大氣污染控制課程設(shè)計(jì)采用電除塵器和濕式脫硫技術(shù)來(lái)處理高硫無(wú)煙煤

中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)第頁(yè)目錄1緒論 11.1設(shè)計(jì)背景 11.2脫硫除塵技術(shù)簡(jiǎn)介 11.2.1除塵技術(shù) 11.2.2電除塵器工作原理及特點(diǎn) 21.2.3脫硫技術(shù) 31.2.4濕式石灰法工作原理及特點(diǎn) 32電除塵器與濕式石灰法的運(yùn)行條件及參數(shù) 52.1影響電除塵器效率的因素 52.2電除塵器運(yùn)行參數(shù) 52.3電除塵器的結(jié)構(gòu)工藝 62.4影響脫硫效率的因素 62.5濕式石灰法的運(yùn)行參數(shù) 72.6濕式石灰法的工藝流程圖 93火電廠高硫無(wú)煙煤煙氣電除塵器濕式脫硫計(jì)算 93.1原始數(shù)據(jù) 93.2基礎(chǔ)燃燒計(jì)算 103.2.1基礎(chǔ)需氧量及煙氣量的計(jì)算 103.2.2煙氣中各組分的濃度計(jì)算 113.3電除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 133.3.1電除塵器的結(jié)構(gòu)計(jì)算 133.3.2電除塵器總體計(jì)算 153.4濕式石灰法脫硫工藝的設(shè)計(jì)計(jì)算 163.4.1由物料平衡得反應(yīng)參數(shù) 163.4.2吸收塔的設(shè)計(jì)計(jì)算 173.4.3噴淋層的設(shè)計(jì) 173.4.4除霧器的設(shè)計(jì) 173.4.5儲(chǔ)液槽的設(shè)計(jì)計(jì)算 183.4.5吸收塔總高計(jì)算 183.5煙囪的計(jì)算 193.5.1煙囪高度計(jì)算 193.5.2煙囪的進(jìn)出口內(nèi)徑計(jì)算 213.5.3煙囪阻力計(jì)算 223.6管道及風(fēng)機(jī)計(jì)算 233.6.1管道直徑計(jì)算 233.6.2管道系統(tǒng)阻力的計(jì)算 233.6.3風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 243.6.4系統(tǒng)總阻力的計(jì)算 254達(dá)標(biāo)分析 264.1排放濃度角度 264.2排放速率角度 274.3從排放總量角度 275設(shè)計(jì)感受 27參考文獻(xiàn) 291緒論1.1設(shè)計(jì)背景2011年兩會(huì)的一個(gè)熱點(diǎn)話就是大氣污染問(wèn)題?！笆晃濉苯?jīng)過(guò)全國(guó)的共同努力，化學(xué)需氧量和二氧化硫減排量都超額完成了任務(wù)?！笆濉眹?guó)家決定繼續(xù)把化學(xué)需氧量、二氧化硫排放量作為約束性指標(biāo)，同時(shí)根據(jù)環(huán)境保護(hù)的需要、根據(jù)改善環(huán)境質(zhì)量的需要，又把氮氧化物和氨氮列入了約束性指標(biāo)。指標(biāo)的減排幅度是8%-10%。由此可見(jiàn)大氣污染已經(jīng)引起了各國(guó)的格外重視。大氣污染主要有溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨。而就我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展就我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展水平及能源的結(jié)構(gòu)來(lái)看，以煤炭為主要能源的狀況在今后相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)有根本性的改變。我國(guó)的大氣污染仍將以煤煙型污染為主，主要污染物是二氧化硫和煙塵。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990年全國(guó)煤炭消耗量10.52億噸，到1995年煤炭消耗量增至12.8億噸，二氧化硫排放量達(dá)2232萬(wàn)噸。超過(guò)歐洲和美國(guó)，居世界首位。因此，控制燃煤煙氣污染是我國(guó)改善大氣質(zhì)量、減少酸雨和SO2危害的關(guān)鍵問(wèn)題。此次課程設(shè)計(jì)主要采用電除塵器和濕式脫硫技術(shù)來(lái)處理高硫無(wú)煙煤，使其達(dá)到鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中2類(lèi)區(qū)新建排污項(xiàng)目的排放標(biāo)準(zhǔn)。1.2脫硫除塵技術(shù)簡(jiǎn)介1.2.1除塵技術(shù)從氣體中去除和捕集固態(tài)或液態(tài)顆粒的設(shè)備稱(chēng)為除塵設(shè)備，根據(jù)除塵機(jī)理，目前常用的除塵設(shè)備可分為：機(jī)械除塵器、電除塵器、袋式除塵器和濕式除塵器等。機(jī)械除塵器通常指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力等）作用使顆粒物與氣流分離的裝置，包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器等。電除塵器是含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離的過(guò)程中，使塵粒荷電，并在電場(chǎng)力的作用下使荷電塵粒沉積在集塵板上，使之從含塵氣體中分離出來(lái)的除塵裝置。袋式除塵器是使含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層做濾料的空氣過(guò)濾器，主要用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化[1]。本次課程設(shè)計(jì)主要介紹電除塵器。1.2.2電除塵器工作原理及特點(diǎn)電除塵器以其除塵效率高、阻力低、煙氣處理量大、耐熱溫度高等優(yōu)點(diǎn)而成為粉塵捕集回收和氣體凈化的主要設(shè)備，已廣泛應(yīng)用于有色金屬、冶金、電力、建材、石油、化工等行業(yè)。目前，電除塵器主要采用常規(guī)直流供電，該供電方式對(duì)高溫微細(xì)等高比電阻粉塵易產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象，除塵效率低，且除塵效率隨比電阻的增加而下降。電除塵器的工作原理[2]如下：(1)電暈放電和空間電荷的形成在電暈極與積塵極之間施加直流高電壓，使放電極發(fā)生電暈放電，，氣體電離，生成大量自由電子和正離子。正離子被電暈極吸收而失去電荷。自由電子和氣流中負(fù)電性氣體分子俘獲自由電子后形成的氣體負(fù)離子，在電場(chǎng)力的作用下向集塵極移動(dòng)便形成了空間電荷。(2)粒子荷電通過(guò)電廠空間的氣溶膠粒子與自由電子、氣體負(fù)離子碰撞附著，便實(shí)現(xiàn)了粒子荷電。(3)粒子沉降在電場(chǎng)力的作用下，荷電粒子被驅(qū)往集塵極，少數(shù)的塵粒相遇，使其荷正電，它們也將沉集在截面很小的電暈極上。(4)粒子清除電除塵器的特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：①壓力損失小，一般為200-500Pa；②處理煙氣量大，可達(dá)10-10m/h；③能耗大，大約0.2-0.4kwh/1000m；④對(duì)細(xì)粉塵有很高的補(bǔ)集效率，可高于99%；⑤可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作[1]。缺點(diǎn)：主要是設(shè)備龐大，耗鋼多，需高壓變電和整流設(shè)備，故投資高；要求制造、安裝和管理的技術(shù)水平高；除塵效率受粉塵比電阻影響較大，一般對(duì)比電阻小于10-10·cm或大于10-10·cm的粉塵，若不采用一定的措施，除塵效率將受一定的影響；此外，初始濃度大于30g/m的含塵氣體需設(shè)置預(yù)處理裝置。1.2.3脫硫技術(shù)煙氣脫硫方法可分為兩類(lèi)即拋棄法和再生法，拋棄法即在脫硫過(guò)程中將形成的固體產(chǎn)物廢棄，這需要連續(xù)不斷加入新鮮的化學(xué)吸收劑，而再生法是指反應(yīng)過(guò)的吸收劑可連續(xù)的在一個(gè)封閉系統(tǒng)中再生，再生后的脫硫劑和補(bǔ)充的新鮮吸收劑再回到脫硫系統(tǒng)循環(huán)使用。按照脫硫劑是否以溶液狀態(tài)進(jìn)行脫硫可分為濕法和干法脫硫[1]。而現(xiàn)在使用最廣泛的是濕式脫硫技術(shù)，燃用中高硫煤（含硫>2%）機(jī)組、或大容量機(jī)組(≥200MW)的電站鍋爐建設(shè)煙氣脫硫設(shè)施時(shí)，一般應(yīng)優(yōu)先采用濕式石灰石一石膏法工藝，脫硫率應(yīng)保證在90%以上[1]。本次課程設(shè)計(jì)就是就是高硫煤故用的是濕式石灰法。1.2.4濕式石灰法工作原理及特點(diǎn)煙氣脫硫中目前使用最廣泛的濕法煙氣脫硫技術(shù)，主要是石灰石/石灰洗滌法，占整個(gè)濕法煙氣脫硫技術(shù)的36.7%。它是采用石灰或石灰石的漿液在洗滌塔內(nèi)吸收煙氣中的SO2并副產(chǎn)石膏的一種方法[3]。濕式鈣法通常有拋棄法、回收法和雙循環(huán)濕式鈣法等，拋棄法和回收法區(qū)別在脫硫產(chǎn)物是否再利用。其中回收法的脫硫產(chǎn)物為二水石膏(CaSO·2H2O)，此法以日本應(yīng)用最多。石膏的主要用途是作為建筑材料，高質(zhì)量石膏作為石膏板材的原料。我國(guó)重慶珞磺電廠引進(jìn)日本三菱公司的技術(shù)就是這種方法。濕式石灰/石灰石法脫硫最早由英國(guó)皇家化學(xué)工業(yè)公司在20世紀(jì)30年代提出，目前是應(yīng)用最廣泛的脫硫技術(shù)。它的脫硫過(guò)程是氣液反應(yīng)，其脫硫反應(yīng)速率快，脫硫效率高，鈣利用率高，在鈣硫比等于1時(shí)，可達(dá)到90%以上的脫硫效率，適合于大型燃煤電站鍋爐的煙氣脫硫。濕式石灰/石灰石反應(yīng)原理為：濕式石灰法是用石灰漿液吸收煙氣中的二氧化硫，首先生成亞硫酸鈣生成石膏，因此就整個(gè)方法的過(guò)程來(lái)言，主要分為吸收和氧化兩個(gè)步驟，整個(gè)過(guò)程發(fā)生的主要反應(yīng)如下：吸收過(guò)程：在吸收塔內(nèi)主要反應(yīng)如下：由于煙氣中含有氧，有如下副反應(yīng)發(fā)生：氧化過(guò)程：在氧化塔內(nèi)，主要反應(yīng)有：濕式石灰/石灰石法的優(yōu)點(diǎn)是脫硫效率高技術(shù)成熟；運(yùn)行可靠性好；對(duì)煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)；占地面積大，一次性建設(shè)投資相對(duì)較大；吸收劑資源豐富，價(jià)格便宜；脫硫副產(chǎn)物便于綜合利用；技術(shù)進(jìn)步快等特點(diǎn)。缺點(diǎn)：易發(fā)生設(shè)備結(jié)垢堵塞或磨損設(shè)備。投資費(fèi)用高；占地面積大，耗水量相對(duì)較大，有少量污水排放。2電除塵器與濕式石灰法的運(yùn)行條件及參數(shù)2.1影響電除塵器效率的因素電除塵器主要通過(guò)點(diǎn)暈放電和空間電荷形成、粒子荷電、粒子沉降和粒子清除四個(gè)過(guò)程，故影響除塵效率的主要因素有塵粒的特性、除塵結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)。1、塵粒粒徑顆粒粒徑不同，在電場(chǎng)中的荷電機(jī)制不同，驅(qū)進(jìn)速度顯著不同。大于1um的塵粒，隨著、粒徑的減小，除塵效率降低。粒徑0.1~1um的塵粒，除塵效率幾乎不受顆粒粒徑的影響。另外塵粒比電阻也是一個(gè)影響因素，塵粒比電阻表示塵粒的導(dǎo)電性。定義為厚1cm，覆蓋1cm2收塵面積的粉塵層電阻，塵粒比電阻越低越容易荷電，除塵效率提高。2、除塵器結(jié)構(gòu)除塵器結(jié)構(gòu)影響因素有三方面，=1\*GB3①比收塵面積對(duì)除塵效率有明顯影響，比收塵面積增大，顆粒被捕集的機(jī)會(huì)增加，除塵效率提高。=2\*GB3②收塵極與電暈極之間的距離對(duì)除塵效率也有較大影響。氣體流速一定的情況下，驅(qū)進(jìn)速度一定，極間距越小，顆粒到達(dá)收塵極板的時(shí)間越短，顆粒越容易被捕集，但間距過(guò)小一造成二次飛揚(yáng)。=3\*GB3③收塵板有效高度與高度之比直接影響振打清灰時(shí)二次揚(yáng)塵的多少。與收塵板高度相比，如收塵板不夠長(zhǎng)，部分下落灰塵在到達(dá)灰斗之前可能被煙氣帶出除塵器，從而降低了除塵效率。3、操作參數(shù)供電裝置的容量，輸出電壓的高低，電壓波形和穩(wěn)定性以及供電分組都會(huì)影響電除塵器的除塵效率[4]。2.2電除塵器運(yùn)行參數(shù)具體的運(yùn)行參數(shù)如表2-1[1]：表2-1電除塵器運(yùn)行參數(shù)參數(shù)符號(hào)取值范圍板間距S23~28cm驅(qū)進(jìn)速度ω0.05~0.15m/s比集塵極表面積A/Q300~2400m2/(1000m3/min)氣流速度v1~2m/s長(zhǎng)高比L/H0.5~1.5煙煤鍋爐v1.1~1.6m/s另外取大氣壓P，Pa，除塵效率為98%，寬裕系數(shù)m=1.5~2.0；通道寬B=0.3m。2.3電除塵器的結(jié)構(gòu)工藝圖2-3電除塵器結(jié)構(gòu)2.4影響脫硫效率的因素(1)液氣比吸收液與吸收氣體的體積比即液氣比（VL/VG）的大小是影響SO2去除的重要參數(shù)，增大VL/VG的作用是增大液氣傳質(zhì)速率從而提高脫硫效率；(2)吸收液pH值吸收液的pH值是煙氣脫硫重點(diǎn)控制的化學(xué)參數(shù)之一，吸收液的pH值越高，越有利于SO2的吸收，有利于提高脫硫效率。但高pH值容易造成系統(tǒng)結(jié)垢和堵塞，需增加沖洗的次數(shù)和能耗，因此需控制在適當(dāng)水平；(3)入口SO2濃度脫硫效率與煙氣入口SO2濃度近似成反比，當(dāng)進(jìn)口SO2濃度增大，脫硫效率呈直線下降；(4)鈣硫比采用不同的鈣硫質(zhì)量比mCa/mS（0.6～1.6）來(lái)測(cè)試其對(duì)脫硫效率的影響。結(jié)果表明：隨mCa/mS的增大，脫硫率增大。當(dāng)mCa/mS<1時(shí)，提供的吸收劑不能滿足吸收煙氣中SO2的需要，這時(shí)脫硫率完全由吸收劑量所決定。當(dāng)mCa/mS﹥1時(shí)，即加入的吸收劑過(guò)量時(shí)，脫硫率的增加速率降低，石灰利用率也下降。因此，為了提高系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性及所需要的脫硫率，需控制mCa/mS在合理范圍內(nèi)（一般在1.05～1.1）；(5)空塔流速（V）空塔流速的提高造成脫硫效率的下降。因?yàn)槊摿蚱鞑捎媚媪鞑僮?，空塔氣速的提高使得液滴的停留時(shí)間延長(zhǎng)，但是塔內(nèi)反應(yīng)為快速化學(xué)反應(yīng)，停留時(shí)間越長(zhǎng)，液滴內(nèi)脫硫劑的濃度越低，造成液滴內(nèi)的SO2質(zhì)量流速的減小，從而造成單個(gè)液滴脫硫效率的下降。同時(shí)空塔流速增大，煙氣在反應(yīng)器中的停留時(shí)間縮短，減少了氣、液間的接觸時(shí)間，致使整個(gè)塔體的脫硫效率降低；(6)煙氣溫度（T）隨著煙氣溫度的增加，脫硫效率逐漸降低。這是由于隨著溫度的增大，氣體分子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)加快，使部分吸收質(zhì)分子解析速度加大，從而導(dǎo)致脫硫效率的降低?？梢?jiàn)在脫硫工藝過(guò)程中，適當(dāng)?shù)慕档蜔煔鉁囟扔兄谔岣呙摿蛐省?.5濕式石灰法的運(yùn)行參數(shù)1.吸收反應(yīng)時(shí)間t，一般石灰系統(tǒng)的煙氣脫硫時(shí)間為3～5s,取t=4s2.鈣/硫?yàn)楦鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)一般：1.05～1.1，取為1.1；3.液氣比一般為：4.7～13.6L/m3，取10L/m3；4.漿液的質(zhì)量濃度為10%～15%，取15%；5.空塔流速一般空塔流速為1～5m/s,取4m/s；6.煙囪出口煙氣流速參數(shù)如圖2-2所示：通風(fēng)方式運(yùn)行情況全負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷機(jī)械通風(fēng)10—204—5自然通風(fēng)6—102.5—3表2-2煙囪出口煙氣流速/（m/s）7.煙囪椎角i通常取i=0.02～0.03，取i=0.02；8.摩擦阻力系數(shù)，可查手冊(cè)得到實(shí)際中對(duì)金屬管道值取0.02；9.管道內(nèi)煙氣流速v對(duì)于鍋爐內(nèi)煙塵v=10～25m/s，此處設(shè)計(jì)取v=20m/s；10.管道的局部阻力系數(shù)取，取=0.29。2.6濕式石灰法的工藝流程圖再熱器換熱器除霧器固液分離器循環(huán)泵再熱器換熱器除霧器固液分離器循環(huán)泵儲(chǔ)液槽煙囪噴淋塔新鮮石灰漿液含硫煙氣引風(fēng)機(jī)3火電廠高硫無(wú)煙煤煙氣電除塵器濕式脫硫計(jì)算3.1原始數(shù)據(jù)鍋爐型號(hào)：SG-400/140即，上海鍋爐廠制造，蒸發(fā)量400t/h，出口蒸汽壓力140MPa燃燒方式是室燃爐（煤粉爐），所配發(fā)電機(jī)組功率125MW；設(shè)計(jì)耗煤量：41t/h；設(shè)計(jì)煤成分：CY=67%HY=2.3%OY=13%NY=1.5%SY=3.5%AY=11%WY=4.5%；VY＝9％屬于高硫無(wú)煙煤；排煙溫度：160℃；空氣過(guò)剩系數(shù)＝1.35；飛灰率＝29％+28×0.1%=31.8% 煙氣在鍋爐出口前阻力1060Pa污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中2類(lèi)區(qū)新建排污項(xiàng)目執(zhí)行。連接鍋爐、凈化設(shè)備及煙囪等凈化系統(tǒng)的管道假設(shè)長(zhǎng)度550m，90°彎頭75個(gè)。3.2基礎(chǔ)燃燒計(jì)算3.2.1基礎(chǔ)需氧量及煙氣量的計(jì)算以1kg該高硫無(wú)煙煤燃燒為基礎(chǔ)得：元素質(zhì)量（g）摩爾數(shù)（mol）需氧數(shù)（mol）生成物（mol）C67055.8355.83H23235.75O1308.125-4.0625N151.07S351.093751.09375W452.50A110故理論需氧量為：假定干空氣中氮與氧的摩爾比為3.78，則1kg該煤完全燃燒所需理論需氣量為：實(shí)際所需空氣量為：燃用1kg該煤產(chǎn)生的煙氣摩爾組成為：CO255.83;H2O11.5+2.5;N258.611×3.678+0.535;SO21.09375故理論煙氣量為：空氣過(guò)剩系數(shù)，實(shí)際煙氣量為3.2.2煙氣中各組分的濃度計(jì)算標(biāo)況下煙氣中的濃度為：標(biāo)況下煙氣中粉塵的濃度為：耗煤量為41t/h，故總煙氣量為：T=160℃，則，得：

在排煙溫度為160℃，煙氣的的濃度為：煙氣中粉塵的濃度為：在該溫度下所得的總煙氣量為：3.3電除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算本次設(shè)計(jì)工業(yè)燃燒量較大的高硫煤，故采用板式電除塵器；電暈電極為圓形電極，固定方式為重錘懸吊式,集塵極選用平板型。3.3.1電除塵器的結(jié)構(gòu)計(jì)算除塵效率式中：C1——除塵器入口含塵濃度，mg/m3，一般應(yīng)小于30mg/m3否則應(yīng)加設(shè)預(yù)凈化設(shè)備。 C2——除塵器出口允許排放濃度，mg/m3，污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2014）中新建排污項(xiàng)目執(zhí)行，C2=50mg/m3集塵極比集塵面積f式中：——有效驅(qū)進(jìn)速度，cm/s，一般取在=0.05~0.15m/s間。3.集塵極總面積A考慮因處理氣量、溫度、壓力的波動(dòng)和供電系統(tǒng)的可靠性等因素影響，參照實(shí)際生產(chǎn)情況，取富裕系數(shù)m=1.5~2.0。因此，其需要的集塵極面積A'：A'=(1.5~2.0)A=(9661.45～12881.93)則A'可取實(shí)際集塵極面積為10000m2實(shí)際集塵極的比集塵面積f''：4.電除塵器有效截面積F：式中：v——?dú)怏w流速，m/s，一般取1.0～2.0。此處取v=1.5m/s5.集塵極極板高度h由于F=140.74m2＞80m2所以，取h=8.5m因?yàn)殡姵龎m器的寬高比為(0.5～1.5)，此處取1.0。則集塵極極板寬度B1=8.5m6.氣體的通道數(shù)n≈53式中：B——集塵極間距，m，目前一般集塵極的間距一般采用200~300mm，此處取300mm。7.集塵極總長(zhǎng)l≈11m取電暈極間距為20cm，則每個(gè)通道上的電暈線條數(shù)為408.灰斗共設(shè)4個(gè)灰斗，傾斜角為60o灰斗高度為：3.3.2電除塵器總體計(jì)算除塵器高度式中：Δh——集塵板以上超高部分，m，取Δh=0.5m。除塵器總長(zhǎng)L式中：——集塵板左右到進(jìn)氣口距離，m，取△l=1m。除塵器總寬B'式中：Δb——外惻集塵板到集塵器壁的距離，m，取Δb=0.5m。支架高度P取灰管長(zhǎng)度1m，灰管到地面高度為2m，則3.4濕式石灰法脫硫工藝的設(shè)計(jì)計(jì)算3.4.1由物料平衡得反應(yīng)參數(shù)566417260×100000取鈣硫比為1.05，得1h消耗CaO的量為：取質(zhì)量濃度為15%，故所需的新鮮漿液為：取液氣比為12L/m3，同時(shí)石灰漿液的質(zhì)量濃度為15%，故1h消耗CaO的量為：需水量為：所以1h生成的量為：3.4.2吸收塔的設(shè)計(jì)計(jì)算1.吸收塔的有效高度:式中：v—煙氣流速。此處取v=3m/st—吸收反應(yīng)時(shí)間，一般石灰系統(tǒng)的煙氣脫硫時(shí)間為3～5s,此處取t=5s代入數(shù)值得：h=3×5=15m2.吸收塔直徑：式中：v——空塔流速，一般為1～5m/s,此處以3m/s進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.4.3噴淋層的設(shè)計(jì)取噴淋塔的噴嘴布置分4層，層間距為1.8m，進(jìn)氣管直徑640mm，噴淋層與除霧器間距為3m，儲(chǔ)液槽液面與進(jìn)氣管下端的距離為0.8~2m，取1.5m，除霧氣與塔頂?shù)木嚯x為2m。3.4.4除霧器的設(shè)計(jì)除霧設(shè)備采用采用折板除霧器，除霧板由的角鋼組成，板間橫間距為25mm。除霧板阻力為50～100Pa，能除去最小霧滴直徑為，取除霧器高度為3.5m。3.4.5儲(chǔ)液槽的設(shè)計(jì)計(jì)算循環(huán)量：式中：—排煙溫度下的實(shí)際煙氣量，m3/s；L/G—液氣比，取12L/m3代入如數(shù)據(jù)得：則循環(huán)時(shí)間為1min的循環(huán)量為,儲(chǔ)液槽的體積應(yīng)大于循環(huán)量，取200m3。由此確定儲(chǔ)液槽的高度h：式中，V——儲(chǔ)液槽的容積，m3；D1——儲(chǔ)液槽的直徑，取10.8m；h——儲(chǔ)液槽高度,m。帶入數(shù)據(jù)可得：3.4.5吸收塔總高計(jì)算吸收塔總高為：h=15+1.5+4×1.8+3.0+2=28.7m3.5煙囪的計(jì)算3.5.1煙囪高度計(jì)算由原始數(shù)據(jù)的蒸發(fā)量為1000t/h鍋爐煙囪最低允許的高度表，設(shè)煙囪的絕對(duì)幾何高度Hs為60m。煙氣抬升高度：式中：——煙氣的熱釋放率，；——大氣壓力，；——實(shí)際排煙量，；——煙囪出口處的煙氣溫度，；——環(huán)境大氣溫度，，取。式中：——系數(shù)，可查表4-1；u——煙囪出口處的平均風(fēng)速，取為4m/s。由表3-5-1查得，當(dāng)時(shí)：，，所以，/KW地表狀況≥21000農(nóng)村或城市遠(yuǎn)郊區(qū)1.4271/32/3城市或近郊區(qū)1.3031/32/32100≤＜21000且ΔT≥35K農(nóng)村或城市遠(yuǎn)郊區(qū)0.3323/52/5城市或近郊區(qū)0.2923/52/5表3-5-1系數(shù)n1n2n3的值故最終煙囪的有效高度H為：取216m。式中——煙囪抬升高度，；——煙囪幾何高度，。由污染物的地面最大濃度得：式中：——污染物在y,z方向上的標(biāo)準(zhǔn)差，；——煙氣出口處的平均風(fēng)速，，取4；——源強(qiáng)，；——地面最大濃度，。假設(shè)脫硫效率為95%，，代入數(shù)據(jù)得：其中：——限制濃度，0.15；——本底濃度，。依據(jù)二類(lèi)地區(qū)鍋爐二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度參考標(biāo)準(zhǔn)，SO2的地面最大允許排放濃度為，故煙囪選取高度合適。3.5.2煙囪的進(jìn)出口內(nèi)徑計(jì)算1.出口內(nèi)徑：（m）式中：Q—通過(guò)煙囪的總煙氣量，；—煙囪出口煙氣流速，取15m/s代入數(shù)值得：2.進(jìn)口直徑：式中：H—煙囪高度，m.i—煙囪椎角（通常取i=0.02—0.03），此處設(shè)計(jì)取i=0.02,可得所以煙囪的平均直徑為：d===9.1m3.5.3煙囪阻力計(jì)算式中，L—管道長(zhǎng)度m；d—管道直徑，取均值m；—煙氣密度，設(shè)標(biāo)況下煙氣的密度為：則可得在實(shí)際溫度下的密度為:;—管中氣流平均流速，m/s，此處取12m/s；—摩擦阻力系數(shù)，使氣體雷諾數(shù)Re和管道相對(duì)粗糙度的函數(shù)?？刹槭謨?cè)得到（實(shí)際中對(duì)金屬管道值取0.02，對(duì)磚砌或混凝土管道值可取0.04）。所以煙囪阻力為：3.6管道及風(fēng)機(jī)計(jì)算3.6.1管道直徑計(jì)算式中：Q—工況下管道的煙氣流量，；v—管道內(nèi)煙氣流速，m/s（對(duì)于鍋爐內(nèi)煙塵v=10-25m/s）。此處設(shè)計(jì)取v=12m/s,則:3.6.2管道系統(tǒng)阻力的計(jì)算1.摩擦阻力損失對(duì)于圓管有：式中：L—管道長(zhǎng)度m；d—管道直徑m；—煙氣密度，0.9Kg/m3；v—管中氣流平均流速，12m/s；—摩擦阻力系數(shù)，取金屬管道值取0.02所以帶入數(shù)據(jù)可得：2.局部阻力損失：式中：—異形管道的局部阻力系數(shù)；v—與相對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流流速,12m/s；—煙氣密度Kg/m3；已知連結(jié)鍋爐、凈化設(shè)備及煙囪等凈化系統(tǒng)總需90度彎頭60個(gè)，查表可得=0.25。所以：60個(gè)彎頭總壓力損失為：3.6.3風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.風(fēng)機(jī)風(fēng)量：式中：1.1—風(fēng)量備用系數(shù)；—通過(guò)風(fēng)機(jī)前的風(fēng)量；所以，。2.風(fēng)機(jī)風(fēng)壓計(jì)算：式中：1.2—風(fēng)壓備用系數(shù)；—系統(tǒng)總阻力，Pa.所以，根據(jù)和選定Y-73-31鍋爐通風(fēng)機(jī)，選兩臺(tái)，并聯(lián)。電機(jī)功率核算：Ne===3585.66kw式中：Ne—電機(jī)功率，kw；Kd—電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)于通風(fēng)機(jī)為2-5Kw時(shí)取1.2，大于5Kw時(shí)取1.3，對(duì)于引風(fēng)機(jī)取1.3；—風(fēng)機(jī)全壓效率，一般取0.5-0.7，此處取0.6；—機(jī)械傳動(dòng)效率，對(duì)于直聯(lián)傳動(dòng)=0.98，三角皮帶傳動(dòng)=0.95。此風(fēng)機(jī)性能：機(jī)號(hào)F，轉(zhuǎn)速730r/min，流量574200m/h,全壓7710Pa，功率2000Kw。3.6.4系統(tǒng)總阻力的計(jì)算系統(tǒng)總阻力包括：鍋爐出口前阻力，已知為1220Pa，設(shè)備阻力，為1200Pa，管道阻力為(341.87+972)Pa,引風(fēng)機(jī)阻力，為146Pa，煙囪阻力，為17.22Pa，電除塵器阻力，為700Pa。故總阻力為：=1220+1200+(341.87+972)+146+17.22+700=4597Pa4達(dá)標(biāo)分析4.1排放濃度角度由第三部分的基礎(chǔ)燃燒計(jì)算得到在在排煙溫度160℃下，二氧化硫的排放濃度mg/m3，粉塵的排放濃度為=4231.94mg/m3。鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中2類(lèi)區(qū)新建排污項(xiàng)目執(zhí)行，SO2、粉塵的最高排放標(biāo)準(zhǔn)分別為700mg/m3和150mg/m3。轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)狀況：故有：mg/m3==2863.65mg/m3，SO2最大落地濃度為：=<0.075mg/m3經(jīng)過(guò)靜電除塵器后：mg/m3<150mg/m3經(jīng)過(guò)濕式脫硫后：mg/m3<700mg/m3從結(jié)果中看出SO2和粉塵的濃度均符合鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中2類(lèi)區(qū)新建排污項(xiàng)目中最高排放標(biāo)準(zhǔn)，符合排放要求.4.2排放速率角度GB16297-1996現(xiàn)有污染源大氣污染物排放限值中二級(jí)排放區(qū)中SO2、粉塵濃度最高允許排放速率分別為：200kg/h、100kg/h。排放速率為：V=SO2排放速率：VSO2=206.5×760000=157000000mg/h=157kg/h<200kg/h；粉塵排放速率：v=25.2×760000=19152000mg/h=19.152kg/h<100kg/h。由結(jié)果可得排放速率都符合規(guī)定的最高允許排放速率。4.3從排放總量角度取每天工作時(shí)間為16小時(shí)，一年的工作時(shí)間是300天一年排放的SO2總量：157×16×300=753600Kg=753.6t一年排放的粉塵總量：19.152×16×300=91.93t由結(jié)果可知排放總量也符合標(biāo)準(zhǔn)要求。[1]郝吉明,馬廣大.大氣污染控制工程[M].第二版.北京:高等教育出版社,2002.[2]童志權(quán).大氣污染控制工程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.9:291～293.[3]李峰等主編.石灰濕式洗滌法脫硫的應(yīng)用研究[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2001（3）:73－75.[4]童志權(quán).工業(yè)廢氣進(jìn)化與應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入