火力發(fā)電廠鍋爐煙氣治理設(shè)計(jì)方案

10火力發(fā)電廠鍋爐煙氣治理設(shè)計(jì)方案概述設(shè)計(jì)目的術(shù)資料、編寫設(shè)計(jì)說明書的力量。設(shè)計(jì)任務(wù)運(yùn)用所學(xué)學(xué)問設(shè)計(jì)某燃煤火力發(fā)電廠鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)。設(shè)計(jì)依據(jù)及原則中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)、煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)、二氧化碳排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展設(shè)計(jì)計(jì)算。鍋爐房根本概況2臺,型號為ＳＨＬ２０－２.４５－ＡII爐排有效面積２２.１９〔m2)，設(shè)排煙口為 6.5〔ｍ〕3.3m，離地面為6m〔標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下〕：1.34kg/m3煙氣在鍋爐出口前阻力：50Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮海?01.325Pa-1°C設(shè)空氣含濕量=12.93g/m3按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)〔GB13271-2023〕中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)〔標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下〕：150mg/m3通風(fēng)除塵系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)程序燃煤鍋爐排煙量的計(jì)算。凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定。確定除塵器類型、型號及規(guī)格，并確定其主要運(yùn)行參數(shù)。煙囪高度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力。風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選擇設(shè)計(jì)編寫設(shè)計(jì)說明書圖紙要求除塵系統(tǒng)流程圖一張。除塵系統(tǒng)平面圖、軸測圖。圖中設(shè)備管件應(yīng)標(biāo)注編號，編號應(yīng)與系統(tǒng)圖對應(yīng)火力發(fā)電過程產(chǎn)生的煙塵是我國大氣污染物的主要構(gòu)成局部，必需要到達(dá)國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)才能向外排放。目前火力發(fā)電廠、特別是已建成的火電廠的除塵工藝還較多的沿襲單級靜電除塵模式。其存在著功能單一、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定而難以到達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求的弊端。針對較典型的300MW火電機(jī)組燃煤鍋爐煙氣除塵過程，可選擇二級預(yù)除塵與主力靜電除塵器組合的工藝設(shè)置。預(yù)除塵器選用傳統(tǒng)的、性價(jià)比較高的、非耗能的重力除塵器擔(dān)當(dāng)大粒徑煙塵〔>30μm〕的凈化；再經(jīng)高效靜電除塵器凈化小粒徑煙塵〔<30μm〕。對所選傳統(tǒng)型多層重力除塵器的工藝構(gòu)造及其相應(yīng)尺寸進(jìn)展了設(shè)計(jì)計(jì)算；對靜電除塵器主要進(jìn)展工藝尺寸的核算以進(jìn)展了適當(dāng)?shù)倪x型。這一方案對于火電廠煙塵除塵工藝是一有益的改進(jìn)，特別對已建成的火電廠除塵改造或?qū)嵭忻摿虺龎m一體改造與設(shè)計(jì)，供給了樂觀的借鑒。課題背景的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)進(jìn)展水平，打算了以煤為主的能源構(gòu)造將會長期存在。還會導(dǎo)致火力發(fā)電規(guī)模的穩(wěn)步提升。由此導(dǎo)致的煙塵排放量還會持續(xù)加大。隨著國《火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 斷的修訂節(jié)能減排的環(huán)保措施日益嚴(yán)格，相應(yīng)的除塵工藝配置技術(shù)也會受到更大的關(guān)注。大氣煙塵、灰塵排放與污染簡述國際上造成了不良的影響，75%是由煤為原料組成的。全國城市主要污染物為可吸入顆粒物，全國近2/3要分布在華北北部和西北地區(qū)。這與當(dāng)?shù)馗吣芎牡漠a(chǎn)業(yè)構(gòu)造和荒漠化的環(huán)境條件有關(guān)?！?lt;10形成陰霾天氣的天數(shù)，已占全年總天數(shù)的三到五成，呈現(xiàn)日益增多的趨勢，嚴(yán)峻的影響空氣質(zhì)量及其交通運(yùn)輸?shù)冉?jīng)濟(jì)活動，對人體的安康也顯現(xiàn)出的危害源。5~1065%?；痣姀S除塵系統(tǒng)流程圖課題信息設(shè)計(jì)任務(wù)為某公司火力發(fā)電廠鍋爐進(jìn)展煙氣治理。原設(shè)計(jì)有兩臺產(chǎn)生煙氣量為150mg/m3.除塵系統(tǒng)的除塵效98.5%，居民區(qū)位于工廠的東南面，工廠設(shè)在最小頻率風(fēng)向上側(cè)。設(shè)計(jì)要求將灰送到集灰罐中，最終用汽車送到燒結(jié)配料倉綜合利用。袋式除塵器的選擇濾料確實(shí)定150進(jìn)口流量確實(shí)定過濾風(fēng)速確實(shí)定1.5m/min，2：取V=2*1*1**1.1*0.71*1=1.56m/minn過濾面積計(jì)算有效過濾面積：計(jì)算可得：s=1889m21S=1889+1889*7%=2023m2〔2〕單條濾袋面積〔圓形〕S=101m333.5濾袋數(shù)量計(jì)算 n=S/S3=2023/101=20除塵器型號的選擇綜上，查閱除塵工程設(shè)計(jì)手冊，選擇的除塵器是LFSF-Z/ll-280-336其進(jìn)出口參數(shù)如下：3．6.1排灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)灰量計(jì)算G=150*10-3*170000=25500g/h=22.5kg/h排灰裝置的選型與配置機(jī)，一般與灰斗相連接進(jìn)展排塵。ρ=ρn*273/(273+t)=1.34*273/(273+160)=0.845V=G/p=22.5/0.845=26.63m3/hGXGX300GX300型螺旋排灰機(jī)性能參數(shù)型號GX300

300

240

80

,t/h32.5確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的布置管道布置方案確實(shí)定路短、占地面積小，并使安裝、操作和檢修便利。選擇的方案有兩種。對于方案一：其阻力計(jì)算如下：2：其阻力計(jì)算如下：方案確實(shí)定：雖然方案一阻力比方案二更大，但方案21G,Y4-73型NO.18D案是方案一。管徑確實(shí)定

4Qd 4Q式中Qm3/sm/s=10-15m/s)v=11m/s水平風(fēng)管最小風(fēng)速v=13m/s阻力平衡：該管路，需對集合點(diǎn)3進(jìn)展阻力平衡，〔P-P

〕/P

=((10.1+50+7+15.02)-〔10.1+50+7〕)/2-3

1-3

2-3

(10.1+50+7+15.02)=18.3%>10%1—3

-P〕/P

=((10.1+50+7+15.02)-2-3 1-3

2-3〔10.1+50+12.5〕)/(10.1+50+7+15.02)=11.5%》10%。由于不是大很多，運(yùn)行時(shí)加以閥門調(diào)整即可。管道的規(guī)格和壁厚由于除塵系統(tǒng)的管道內(nèi)含有較多的粉塵，且流速高，管道磨損大。所以除塵管道20%-50%。來滿足系統(tǒng)良好的運(yùn)行。所以掌握風(fēng)速也會相應(yīng)提高來較少基建投資。Φ400mm，S=3-4mmΦ400mm-Φ800mm，S=4-5mmΦ800mm-Φ1500mm，S=5-6mmΦ1500mm-Φ3000mm，S=6-8mmΦ400mm-Φ900mm，S=5mmΦ900mm-Φ2200mm，S=6mmΦ2200mm-Φ3000mm，S=8mmΦ1300mm，S=4-5mmΦ1300mm-Φ2800mm，S=5-6mmΦ2800mm-Φ3500mm，S=6-8mmΦ3500mm-Φ4500mm，S=8-10mmΦ4500mm-Φ5000mm，S=12mm管道加固2023mm，通常需設(shè)加強(qiáng)筋對管道進(jìn)展加固。圓形管道當(dāng)氣體溫度大于150度時(shí)加強(qiáng)筋宜取在1500mm處。管道材質(zhì)Q235A250mm除塵管道內(nèi)的風(fēng)速及壓力損失除塵管道內(nèi)的風(fēng)速煙囪設(shè)計(jì)煙囪高度確實(shí)定〔t/h〕，然后依據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定〔5.1〕確定煙囪的高度。表5.1 鍋爐煙囪的高度所以選擇煙囪高度為45m煙囪直徑的計(jì)算煙囪出口內(nèi)徑按下式計(jì)算：d0.0188

Q(m)v

=2.05m式中Qm3/h；5.2，m/s5.2/(m/s)通風(fēng)方式

運(yùn)行狀況全負(fù)荷時(shí) 最小負(fù)荷時(shí)機(jī)械通風(fēng)10-204-5自然通風(fēng)選定=15m/s6-102.5-3d=2m煙囪底部直徑式中H——煙囪高度，m；

dd1

2iH(m)i——煙囪錐度〔i=0.02-0.03〕。=2+2*0.02*45=3.8m煙囪的抽力

S 0.0342H( 1y 273t

1273tk

)B(Pa)H——煙囪的高度，m；t ——外界空氣溫度，10℃；kt ——煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，150℃；pB——當(dāng)?shù)卮髿鈮海?7860Pa。=0.0342*45*(1/(273+10)-1/(273+150))*97860=176.14pa系統(tǒng)阻力計(jì)算沿程阻力損失

p

2

(Pa)L d 2——摩擦阻力系數(shù)〔實(shí)際中對金屬管道可取0.02.對磚砌或混凝土管道可取0.04〕。d ——管道直徑,m ——煙氣密度，kg/md ——管中氣流平均速率,m/sL——管道長度,m對于直徑1400mm圓管：L=5m273 273n結(jié)果為: 力：

273160

1.34443

0.84

〔kg/m3〕= n局部阻力損失

p

2

(Pa)——異形管件的局部阻力系數(shù)，——與相對應(yīng)的斷面平均氣流速率，m/s——煙氣密度，kg/m3煙囪的阻力計(jì)算經(jīng)計(jì)算，可得：煙囪局部阻力為：〔0.04*45*122/2*2.9〕*〔273/〔273+160〕〕=236.96pa900.17局部阻力構(gòu)件的計(jì)算解析：r/d=1.5，阻力系數(shù)=0.17。5.4.260局部阻力系數(shù)=0.15i800mml=1200mm，所以可得：tga=0.5*〔2023-800〕/1200=1a=45。

0.1m800mm1200mm.tga=0.5*〔2023-800〕/1200=1 a=450.9k：tga=0.5*〔1550-1250〕/400=0.375 a=20.50.1方變圓l：tga=0.5*〔1550-1400〕/400=0.00138 a=80.1:取帶集中管的傘形風(fēng)帽：0.63tga=0.5*〔2023-1250〕/1000=0375 a=20F/FT

=2023/1250=1.600.1:總局部阻力表：系統(tǒng)總阻力計(jì)算：H=274.91pa+437.58+150.00+1700+100=2512.49即H=系統(tǒng)局部阻力+系統(tǒng)沿程阻力+風(fēng)機(jī)預(yù)留阻力+風(fēng)機(jī)阻力+鍋爐出口阻力系統(tǒng)中煙氣溫度的變化煙氣在管道中的溫度降式中

t1

QCV

〔℃〕Q ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，m3/hF——管道散熱面積，m2CV——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣平均比熱容〔1.352—1.357KJ/(m3·°C〕Cqq——管道單位面積散熱損失KJ/(m3·h)室內(nèi)=4187KJ/(m3·h)q室外q=5443KJ/(m3·h)室內(nèi)管道長：85000m3/h5m*2F=∏L·D=3.14*1.25*5+3.14*1.4*5=41.605〔m2)1F=∏L·D=3.14*2*8.5=53.38(m2)2室外管道長L=16.5(m)F=∏L·D=103.62(m2)3t1

qFQCV=4187*41.605/85000*1.353+4187*53.38/170000*1.353+5443*103.62/170000*1.353=4.94℃煙氣在煙囪中的溫度降Dt D2

(C)式中H——煙囪高度，m。A7-2-1D——合用同一煙囪的全部鍋爐額定蒸發(fā)量之和，t/h；煙囪種類鋼煙囪〔無襯鋼煙囪〔有襯煙囪種類鋼煙囪〔無襯鋼煙囪〔有襯〔H<50m，〔壁厚大筒〕筒〕壁厚小于0.5m〕0.5m〕A20.80.40.2Dt D2

(C)=45*0.4/6.3=2.86總溫度降=4.94+2.86=7.8℃風(fēng)機(jī)和電動機(jī)的選擇及計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)風(fēng)量計(jì)算：Q y

273tp273

101.325B

(m3/h)式中風(fēng)量備用系數(shù)，Q——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前表態(tài)下風(fēng)量，m3/htp——風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，假設(shè)管道不太長，可以近似取鍋爐排煙溫度,°CB——當(dāng)?shù)卮髿鈮海琸P由于用的是工況下的，所以計(jì)算時(shí)直接可以用Q=1.1*Q=187000m3/h風(fēng)機(jī)風(fēng)壓計(jì)算H

1.2( S

273t)

(Pa)y y 273t B y y式中1.2——風(fēng)機(jī)備用系數(shù)； h——系統(tǒng)總阻力，Pa；Sy——煙囪抽力，Patp——風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，°Cty——風(fēng)機(jī)性能表中給出的試驗(yàn)用氣體溫度，°Cy——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣密度，kg/m3結(jié)果為風(fēng)機(jī)的選型

H=2763.74(Pa)y依據(jù)以上所得，依據(jù)除塵工業(yè)手冊。可選定的風(fēng)機(jī)為：選擇：G,Y4-73選該型號里面的NO.18D風(fēng)機(jī)具體參數(shù)電動機(jī)功率：

Ne

QHy y

(kW)式中

360010001 2Hy——風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa1——風(fēng)機(jī)在全壓頭時(shí)的效率〔0.6，0.9〕2 2 ——機(jī)械傳動效率，當(dāng)風(fēng)機(jī)與電機(jī)直聯(lián)傳動時(shí)=1，用聯(lián)軸器連接時(shí) 2 2 —0.98V2=0.95=1.3Ne=326.469(kW)依據(jù)電動機(jī)的功率326.469kw、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速960r/min、傳動方式用聯(lián)軸器連接選定Y355L3-4 型電動機(jī)。風(fēng)機(jī)特性曲線：依據(jù)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)風(fēng)量Q=187000，p=2784.72，可得s=p/q2=2784.72/1870002Q2=8*10-8Q2P=8*10-8Q2。而風(fēng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下：風(fēng)機(jī)和管網(wǎng)的特性曲線如以下圖所示：由圖可知，該風(fēng)機(jī)是適合該除塵系統(tǒng)的，所以是適宜的。8圖9.1 鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)立面圖運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算運(yùn)行費(fèi)用估算〔8000/年計(jì)算〕電耗序號貨物名稱規(guī)格型號單位數(shù)量合計(jì)電量〔KW〕1風(fēng)機(jī)Y355M2-6臺13272螺旋排灰機(jī)GX300臺150配電量表1/kWh，8000377*8000*1=301.6電源承受380V,50HZ溝通電。水費(fèi)及人工費(fèi)系統(tǒng)無需補(bǔ)水，所以無水費(fèi)。9.1.33000*2*11=6.69.1.410%636369.1.5：3016000++66000+63636=3145636工程報(bào)價(jià)〔Q235A〕：在鍋爐出口處需要設(shè)置天圓地方，兩個(gè)鍋爐，所以需要兩個(gè)天圓地方，管1-3113.26kg，2-3111.64kg：832漸擴(kuò)管1-33-4256.8kg，950三通142kg，525彎頭：該系統(tǒng)總共需5個(gè)彎頭，一個(gè)重155kg，總造價(jià)2868元。風(fēng)機(jī)進(jìn)口處漸縮管：進(jìn)口處一個(gè)重145kg的漸擴(kuò)管，造價(jià)為537元風(fēng)機(jī)出口處漸擴(kuò)管：重量為154.2kg，造價(jià)為564元。除塵器進(jìn)口處漸縮管：重量為277.93kg，造價(jià)為1028元除塵器出口處漸擴(kuò)管：重量為277.93元，造價(jià)為1028元3405，3816，7642。地腳螺栓：8個(gè)地腳螺栓，其中電機(jī)需m24*630的螺8m30*10004m32*8004840元。風(fēng)帽500磚：煙囪總高為45米，用圓臺的公式算的其體積，再算出所需磚的快數(shù)，加上風(fēng)機(jī)，3202312800。墊片：兩法蘭處，天圓地方處需要添加墊片，管道支架：由于太高，所以需要特別的加固材料，單價(jià)為400元，總需要2400元。16DN1250,DN1400,DN202311600螺栓螺母：一個(gè)法蘭需要26個(gè)螺母，總的法蘭需要364個(gè)，加上備用的，其他地方500150水泥砂漿：用1：320噸，單價(jià)為175元一噸，總需3500元加工費(fèi)用:按造價(jià)的50%算。序序號設(shè)備名稱數(shù)量/重量〔kg〕113.26+111.64單位具體信息單價(jià)總價(jià)產(chǎn)地1天圓地方千克Q235A〔密度7.85g/cm3〕6mm3700/t832天津浩博聞達(dá)鋼材銷售有限厚 公司2漸擴(kuò)管256.83管道920.374管道2漸擴(kuò)管256.83管道920.374管道1031.335三通1426管道2065.3

3700/t

9501250mm1250mm5m6mm3700/t3405Q235A6mm3700/t3816厚3700/t525Q235A6mm3700/t7642千克千克575790155*58漸縮管1459漸擴(kuò)管152.410漸縮管277.9311漸擴(kuò)管277.93千克千克克千克厚3700/t537千克厚3700/t564千克除塵器進(jìn)口處6mm3700/t1028千克6mm3700/t1028

3700/t

2868除塵器 1 3983．千

LFSF-Z/ll-280-3360型2023，

2500003700/t

25000014738 天津浩博聞達(dá)鋼材銷售有限

18

13.5m6mmQ235AG,Y4-73-18D

90000

公司蘇州孟嵐機(jī)械風(fēng)機(jī) 1

型風(fēng)機(jī)

設(shè)備電動機(jī) 1

5000 500