250立竖窑废气量计算除尘器风机选型

1、博宏石灰矿业分公司一实习论文目录摘要引言2.除尘器能力计算1、现状2、原始设计参数3、过滤面积4、除尘器处理能力范围石灰窑废气产量计算1、已知技术参数2、理论废气量3、实际废气量除尘风机能力1、现有风机能力2、风机的选择3、核算4、压力损失计算清灰强度计算除尘器耗气量结论参考文献5.5.5.5.7.8.9.9.1010111.31.51617博宏石灰矿业分公司一实习论文 摘要除尘器的风机是脉冲袋式除尘器的主要部件，也是确定粉尘捕捉 能力的一个重要指标，它们的选型必须与废气产量和扬尘点粉尘的扩 散量匹配。选型过大，导致布袋的过滤风速增大，使布袋的寿命缩短, 除尘效率降低等问题；选型过小，无法将排

2、放的废气收集完全，造成 大气污染。同时，风量太低的话，除尘管道内的风速也就达不到要求, 容易使管道内的粉尘沉积于管道中， 使管道堵塞。合理的选择除尘器 的风机，才能确保除尘器的稳定运行，使除尘效果达到最佳状态，最 大限度的净化空气，保护职工的身心健康，为职工提供一个安全、舒 适的工作环境。关键词：废气 布袋除尘器 风机 选型引言近几年，伴随着改革开放的深化和经济全球化脚步的加快，我国 的经济发展取得了举世瞩目的成就。然而，在我国经济飞速发展，国 民生产总值一年比一年高的情况下，我国的自然资源消耗量也在飞速 的增加。同时，因为巨大的矿物能源的消耗，使得我国环境污染日益 严重。这主要表现为温室效应

3、、臭氧层破环、酸雨和粉尘污染。而这 些大气污染就是人类生产生活造成的，大气污染对人们的身心健康有 着严重的危害。企业的生产与发展离不开能源的消耗，而能源的消耗又将伴随着 环境的污染，环境治理已经是每个企业不可避免的任务。 然而作为以 赢利为目的的企业，特别是资源密集型企业，他们很多都采取被动甚 至不作为的态度来应对国家的环境保护政策， 盲目发展经济，不惜以 牺牲环境为代价来达到盈利的目的。但是，经调查发现，环境保护和 企业发展的博弈中， 鱼和熊掌是可以兼得”的，我们即能保护环境, 又能不因为保护环境而对企业盈利水平产生负面作用，甚至还能帮助 企业取得更多的经济效益。贵州博宏石灰矿业分公司成立于

4、 2008年1月，由原耐火材料公司和石灰石矿业公司两家单位整合而成。石灰矿业分公司整合后，固 定资产1.887亿元，员工800人，主要为水钢集团配套，负责矿石开 采、破碎加工，生产炼钢用活性石灰、烧结用冶金石灰（粉） ，以及 汽车运输等，年生产成品矿 72万吨，石灰42万吨，是重要的保 产单位之一。石灰矿业分公司在生产经营的同时也伴随有大量污染物的产生, 其主要的污染物是公司下属的石灰一、 二、三车间石灰窑煅烧时产生 的废气及石灰输送、储存过程中产生的粉尘。对此，公司领导并没有 对这些环境污染问题置之不理，投入了大量资金对车间的环境问题进 行了治理。目前，车间的环保系统已经比较完善，环保设施与

5、生产同步。这不仅为车间职工带来了一个安全舒适的工作环境，保护了职工 的身心健康，同时也给企业塑造了一个良好了形象。以下是公司各车 间的环保设施情况。石灰一车间，始建于1983年，拥有120 m3石灰竖窑3座，其主要产品为冶金石灰和轻烧白云石。已配有除尘设施 4台。其中：1台LCDM10-70型布袋除尘器负责处理石灰煅烧时产生的废气和粉尘；2台LFX(耳4-40、LFX( 4-50型布袋除尘器负责处理石灰输送和储存 过程中产生的粉尘；1台JQM6-32型布袋除尘器负责处理石灰外运 时放灰口产生的粉尘。石灰二车间，始建于2002年，拥有半3.6血5m回转窑1座，其主 要产品为活性石灰。已配有除尘设

6、施6台。其中：1台1FAA3*40M*76-82型静电除尘器负责处理石灰煅烧时产生的废气和粉尘；1台PPW96-5(M)型布袋除尘器用于球磨机制粉系统，3台JQM6-64、JQM5-64、JQM5-32型布袋除尘器负责处理石灰输送和储存过程中产生的粉尘；1台JQM6-32型布袋除尘器负责处理石灰外 运时放灰口产生的粉尘。石灰三车间，始建于2005年，拥有250 m3新型竖窑3座。已配有除尘设施10台。其中：2台LCDM8-70、PPW128-6型布袋除尘器负责处理石灰煅烧时产生的废气和粉尘；6台JQM4-32 (3台)、LFX( 4-40、LFX( 4-50型布袋除尘器负责处理石灰输送及储存过

7、程 中产生的粉尘；2台PPWS96-5 JQM5-96型布袋除尘器负责处理石灰外运时放灰口产生的粉尘。型布袋除尘初步估计是除尘器风机能力不够。针对此情况，对石灰三车间1#、2#竖窑除尘目前，车间工作环境良好，无大量粉尘外溢现象。但是再完美的 东西也会有瑕疵。其中石灰三车间1#、2#竖窑LCDM8-70 器的效果就不是很理想，主要表现在窑顶烟气收集不完全,系统进行计算。除尘器能力计算1现状石灰三车间拥有250 m3新型竖窑3座，主要生产冶金石灰，产生的污染物主要是粉尘污染，车间多处产污点都已经匹配有除尘器对 其进行收尘。其中1#、2#竖窑采用LCDM8-70袋式除尘器处理窑头烟 气和粉尘，风机的

8、流量为：96900m3h，电机匹配有变频器，但是不 能完全开启，电机变频器目前工作范围是：3040Hz,导致除尘器无 法将窑顶烟气收集完全，出现粉尘外溢情况，严重污染了环境，使职 工身心健康受到危害。2、原始设计参数风机流量96900 m3h布袋直径D3=0.13m电机功率200KW布袋长度L=6m主管道直径D1=1.5m布袋条数N=560支管道直径D2=0.7m过滤风速常规值V=1.02.0m/min3、过滤面积S= NXnX DXL式中：S过滤面积;N -布袋条数;D -布袋直径;L -布袋长度。由公式得:S= NXnXD=5603.14 迥.13 6 = 1371.55m24、除尘器处理

9、能力范围Q二SXV式中：Q-除尘器处理风量;S-除尘器过滤面积;V 除尘器过滤风速，V=1.02.0m/min过滤风速 V 分别取：1.0m/min; 1.2m/min; 1.5m/min; 1.8m/min;2.0m/min 计算,得出除尘器的处理能力如下:Q1= S1 XV1=1371.55m2xl.0m/min60=82293m3hQ2= S2 6/ 2=1371.55m26.2m/min60=98751.6mZhQ3= S3 6/ 3=1371.55m2X1.5m/min60=123439.5m3hQ4= S4 XV 4=1371.55m2X1.8m/minX0=148127.4m3h

10、Q5= S5 XV 5=1371.55m22.0m/min60=164586m3h所以，当布袋的过滤风速变化时，除尘器的实际处理能力也发生了变化，LCDM8-70型除尘器的处理能力为:82293164586 m3h。石灰窑废气产量计算1已知技术参数每座竖窑设计产量10.4t/（h 座）焦炭中碳含量78%焦炭消耗量1.42t/（h 座）焦炭中硫含量0.56%2、理论废气量在石灰石煅烧的过程中，发生的化学反应主要是:CaCQ3=CO2+CaOC+O2=CO2由化学反应方程式得出:CaCOs高温分解产生的CO2为:qi= （44X10.4）巧6=8.1t/（h 座）焦炭燃烧产生的CO2为:q2= （

11、1.42 X8%X44）勻2=4t/（h 座）1m3CO2等于1.98kg，所以CO2产生的总量为:q=（ 8.1+4） xi000X1.98=23958m2（h 座）焦炭燃烧时O2的消耗量为:q3=（ 1.42 X8%X32） T2=2.9t/（h 座）1m3D2等于1.43kg,所以氧气的消耗量为:q3=2.9 10001.43=4147m3（h 座）空气中，氧约占20.95%氮约占78.09%,氩约占0.932% （此处忽略），则废气中氮气量为:q4= (78.09%0.95%) 4147=15457m2(h 座)。为保证焦炭燃烧充分，送入窑内的空气量一般保持在理论值的1.05水平（保留

12、微量的过剩 02）,则实际氮气量为:q= 15457Xl.05=16229m3(h 座)由于煤中S的含量为0.56%,所产生的S02量很少，此处忽略不 计。所以，一座竖窑每小时产生的理论废气量为:q=23958+16229=40187mZ(h 座)3、实际废气量由于气体受热膨胀，实际废气量大于理论废气量。窑顶的温度平 均为150C，由公式得:Q=qX(Ti/To)式中：Q 实际废气量；q理论废气量;T1 实际温度；To 标准状态下温度。T1=150+273=423K; To=0+273=273KQ二qX(T1/T0)=40187 (42373)=62267m3(h 座)所以，1#、2#竖窑所产

13、生的实际废气量为:Q=2Q =262267=124534m3h现有除尘器的处理能力为：82293164586 m3h。能满足2座竖窑烟气的处理。除尘风机能力1现有风机能力现有风机型号：Y4-68NO14D，流量：85154-96900m3h，全压:4724-4639Pa匹配电机功率200KW。在100%负荷工作时产生的风量为：Q=96900m3h，由于除尘系统不可能是元全密闭的，存在一疋 量的漏风，漏风率取3%,所以实际所得风量为:Q = 96900 x( 1-3%)= 93993 m3h由管道风速公式得:V=Q/S=Q/ n (D/2式中：V-管道内风速；Q-管道内风量;S管道横截面积；D

14、管道直径。主管到风速:V1=Q/ n (D2)2=93993斗3.14 .5)2=14.7m/s支管道风速:V2= Q/ n (D2)22=93993吃3.14 (0.7 吃)2=33.9m/s由此可见，现有风机实际流量93993m3h14=0.9m3s喷吹时，脉冲阀膜片打开到关闭的这段时间称为脉冲宽度，通常 为100-150mso这段时间内，脉冲阀喷出的气体量要远远大于通过布 袋的废气量。所以需计算脉冲宽度内通过布袋的废气量， 来确定脉冲 阀的清灰强度。LCDM8-70袋式除尘器脉冲阀是2.5寸淹没式脉冲阀, 其脉冲宽度为150ms。则有:150ms布袋处理的风量为:0.9 .15=0.13

15、5m3脉冲阀耗气量为:QB=CV Fg式中：QB 脉冲阀耗气量;Cv -流量系数;Fg 脉冲阀在一定压力下的流量(ft3/h)。查表得：2.5寸淹没式脉冲阀 Cv=106, Fg=1800ft3/h则有:QB=CV Fg= 106 xi800=190800ft3/h=5328m3h=1.48m3s150ms脉冲阀的耗气量为:1.48 .15=0.222m30.15s引射气流量为（3倍的脉冲耗气量）：0.222 3 (符合要求)所以，更换风机后，除尘器的清灰系统仍然能够保持有良好的清 灰强度。不会造成敷袋、堵塞等问题。五除尘器耗气量除尘器的供气问题也是确保除尘设施正常运行的一个必要条件, 供气不

16、足，将导致除尘器的清灰系统无法正常运行， 布袋就会造成敷 袋，使除尘器的阻力增大，除尘系统的阻力损失超过风机的全压，那 么扬尘点的粉尘捕捉能力就会降低，除尘效率也就降低。所以，应确 保除尘器运行的供气充足。除尘器的耗气量可用以下公式计算:V=a nq/1000T式中：V 耗气量，m3/min;a安全系数，可取1.2-1.5； n 脉冲阀数量;q 每个脉冲阀喷吹一次的耗气量，L/（阀次）;T 清灰周期，minLCDM8-70袋式除尘器共有8个室，8个室间歇性进行清灰工作,每个室有5个脉冲阀，每次喷吹的时候5个脉冲阀同时工作。查表得:2.5寸淹没式脉冲阀每一次喷吹的耗气量为600 L心阀次），清灰

17、周期为1.5分钟。则有:V= a nqi000T=(1.3 SX600) r 1000X1.5) =2.6m3/min石灰三车间拥有GA110-7.5型空压机一台，供气量为20 m3/min , 负责三车间所以布袋除尘器的供气，能力足够。六结论经过计算，石灰矿业分公司石灰三车间1#、2#竖窑LCDM8-70型布袋除尘器现在所匹配的风机不能满足生产工艺需求。石灰三车间 1#和2#竖窑的废气产量是124534m3h，而现有Y4-68NO14D型风机，流量即使在100%负荷工作下也只能达到96900m3h，无法将窑顶烟气完全收集。除尘器主管道直径为1.5m，按目前使用的风机计算，管道内的风速，最大只

18、能达到14.7m/s,容易使气流中的粉尘沉积于管道内，使管道堵塞。由上述计算，除尘器风机流量等于或稍微大于128270m3h,全压 等于或稍微大于3716Pa。根据计算结果，选用Y4-73NO14D型风机。其风量为128954m3h，全压为3827Pa,能够满足现状的工艺要求。除尘器的耗气量为2.6 m3/min，石灰三车间所拥有的GA110-7.5型空压机，供气量为20 m3/min，负责三车间10台布袋除尘器的供气,其耗气量见下表:除尘器耗气量除尘器耗气量LCDM8-702.6m3minLFX( n)4-50 (2 台)0.4m3minPP W128-63.6m3minJQM4-32 (3 台)0.37m3min