燃煤鍋爐煙塵處理技術(shù)設(shè)計(jì)書

1、燃煤鍋爐煙塵處理技術(shù)設(shè)計(jì)書大氣污染物是指由于人類活動(dòng)或自然過程，排放到大氣中對(duì)人或環(huán)境產(chǎn)生不利影響的物質(zhì)。大氣污染物質(zhì)種類很多，按存在狀態(tài)可分為氣溶膠態(tài)污染物和氣態(tài)污 染物。按形成過程，又可分為一次污染物和為此污染物。 氣溶膠污染物指固體粒 子、液體粒子或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體， 在環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)大氣中粉 塵（或煙塵）的大小，將其分為：總懸浮微粒（TSP能懸浮在空氣中，空氣動(dòng) 力學(xué)當(dāng)量直徑三100卩m的所有固體顆粒；可吸入顆粒（PM10能懸浮在空氣中， 空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑三10卩m的所有固體顆粒；微粒顆粒（PM2.5）能懸浮在空 氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑三2.5卩m的所有固體顆粒。氣態(tài)

2、污染物是指以分子 狀態(tài)存在的污染物，總體上分為五類：以二氧化硫?yàn)橹鞯暮蚧衔铩?以氧化氮 和二氧化氮為主的含氮化合物、碳?xì)浠衔?、氮氧化物及鹵素化合物等。燃煤鍋爐產(chǎn)生的主要污染物質(zhì)有二氧化硫、煙塵及氮氧化物。本設(shè)計(jì)是對(duì) SZL4-13型鍋爐產(chǎn)生的二氧化硫和煙塵進(jìn)行處理， 達(dá)到U類區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)鍋 爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2001），有U時(shí)段二類區(qū)的煙塵濃度為200mg/n3，U時(shí)段的二氧化硫的排放量為 900mg/n3 。本設(shè)計(jì)采用的除塵裝置是臥室靜電除塵器，與其它類型的除塵器相比，電 除塵器的能耗小，壓損一般為200-500Pa,除塵效率高，最高可達(dá)99.99%。根據(jù) 計(jì)算

3、，二氧化硫的除塵效率需達(dá)到 31%根據(jù)資料，考慮效率和經(jīng)濟(jì)等因素，采 用石灰石/石灰-石膏法煙氣脫硫。其技術(shù)成熟、運(yùn)行狀況穩(wěn)定，而原材料石灰石 分布極廣、成本低廉，是目前實(shí)用業(yè)績(jī)最多的單項(xiàng)技術(shù)。流程圖：鍋爐除塵脫硫裝翌-煙囪第二章除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、耗煤量的設(shè)計(jì)所用鍋爐型號(hào)為：SZL4-13查資料得出：雙鍋筒縱置式鏈條爐排蒸發(fā)量為：4t/h （熱效率為72%額定壓力：1.3MPa蒸發(fā)溫度：190 C燃燒物只是U類煤（熱值29MJ/kg）1t=700kw耗煤量功率時(shí)間 熱值效率耗煤量 （40.7）MW3600 S 29 MJ / kg 0.72482.8kg . h總耗煤量 鍋爐數(shù) 耗煤量 3 48

4、2 .8 1448 .4 kgh2、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q的計(jì)算理論空氣量：0V 8.881/c,y 3.329wsy 26.457wH,y 3.333v°,yV0 8.881 0.65 3.329 0.008 26.457 0.04 3.333 0.05 6.69丐燃料)空氣 1.239 kg m3a 10g kg 1.239kg. m30.013kg ( mN干空氣)理論煙8氣gc：y 11.111wH,y 1.24(V° a ww,y) 0.699/s,y 0.79V* 0.799/N,yVf0 1.866 0.65 11.111 0.04 1.24(6.69 0.01

5、3 0.06) 0.699 0.008 0.79 6.69 0.799 0.05 實(shí)際煙氣量：Vf V0 1.0161(1)Va0Vf7.17 1.0161 (1.4 1) 6.69 9.89 mN ., (kg燃料)煙氣流量Q Vf總耗煤量煙氣流量 Q 9.89 1448.4 14324.676m3 h7.17mN/(kg燃料)3、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下SQ和煙塵的濃度計(jì)算煙塵排放量燃料耗用量灰分dhfdhf 取 20%則：煙塵排放量1448.4 0.15 0.2 43.452 kg h煙塵濃度煙塵排放量煙氣排放流量43.45233030 mg m 14324.676SQ的排放濃度1294 mg m3d

6、sh 2 SY 0.81448.4 2 0.008 0.8Q14324.6764、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下二氧化硫和煙塵的除塵效率計(jì)算根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13271-200)：燃煤鍋爐U時(shí)段二類區(qū)煙塵最高允許排放濃度為200mg/n3燃煤鍋爐U時(shí)段二氧化硫最高允許排放濃度為900mg/n3煙塵處理效率3030-200100%94%3030SQ處理效率1294-900100%31%12945、Q6、工況下的煙氣流量Q'22720m3/hQT' 14324.676(273 160) 273除塵設(shè)備的選擇和計(jì)算電除塵器的基本設(shè)計(jì)參數(shù)包括比集塵板面積、集塵機(jī)板面積、電場(chǎng)長(zhǎng)度、電暈極 和集

7、塵極的數(shù)量和間距等。1.比集塵板面積f和集塵機(jī)板面積A 主要參數(shù)：靜電除塵器的風(fēng)速 v=1.0ms 有效驅(qū)進(jìn)速度根據(jù)下表粉塵種類We(cms)粉塵種類We(cms)鍋爐飛灰8-12.2鎂砂4.7水泥9.5氧化鋅、氧化鉛4鐵礦燒結(jié)飛塵6.0-20.0石膏19.5氧化亞鐵7.0-22.0氧化鉛熟料13焦油8.0-23.0氧化鉛6.4平爐5.7由于產(chǎn)塵的為鍋爐飛灰，所以選取的為10cms 0.1ms除塵效率： 94% ； 補(bǔ)償系數(shù)K=1.0-1.3 ;利用德意希除塵效率公式求出比集塵板面積f,即丄ln亠0.11 0.9428.1m2A11In -BWe1/7573.42A Q/ f28.159.1

8、60m23600由于實(shí)際工作條件與設(shè)計(jì)確定的條件和選取的參數(shù)可能存在一些出入，所以 在確定集塵機(jī)板面積時(shí)，必須考慮適當(dāng)增大集塵機(jī)板面積。設(shè)計(jì)所需集塵極板的 面積時(shí)，按下式計(jì)算，即/7573.42A f Q k 28.11.2 70.9 75m36002. 電場(chǎng)段面積Ac和高度H與及電場(chǎng)斷面寬度B電場(chǎng)段面積 Ac Q 757342.1m2,v 3600 1考慮到集塵極板加工方便和極板整數(shù)間距，采用電場(chǎng)寬度B=1.4m,電場(chǎng)高度h=1.8m,則實(shí)際流速Vg 2%.8 1.4 °.82m/s3. 采用臥式電除塵器，取集塵間距B 300mm塵極排數(shù)140.35.6 6 排集塵極長(zhǎng)度：LA2(

9、n1)H4.2m 5m2 (6 1) 1.8n4. 電場(chǎng)設(shè)計(jì)采用Z形極板，每塊高1.8m，寬0.385 (產(chǎn)品規(guī)格)，每排需用5/0.385=20.8 塊，取 21塊。由于所需電場(chǎng)超過 4m ,所以根據(jù)vln(1)1 ln(1 0.94)2.8m s計(jì)算出取值小于3.6 ，參照下表驅(qū)進(jìn)速度vln(1)w/m s 13.6 4477 953455 92349 1323所以電場(chǎng)數(shù)選擇為3個(gè)。每個(gè)電場(chǎng)8塊，各塊極板間距留0.005m間隙，故實(shí)際 電場(chǎng)總長(zhǎng)度為：L 21 0.385 18 0.005 8.2m5. 工作電壓：U 250 B 250 0.3 75kv6. 工作電流：集塵機(jī)電流密度，可取

10、0.0008A/mI Ai 75 0.0008 0.06A7、脫硫系統(tǒng)的選擇和計(jì)算根據(jù)前面的計(jì)算，二氧化硫的除塵效率需達(dá)到31%根據(jù)資料，考慮效率和經(jīng)濟(jì)等因素，采用石灰石/石灰-石膏法煙氣脫硫。其技術(shù)成熟、運(yùn)行狀況穩(wěn)定， 而原材料石灰石分布極廣、成本低廉，是目前實(shí)用業(yè)績(jī)最多的單項(xiàng)技術(shù)。(1) 吸收劑消耗量計(jì)算 凈煙氣中so 2濃度凈煙氣中 so 2 含量：Cj CSC2 (1) 1294 (1 31%) 892.86mg m3 石灰石消耗量nso2 Cso2 Q/Mso2 1294 22720 30% /(64 103) 137.811mol/h66_ 3M CaCOs nso2 R M 10

11、 /Pe 137.811 1.03 100 10 /92% 15.43 10_ t/hR為鈣硫比，R 1.03; M為碳酸鈣的分子量；Pe為石灰石純度，Pe 92%(2) 吸收塔計(jì)算，所選吸收塔類型為逆行噴淋塔，煙氣中SO2含量1294mg/n3， 靜電除塵器至吸收塔有一定漏風(fēng)率大約為10% 吸收塔煙氣量Vs 22720 (1 10%)20448 m3 h逆流噴淋空塔設(shè)計(jì)煙氣流速 V 般為2.5 5m/s,取4m/s。 吸收塔徑塔徑吸收塔截面積： A Vs/V 20448/(4 3600)1.42m2吸收塔塔徑：D 、4A ：4 1.421.8m,取D 2.0m 吸收塔高度：原煙氣與吸收液在吸

12、收塔反應(yīng)時(shí)間t圍為2_5s，取4s則：H Vt 4 416m 吸收漿液量：液氣比與脫硫效率有關(guān)，一般在 8_25L/m3，取15L/m3，則，所需漿液量為：L Vs 液氣比 20448 15 306720L/h 306.72m3/h&確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的布置(1) 各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況和鍋爐的識(shí)記情況確定各裝置的位置。一旦確定了各裝置的位 置，管道的布置也就基本可以確定了。對(duì)各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單，緊湊, 管路短，占地面積省，并使安裝、操作和檢修方便。(2) 管徑的確定由圖可知，管段1、2、3、4、5、6的q相同，記為q1。7為q2=3q1。8為

13、q3= (1+10% q2, 10%為漏風(fēng)率。1、管段 1、2、3、4、5、6q1=Q'7573.4m3/h 2.1m3/sv為煙氣流速，m/s,對(duì)于鍋爐煙塵一般在 10-15m/s，取v=12m/s0.493m 0.5m驗(yàn)證流速：d4 2.13.14v11m/s，符合.則 v=11m/s, d J4 2.10.5mV 11選取風(fēng)道外徑D 500mm 1mm,壁厚為0.75mm鋼制板風(fēng)管徑 d1500 2 0.75498.5mm2、管段7q2 3q13 2.16.3m/sd34146132取V=12m/s,同理經(jīng)過驗(yàn)算v=12m/s0.82m3、管段8q3 (1 10%)q26.93m

14、/s取V=12m/s,同理經(jīng)過驗(yàn)算v=12m/s4q34 6.93 門“dJ 0.86mY v 3.14 129、煙囪的設(shè)計(jì)(1) 煙囪高度的確定首先確定公用一個(gè)煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量(t/h ),然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定確定煙囪的高度。鍋爐額定出力：3 412t/h,故選定煙囪最低高度 H 40m(2) 煙囪直徑的計(jì)算取 V=5m/s,i=0.02d 0.018Q- 0.01881.27m,取1.3m煙囪底部直徑 d1 d2 2 i H 1.3 2 0.02 40 2.9m(3) 煙囪的抽力1 1 1 1Sy 0.0342H ()P 0.0342 40 () 9786019

15、0Pa273 tk 273 tp273 5 273 16010、系統(tǒng)阻力的計(jì)算(1)摩擦壓力損失對(duì)于圓管PlL v2d 2對(duì)于500圓管，L9.5m則,273273 1601.34 竺4430.84kg/m3Pl0.02 竺0.500.84 112219.3Pa(2)局部壓力損失1、取45，貝y0.1，V9m /sv2 20.84 11P-0.1 -5.1 Pa223P35.115.3PaL|0.05 tan 750.19m2、30 Z形管彎頭，3個(gè)，h 2.985-2.390.6mh/D 0.6/0.5 1.2,取2v則 P0.1572徨？ Q A0.157,查手冊(cè)得0.84 1128.0P

16、aRe 0.157 10.15724Pa貪寸1盂1.8查手冊(cè)，取V2(130，則0.190.190.84丄 9.7Pa3 9.729.1Pa0.4985)2tan750.9m4、漸縮管，3個(gè)30，則0.1匸0.10.84工 5.1Pa3 5.115.3PaL20.4985tan750.9m ,90彎頭兩個(gè)500mm，2vD,則 0.230.2320.84 11211.7PaP 3 11.735.1PaT形三通管，取0.72v0.72P 19.3 15.30.84 112224 29.135.6Pa15.3 35.1 35.6400 8001373.7Pa11、(1)風(fēng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算標(biāo)況下風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算Qy1 1Q 273 tp 101.3252731.1 14324.676273 160273101.32525877m3/h97.86(2)風(fēng)機(jī)和風(fēng)壓的計(jì)算Hy273