827747110132960159732795327633346303712.5D1450335405860079939713160250960222063886034504179457514D14504712182463100951228525041016D1450703391230901332416250500850960465698149656966911185220电动机选型表格型号额定功率额定电流转速效率功率因数堵转转矩堵转电流最大转矩噪声振动速度重量额定转矩额定电流额定转矩1级2级kWAr/（min）%倍倍倍dB（A）mm/skgY280S-475140148092.70.881.97.02.285902.8535Y280M-490164148093.50.891.97.02.285902.8634Y315S-4110201148093.50.891.86.82.293982.8912Y315M-4132240148094.00.891.86.82.2961012.81048Y315L1-4160289148094.50.891.86.82.21012.81105 2.4 除尘方案的确定及除尘器选型2.4.1除尘方案确定依据（1）根据除尘烟气的含尘浓度（包括入口含尘浓度和出口含尘浓度）。（2）根据除尘器的除尘效率和处理烟气量是否达到设计要求，除尘后排尘浓度是否达到相应的排放标准。（3）考虑除尘器的造价、安装费、运行费、维护费和使用寿命。2.4.2设计参数根据原始的资料平均每台时产量10.5t，总烟气量（标准状况）为2.936m3/kg孰料，经过集气罩部分的计算确定设计的参数Q=30044m3/h，除尘系统要求达到的除尘效率1#为98.5%，2#为99%，3#为99%。最终我组设计效率为99%。2.4.3方案比较方案一：文丘里麻石水膜除尘器含尘气体由烟气进口引入，首先进入麻石文氏管，文氏管是一个缩放管，在文氏管喉部入口处喷入的压力水呈雾状布满整个喉部，烟气流经文氏管的渐缩管时由于流道的缩小，速度逐渐增大，到达喉部时速度达到最大。因此当烟气流到喉部是，烟气中高速运动的尘粒冲破水滴周围的气膜而被吸附在水滴上凝聚成大颗粒的液滴随烟气一起进入麻石水膜除尘器进行第二次分离。液滴与烟气一起由麻石水膜除尘器切向或蜗向引入，然后沿筒体螺旋上升，液滴与尘粒在离心力的作用下被甩向筒体内壁自上而下的一层均匀的水膜接触，被水膜吸附，而随水膜一起流到底部灰斗，从排灰口排出筒体，在经过水封面进入排灰沟排出。净化后的烟气从顶部以切向或蜗向引入。文丘里麻石水膜除尘器中花岗石（俗称麻石）它成本低，便于安装耐腐蚀，占地面积小等特点，而且能大量吸收烟气中的SO、SO形成SO、SO离子，具有良好的脱硫效果，并克服了钢制除尘器易腐蚀，内衬的瓷砖或辉绿岩板衬里易脱落的特点。麻石水膜除尘器具有投资少，电能消耗低，除尘效率高，可脱硫，操作简单，维护方便，使用寿命长等优点。方案二：袋式除尘器袋式除尘器是一种干式高效除尘器，可用于净化粒径的尘土气体。除尘效率可达99%以上，它是最古老的除尘方法之一。（1） 袋式除尘器的优点 袋式除尘器对净化含尘微粒和亚微粒数量级的粉尘粒子的气体效率较高，一般可达99%，甚至达到99.9%以上。 袋式除尘器可以捕集多种干式粉尘，特别是高比电阻粉尘，采用袋式除尘器要比用电除尘器的净化效率高得多。 含尘气体浓度在相当大的范围内变化对袋式除尘器的效率和阻力影响不大。 袋式除尘器可以设计制造成适应不同气量的含尘气体的要求，除尘器的处理量可以从110。 袋式除尘器也可以做成小型的，安装在散尘设备上或散尘设备附近，也可以安装在车上做成移动式袋式过滤器，这种小巧、灵活的袋式除尘器特别适用于分散尘源的除尘。 袋式除尘器运行性能稳定可靠，没有污泥处理和腐蚀等问题，操作维护简单。（2） 袋式除尘器的缺点 袋式除尘器的应用主要受滤料的耐温和耐腐蚀等性能影响。目前常用的滤料可耐250左右高温，如采用特别滤料处理高温含尘烟气，将会增大投资费用。 不适于净化含粘结和吸湿性强的含尘气体。用袋式除尘器净化烟尘是的温度不能低于零点温度，否则将会产生结露，堵塞布袋滤料的空隙。 据初步统计，用袋式除尘器净化大于17000含尘气量的投资费用要比电除尘器高，而净化小于17000含尘烟气时投资费用要比电除尘器省。方案三：电除尘器电除尘器是利用静电力从气流中分离悬浮粒子（尘粒或液滴）的装置。电除尘器与其他除尘器的根本区别在于：除尘过程的分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上。电除尘器的特点 收集效率高：静电除尘装置可以很方便的通过加长电场长度达到99%以上的除尘效率。静电除尘器装置还有一个出色的特征，就是收集效率可长期稳定保持不变，这是其他除尘器比不上的。只有袋式除尘器例外，但袋式除尘器需要经常更换滤袋，才能保持良好的收尘效率。 烟气阻力小，总的能耗低，电除尘器的能耗主要是由烟气阻力损失、供电装置、电加热保温和震打电机等能耗组成。由于总的能耗低，有很少更换易损件，所以运行费用比袋式除尘器、文丘里除尘器等要小得多。 适用范围广：电除尘器可捕集粒径小于的粒子，300400的高温烟气。湿式静电除尘器不仅可以除尘，还可除去烟气中的水雾和酸雾。这种综合性的能力为用户提供了方便。当烟气的各项参数发生一定范围内波动时，电除尘器仍然保持良好的捕集性能。对于高比电阻和低比电阻粉尘的烟尘来说，需要采取烟气调节，但总的看来这种情况不多，绝大多数的烟气净化都可采用电除尘器。 可处理大容量烟气：电除尘器易模块化，因此可以很方便地实现装置的大型化。目前单台电除尘器处理气量已达，这样大的气量用袋式除尘器或旋风除尘器来处理是很难想像的，即使勉强做到也不经济。 捕集到的粉尘干燥：因为粉尘以干燥的形态被捕集，有利于粉尘的输送和再利用，也没二次污染。 维护保养简单：电除尘器如果品种规格选的恰当，又有良好的制造安装质量，日常的维护保养量是很少的。电除尘器的操作运行以全部实现自动化，实现了智能化即自动选择瞬时最佳运行方式。 一次投资大：电除尘器和其他除尘器相比结构较复杂，耗用钢材比较多，每个电场需配用一套高压电源及控制设备，因此价格较大。但是静电除尘装置设备费用加上35年的运行费用比大多数其他除尘设备的要低。方案四：湿式除尘器湿式除尘器俗称“水除尘器”，它是使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大的装置。该除尘器的优点主要有： 由于气体和液体接触过程中同时发生传质和传热的过程，因此这类除尘器既具有除尘作用，又具有烟气降温和吸收有害气体的作用。 适用于处理高温、易燃易爆和有害气体。 运行正常进，净化效率高。 可用于雾尘集聚之粉尘、气体。 排气量衡定。 结构简单、占地面积小、投资低。 运行安全、操作及维修方便。它的缺点主要有：从湿式除尘器中排出的泥浆要进行处理，否则会造成二次污染； 当净化有侵蚀性气体时，化学侵蚀性转移到水中，因此污水系统要用防腐材料保护； 不合用于疏水性烟尘；对于粘性烟尘轻易使管道、叶片等发生堵塞；| 与干式除尘器比拟需要消耗水，并且处理难题，在严寒地区应采用防冻措施。 参考本次的设计的一些资料，结合四个方案进行比较后，虽然湿式除尘器也是一个很好的选择，但是考虑到运用其处理的过程二次污染较严重，对材料的要求更高，无形之中增加了成本，最终得出采用采用电除尘器最合适。2.4.4电除尘器的计算（1）、除尘器主要参数的确定(参考马广大等主编的大气污染控制工程第三版200页和208页的相关内容得出如下一些基本参数)1. 气流速度（）2. 设定板间距 （） 极板采用C型板，紧固型悬挂方式 3. 设定线间距 极线采用长管状芒刺线（起晕电压15KV） 4. 有效驱进速度 （）5. 电场强度 E=50000V/m 6. 电压 U=70KV (2)确定主要部件结构形式1. 总体型式：一般有立式、卧式、干式、湿式等，通常电力系统多采用板卧式干清灰电除尘器,本次设计我组最终采用卧式电除尘器2. 设计为单室m=1 3. 电场数 n=4（参考徐新阳主编的环境工程设计教程51页卧式电除尘器一般设计36个电场）4. 振打方式：挠臂锤型机械振打（马广大等主编的大气污染控制工程第三版201页） 5. 进出气烟箱：(1) 进气方式：前部中心进气 (2) 气流分布：在进气烟箱内设置开孔率为50%气流均布板和导流板 (3) 槽形极板：在出气烟箱内设置槽形极板 6. 灰斗：设置船形灰斗7. 电晕电极：芒刺线 (3)、各部尺寸计算1. 集尘极板面积和比集尘极板面积：其中Q为处理烟气量本次我组的设计处理烟气量为,因为有三台所以总设计处理烟气量为,除尘的总效率，所以根据已知的数据代入公式可计算得到集尘极板面积： 比集尘极板面积： 2. 初定电场断面积（根据徐新阳主编的环境工程课程教程第60页的计算式）其中电场风速参考本书的52页，选为0.55 3. 极板的有效高度h(60页) 因为，所以 极板的有效宽度： 4. 通道数 反算极板的宽度 5. 验算实际断面积 验算电场风速 ；，可知，符合设计要求6. 单电场长度 7. 电压和电流 8. 柱间距除尘器内壁宽度(取) 沿气流方向上的柱间距与气流垂直方向的柱间距参考徐新阳主编的环境工程设计教程63页的相关计算式进行设计：9. 进气烟箱 进气烟箱采用水平进气方式，并设置导流板和开孔率为的气流均布板，取进口烟气流速为，该值越小对电除尘越有利，所以本次设计我们取值为13m/s，则进气烟箱进口的截面积 参考进气烟箱大端顶端距梁底面距离350mm左右；进气烟箱大端底端需上移600mm，以使气流不直接冲击收尘极振打装置；进气烟箱底板的斜度50，以防止粉尘在进气箱底面沉积；结合计算得到的截面积为0.66m2，我们设计进气烟箱的进口截面形状为的矩形，底板斜度为，因此进气烟箱长： （上式中a1 根据书上的图设为2930mm，a2为设计的截面形状中的1930mm）10. 出气烟箱出气烟箱采用水平出气方式，并设置槽型极板，取各出气烟箱小端截面底板与水平夹角为，出气烟箱长 11. 灰斗 一般每个电场下设12个灰斗，斗壁斜度60，灰斗下灰口的大小依排灰量大小选定，但最小不得小于300300mm。本次设计采用船形灰斗，沿气流方向设2个灰斗，灰斗上口取，灰斗下口取，底部卸灰阀高度取，灰斗壁与水平夹角为，灰斗高为。灰斗总体积 取有效容积为12. 理论捕集效率 13. 电除尘器总体外形尺寸除尘器总长=进气烟箱长+柱距长电场数+出气烟箱长 除尘器总宽=2走台宽度+室数柱间宽除尘器总高=极板有效高度+灰斗高度+顶部大梁高度+底部遮拦高度+底部卸灰阀高度 (4) 根据上面的计算结果我们电除尘器选型结果如下表格所示：序号名称单位数值1型号CDPK-67.5/32数量个13处理气体量m3/h1780002440004电厂有效截面积m267.545总除尘面积m237396最高允许气体温度。c2507最高允许气体压力Pa20020008设计除尘效率%99.89设备外型尺寸mm2462092901983210阻力损失Pa30011设备本体总重量T97.52.5烟囱的设计及计算烟囱的设计包括高度、出口直径、和出口速度的设计（1）、烟囱的直径： 式中：D烟囱的直径，； Q进烟囱废气量，m3/h； v烟囱气流速度，m/s，（自然排风为 24m/s，机械排风为812m/s）；本次设计取其为自然风，去v=4m/s n烟囱个数（一般情况：直径2m以下窑设烟囱一个；直径2m以上窑设烟囱两个）。本次设计设烟囱为1个。 （2）烟囱高度和出口速度 ： 这张是经过其他从事相关行业的技术员通过实践得到的设计参数的对照表：我组根据求得的直径为1.4m，可对应上烟囱高度为40m，这一高度也符合了这次设计依据中表格的要求，因此本次烟囱设计高度最终定位为40m，相应的出口速度则为10.0m/s。烟囱高度m出口直径m烟气速度m/s200.88.0301.08.0401.410.0502.010.0603.015.0804.015.01005.020.01205.520.01506.025.01807.025.02108.025.03 设计结果分析 通过我们的设计得出的方案与本次设计的参考实例中的最终结果之间既存在联系、也存在区别。相同之处是我们的设计选型中都选择了电除尘器这一除尘设备作为我们的净化设备，且在设计的时候都考虑了温度等因素，因此没有设计二级除尘这一工艺，只是用了电除尘器进行除尘。最终达到的效果我们好该实例中的效果也是一样的，都达到了除尘效率为99%。 设计上还是存在着区别的，我组的设计方案最后是只选择了一台的电除尘器，而实例中是考虑了1#、2#塔式机立窑选用单室单电场板卧式的电除尘器形式，3#则为双电场栅极卧式的除尘器形式，通过对比，其实我组设计上其实还是有优越性的，因为它的设计上所要花费的成本其实是比我们设计的多的，在同样能够达到效果的前提下，能够节约经济是一个重要的考量因素，而且我组设计将3个窑的烟气汇集起来处理其实也是一个整体性的体现，而且因为在生产中其实存在很多的不确定因素，如果某一天生产量要求加大了，这时候一台小型的电除尘器就不足以支持除尘的要求的，如果因此使污染的排放超标了，那更是要承担赔偿的责任了，但是对于一台大的除尘器，三个立窑同时都扩大生产的概率肯定是比一个立窑扩大生产的概率来的小的多，所以能够预防超标的情况出现。 4 设计图说明4.1 设计图的绘制： 本次的设计根据整个工艺流程，以及对工艺流程中每个构筑物的计算得到的数据，最终我们绘制完成了一张整个流程的平面图，一张高程图。4.2 设计图中标高的确定：参考计算部分得出的一些数据确定一个基准后设计各个构筑物的标高，在工程高程图中都有标出具体的数值，有些数值是根据整体进行假