烟气除尘系统设计指导书

1、烟气除尘系统设计课程设计指导书。1(一)、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算1、标准状态下理论空气量q =4.76 x (1.867c y+5.56h y+0.7s y-0.7o y)(m3/kg)式中 c y, hy, sy, oy-分别为煤中各元素所含的质量分数。2、标准状态下理论湿烟气量(设空气含湿量12.93g/m3)q s=1.867(c y+0.375sy)+11.2h y+1.24wy+0.016q a+0.79q a+0.8ny (m 3/kg) 式中 qa一标准状态下理论空气量，m/kg ;w煤中水分所占质量分数，%n n元素在煤中所占质量分数，。3、标准状态下实际烟气量q=q

2、 s+1.016(a-1) q a(m 3/kg)式中 a 空气过量系数q s 一标准状态下理论烟气量，n3/kg ;q a 标准状态下理论空气量，n3/kg。注意：标准状态下烟气流量q以m/h计，因此，q= qsx设计耗煤量4、标准状态下烟气含尘浓度c = dsh *a (kg/m 3)qs式中 dsh 排烟中飞灰占煤中灰分(不可燃成分)的质量分数，排放因子，；a 煤中灰分(不可燃成分)的含量，；q 标准状态下实际烟气量，m/kg。_y2 0.8s106 (mg/m 3)5、标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算csc2式中 s y -煤中含可燃硫的质量分数；q 标准状态下燃煤产生的实际烟气量，

3、m/kg。6、标况下烟气流量q = qs x设计耗煤量 3 式中 q s -标准状态下燃煤产生的实际烟气量，m/kg ;q 标准状态下燃煤产生的实际烟气量，m3/ho7、工况下烟气流量 qt 、q =（m3/h）式中q -标准状态下燃煤产生的实际烟气量，m/kg ；_ 一 一.q -工况状态下燃煤产生的实际烟气量，m3/h。（二）、除尘脱硫装置的选择设计注：可以选择湿式脱硫除尘一体化装置，亦可采用先除尘后脱硫工艺。1、除尘脱硫装置应达到的净化效率cs=1 sc式中:c-标准状态下烟气含尘、so 浓度，mg/m3;12除尘器名称效率/%阻力/pa费用文丘里除尘器90 98400010000少电除

4、尘器90 9850 130大袋式除尘器95 9910001500中性能比较规定值，mg/m3o2、除尘器的设计g 标准状态下锅炉烟尘、so排放标准中与选择表8-22常用除尘器（1）、袋式除尘器设计工作室过滤面积sp = q /60vf式中 q - 设计工况下烟气量，m3/h；sp 一过滤面积，vf 一 过滤速率：1.02.0m/min之间。每条滤袋面积s1=3.14dl式中 d 一 滤袋直径，在 150250mml 一滤袋长度，在2.55ml工作室滤袋总数n=s/s1式中 s1 一条滤袋的面积m2 ;根据n确定室数，一般袋收尘的室数不小于4室。滤袋过滤总面积的确定2、s=sp+sc= q /v

5、+sc （m）式中 sp 一同时工作各室的过滤面积（mi）;sc - 清灰室的过滤面积（m2）。袋收尘器的压降 p p=pw+p 袋（pa）式中 p机一般为190m380pa,与进口速度有关;p 袋一新滤袋一般为130pa,积灰滤袋一般为1150pa。袋收尘器的压降一般控制在995m990pa （448英寸），清灰后，阻力比清灰前降低1/2-2英寸（12.740.8mm水柱）就认为清灰合适。 p2=ap1 x如收尘器的处理风量比正常风量大，则收尘器的压降也相应增加，关于压降变化的公式如下:(pa)式中4p2 一风量q时的压降（pa）; pi风量q时的压降（pa）;q 一 正常处理风量（m3/m

6、in ）;3q 一 风重变大后的风重（m/min）。（2）、电除尘器设计一般静电除尘器电场风速一般在0.71.4m/s ,通常取1.0m/s ;驱进速度一般在 0.040.2m/s ,通常取 0.15m/s ;集尘极间距设计为 400mm电晕极间距为 200mm集尘极板总面积：a=-qln(1 -)we式中 we 一驱进速度，m/sq一设计工况下烟气量，m3/h ,y一除尘效率。比表面积：f= q- ( m3/h m2)a实际集尘极面积:考虑到处理烟气量、温度、压力、供电系统可靠性等因素的影响，取储备系数k=1.52.0 ,则所需集尘极面积:a=(1.5 2.0) k m,则实际比面积:f=

7、q /a(m3/hm2)除尘效率校核；= 1-ewe电场断面积:qac= v式中 v电场风速，m/s极板高度:h=ac式中 v电场风速,m/s。电场断面宽度:acb=h集尘极排数:bn= +1b式中 b集尘极间距，取 400mm集尘极长度:2(n -1) h电场设计：设计4个电场，实际安装集尘极个数为4x集尘极排数。安装后集尘极总面积:a=nx lx h, m2停留时间：t= l工作电压：u=ea b , kv工作电流：取单个电流常数为i=0.005a/m 2i=ai , a电除尘器阴极线的个数：n=,且个 . l 式中 ll 电晕极间距，取200mm 3、脱硫装置设计脱硫常见工艺流程有：石灰

8、石(石灰)/石膏湿法：该工艺主要包括烟气系统、吸收系统、吸收剂制备系统、石膏脱水及储存系统、废水处理系统及公用系统。该工艺完全成熟，运行安全可靠，可用率在99独上，能耗低。90%特点：吸收剂资源丰富，成本低廉，其废渣可抛弃，也可用作石膏回收。 对高硫煤，脱硫效率可达 以上；对低硫煤，脱硫效率可达95%上。循环流化床干法：该工艺主要包括石灰制备系统，脱硫反应系统和收尘引风系统三个部分组成。特点：脱硫剂反应停留时间长及对锅炉负荷变化的适应性强。综合造价低，维护工作量和费用低，电 耗低，循环流化床工艺的电耗量的0.5%0.7%,水耗量低，不需要考虑防腐，工艺简单可靠不受燃煤含硫量限制，对锅炉负荷适应

9、性强，通过调节吸收剂加入量，水量，吸收塔压降，能快速响应锅炉负荷的变化 情况。两种方案的比较：95%寸吸收剂品质要求石灰石一石膏湿法成熟于八十年代初，技术成熟，系统较为可靠最高脱硫率在cacq含量大于等于91%细度250目，mgo含量小于2%设备投资大，运行费用高，钙硫比低，吸收剂 用量高，电耗大，水耗大，烟气与吸收剂接触时间短，脱硫塔内烟气流速低，气固塔内接触长度短，无法 脱除so3,反应器出口烟气温度低，需要对烟囱进行内衬防腐，重金属脱除率低。循环流化床法成熟于九十年代末，系统简洁，技术成熟，可靠性高，脱硫效率达90艰上，最高可达99.7%,对吸收剂的品质要求 cao大于等于80% t60

10、小于等于4min ,粒径小于等于2mm设备投资低，运 行费用低，钙硫比高，吸收剂用量低，水电耗小，烟气与吸收剂接触时间长，几乎可以100%勺脱除so3 ,反应器出口烟气温度高，对烟囱没有特殊要求，可95%兑除重金属。由于石灰石一石膏湿法脱硫工艺成熟，吸收剂来源广泛，所以大多选择石灰石一石膏湿法烟气脱硫技 术。(1)、吸收剂消耗量计算：1)、净烟气中sq浓度：cj= c so2 x(1-“)式中 cj 净烟气中so2含量mg/rnb; cso2-原烟气中so2含量mg/m3;2)、石灰石消耗量：需要脱除的so2摩尔数：n so2=c so2 xq +ms02mcaco3 = n so2 xrx

11、mx 10/pe, (t/h )式中 c so2 一 原烟气中so2含量，mg/m3;q 烟气量，m3/h ;m so2 so 2分子量；脱硫效率，%r 一钙硫比，取r=1.03;m 一碳酸钙的分子量；pe 一石灰石纯度，pe=92%(2)、吸收塔计算:本设计中所选吸收塔类型为逆行喷淋空塔，烟气中so2含量为3.8 x 103mg/m3,由于静电除尘器至吸收塔有一定漏风率大约为10%所以进入吸吸收塔烟气量:vs=qx (1-10%) , m3/h逆流喷淋空塔设计烟气流速一般为2.55m/s。吸收塔塔径:吸收塔截面积：a= vs /v式中 vs 一 进入吸收塔烟气量 m3/s ；v 吸收塔烟气流

12、速m/s。吸收塔塔径：d= . 4 a吸收塔高度原烟气与吸收液中吸收塔内反应时间25s,取5s。则吸收区高度为:h=vt=3 x 5=15m式中t 吸收塔内反应时间，s;v 吸收塔烟气流速,m/s。吸收浆液量:液气比与脱硫效率有关，一般在825l/m3,所需的吸收浆液量为:l= vs (l/vs)式中 l/vs 液气比。4、确定除尘脱硫设备、风机和烟囱的位置及管道的布置(1)、各装置及管道布置的原则根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定了各装置的位置，管道的布 置也就基本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装、操 作和检修方便。

13、(2)、管径的确定式中q 工况下管内烟气流量，m3/s ;v 烟气流速，m/s,(可查有关手册确定，对于锅炉烟尘v=1015m/s)。管径计算出以后，要进行圆整(查手册)，再用圆整后的管径计算出实际烟气流速。实际烟气流速要符合要求。5、烟囱的设计(1)、烟囱高度的确定首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量(t/h ),然后根据锅炉大气污染物排放标准(gb13271 2001)中的规定(见表 8-23)确定烟囱的高度。表8-23锅炉烟囱高度表锅炉房装机总容量mw0.70.71.41.42.82.877141428t/h1122441010202040烟囱最低允许高度m202530354045

14、(2)、烟囱直径的计算烟囱出口内径可按下式计算d=0.01881，q（城- u3式中 q 通过烟囱的总烟气量， m/h ;u 按表3选取的烟囱出口烟气流速，m/so表8-24烟囱出口烟气流速(m/s)通风方式运行情况全负荷时最小负荷机械通风102045自然通风6102.5 3烟囱底部直径:di =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=0.020.03。(3)、烟囱的抽力：-11sy =0.0342h(-)p(pa)273 tk 273 tpp式中 h 烟囱高度，mmtk -外界空气温度，c；tp -烟囱内烟气平均温度，c；p 当地大气压，p

15、a。6、系统阻力的计算 (1)、摩擦压力损失-l pu2对于圆管：apl=，uu-(pa)d 2式中 l 管道长度，d 管道直径，m;p 烟气密度，kg/m3；u 管中气流平均速率，m/s;入-摩擦阻力系数，是气体雷诺数re和管道相对粗糙度 k的函数。可以查手册得到(实d际中对金属管道 入值可取0.02 ,对砖砌和混凝土管道 入值可取0.04 )。(2)、局部压力损失(pa)式中 e -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;u 与己相对应的断面平均气流速率，m/s;3p 一烟气号度，kg/m。7、风机和电动机选择及计算(1)、风机风量的计算qy=(1 ki)q273 tp

16、273101.325p3、(m/h )式中 k 1 -考虑系数漏风所附加的安全系数。一般管道取k=0.1 ;除尘管道取k=0.10.15 ;q -标准状态下风机前标态下风量，m/h ;tp -风机前烟气温度，c,若管道不太长，可以近似取锅炉排烟温度；p 当地大气压力，kpa。（2）、风机风压的计算tpn.：py =（1 k2）（vh - sy） =（1 *2）w - sy） 0（ pt0 p式中 k 2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k=0.10.15 ,除尘管道取k=0.10.2 ;eah 系统总阻力，pa;s烟囱抽力，pa;p。、p。、t。一风机性能表中给出的标

17、准状态的空气密度、压力、温度，一般说，p=101.3kpa ,对于弓i风机 t0=200c, p 0=0.745kg/m 3;p、p、t 运行工况下进入风机时的空气密度、压力、温度。计算出风机风量 q和风机风压 py后，可按风机产品样本给出的性能曲线或表格选择风机的型号。qy py ： (kw 3600 1000 1 2（3）、电动机功率的计算ne式中 q 一风机风量，m3/h ; p 一风机风压，pa;t 1 -风机在全压头时的效率（一般风机为0.6 ,高效风机约为 0.9）;vi 2 一机械传动效率，当风机与电动机直联传动时t 2= 1 ,用连轴器时刀2= 0.950.98 ,用v形带传动

18、时 刀2= 0.95;3 电动机备用系数。对引风机，（3 =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。（三）、绘制图纸要求1、除尘系统图一张（1号或2号图纸）。系统图应按比例绘制、标出设备、管件编号，并附明细表。2、除尘系统平面、剖面布置图23张（1号、2号或3号图纸），图中设备管件应标注编号，编号应与系统图对应。布置图应按比例绘制。锅炉房及锅炉的绘制可以简化，但应能表明建筑外形和主要结构型式。在平面布置图中应有方为标志（指北针）（该项据设计时间选做）（四）、参考资料1、郝吉明，马广大主编大气污染控制工程，高等教育出版社；2、童志权主编工业废气净化与利用，化学工业出版社；3

19、、罗辉主编环保设备设计与应用，高等教育出版社；4、黄学敏，张承中主编大气污染控制工程实践教程，化学工业出版社；5、张殿印，王纯主编除尘工程设计手册，化学工业出版社。1。2诳计说明懈道为鬲烟道.导角为45，与此管连播处累取密封措指，所有器件接口处 均用法兰盘连接“序号名称个歙寓格电号备上1烟囱1h = 4qm .上胫#1孙1,下轮出的，厚切0畤地道2人孔5d0x4iki3舁流板14烟出110iwx 10oq再烟度5ht州舲,50口,壁用。，得制制6v第带57风机4ys-17-136.5c&制动机dy1b0m-29督夫8即回潞/皿。_10去曲地12n降生笫埼xdcg412可走事和匕形13犒炉4sz

20、u-13xxxm大学 环境工程专业 课程世计姓名胡炉烟气 除生系猊设计指导教而班舞答疑教配学号图平面布置削比例兜底口期图号图3-3与右铜炉烟气除尘系螳平面布置图184 羯图,比例1：】。xkxx大学 年境工程专业 课程设计姓名网 h囹炉烟， 除生系统设w指导我第m级答盟教师学号图考创面图比例完旗日期国丹图3-6隅炉燃气除尘系统剖面图轧机中心线57ju128242披本说明1.本图为大铜热建扎精轧机除尘戢娩平而布置总图，志示出本除尘 系统在:精孔车间的位置及管道的走向“2,由于鼻轧机本体及厂房的限制.除生疏及部分昔遣充分利用轧机 和墙壁等固定装置设计为不规则部件、阻力系融取相庇部件最大值u3.粒计

21、中凡图纸所示法兰迪接外.其余均用煌推4,因处理粉尘耐度不布，所以系统无瀛保温措施”注：图注见第见裳页.0 5-5-2除尘系统平面布置图27朗阳 6 y*5d0x?lxh川5中部l4?gm伸b6由:管4其，刖0#瑜1g51211襦美,方_cr535.一制卡也按1见扁一一管仃件 4x340x2131如林7.17.1筮reft 4 x+310 x g6232232彗21直首4 ：，羽吐侬127.5空匕20一 ,圈乳制& looox b351国优_皿昵i#-直甘4前榨1口真则1 3药_23. s_通工有应1,17w 4 虱 *340 ： 36711q235_1苑113b.1访见!弯头叫1 口 jt= d5g45 】金-狎曾算。34电寞出地1啮52&-b2b.b14江情 4. w 4300 20(2k幡5士.413或杆4贰*硒：4001,图*7.9?. 、|2二褊单 /34fl/42h) 50o15翡_16 h序反)九晴* m m剧421o23&13_1,1d30