燃煤锅炉烟气除尘系统的设计

完成时间：2012年5月27日——2012年6月1日大气污染控制工程课程设计(2011－2012第2学期)-1-[摘要]：目前，污染已经变成了一个全球性的问题，主要有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。而大气污染可以说主要是人类活动造成的，大气污染对人体的舒适、健康的危害包括对人体的正常生活和生理的影响。目前，大气污染已经直接影响到人们的身体健康。该燃煤电厂的大气污染物主要是颗粒污染物，而且排放量比较大所以必须通过有效的措施来进行处理，以免污染空气，影响人们的健康生活。[关键字]：大气污染；袋式除尘器；烟囱；阻力损失[abstract]:atpresent,theairpollutionhasbecomeaglobalproblem,basicallyhavethegreenhouseeffect,theozonedepletionandacidrain.Andairpollutioncansayismainlycausedbyhumanactivity,airpollutiononhumanthecomfortable,healthyharmtohumanbodyincludingthenormallifeandphysiologicaleffect.Atpresent,theatmosphericpollutionhasdirectlyaffectpeople'sphysicalhealth.Thecoalfiredpowerplanttheatmosphericpollutantsismainpollutantparticles,andemissionsisbiggersomustthrougheffectivemeasurestodealwith,soasnottopollutetheair,affectpeople'shealthlife.[keywords]:airpollution;Bagfilter;Thechimney;Resistancelosses-2-————————目录———————第一章前言.....................................................-3-第二章设计依据.................................................-4-2.1课程设计的目的内容及深度................................-4-2.2课程设计任务书..........................................-4-第三章除尘器...................................................-6-3.1概述....................................................-6-3.2除尘器的工作原理及特点..................................-7-3.2.1除尘器的工作原理..................................-7-3.2.2旋风除尘器的结构及特点............................-8-3.3影响旋风除尘器性能的主要因素............................-9-3.3.1几何尺寸因素......................................-9-3.3.2操作条件因素.....................................-11-3.3.3固体粉尘的物理性质因素...........................-12-第四章设计方案................................................-13-4.1燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算...............-13-4.11标准状态下理论空气量..............................-13-4.12标准状态下理论烟气量..............................-13-4.13标准状态下实际烟气量..............................-13-4.14烟气含尘浓度......................................-14-4.15标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算................-14-4.2除尘器的选择...........................................-15-4.21除尘效率..........................................-15-4.22除尘器的选择......................................-15-4.3确定除尘器，风机，烟囱的位置及管道布置.................-16-4.31各装置及管道布置的原则............................-16-4.32管径的确定........................................-17-4.4烟囱的设计.............................................-17-4.41烟囱高度的确定....................................-17-4.42烟囱直径的计算....................................-18-4.43烟囱的抽力........................................-19-4.5系统阻力的计算.........................................-19-4.51摩擦压力损失......................................-19-4.52局部压力损失......................................-21-第五章附图....................................................-24-总结...........................................................-25-参考文献.......................................................-26-致谢...........................................................-27--3-第一章前言随着工业的发展，能源的消耗量逐步上升，大气污染物的排放量相应增加。而就我国的经济和技术发展水平及能源的结构来看，以煤炭为主要能源的状况在今后相当长时间内不会有根本性的改变。大气质量是环境质量的一个重要内容。人的生存每时每刻都离不开空气，大气质量与人类生存环境息息相关，所以对大气污染的治理与控制非常重要。大气流动性强、涉及面广，而且一旦受污染后，修复比较困难。虽然人们在大气环境整治方面做了大量工作，但目前的空气质量仍然不尽如人意，因此防止污染、改善空气环境成为当今迫切的环境任务。燃煤锅炉排放的二氧化硫严重地污染了我们赖以生存的环境。我国的大气污染仍将以煤烟型污染为主，其中尘和酸雨危害最大，且污染程度还在加剧。因此，控制燃煤烟气污染是我国改善大气质量、减少酸雨和SO2危害的关键问题。除尘脱硫一体化是将高温煤气中的粉尘颗粒和气态so2在一个单独的捕集单元中脱硫。除尘脱硫一体化装置可概括为干法和湿法两中目前国内外已开发了大量脱硫除尘一体化装置，主要有水膜除尘器、文丘里旋风水膜除尘器、卧式旋风水膜除尘器、喷淋塔除尘脱硫装置、冲击式水浴除尘器、自激式除尘器、旋流板塔脱硫除尘一体化装置以及高压静电滤槽复合型卧式除尘器等湿式处理装置。由于除尘脱硫一体化工艺具有投资少、运转费用低、脱硫率适中、操作管理简便、结构紧凑、占地面积小等优点，近年来已被广泛应用。-4-第二章设计依据2.1课程设计的目的内容及深度除尘系统课程设计的目的在于加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面等得到锻炼。针对一个燃煤锅炉，要求对除尘系统和主要除尘设备的工艺尺寸进行设计计算，完成设计计算说明书和一个除尘流程设计图。设计深度为初步设计的深度。2.2课程设计任务书1、设计题目燃煤锅炉烟气除尘系统的设计。2、基本资料1.锅炉设备的主要参数额定蒸发量主蒸汽压力主蒸汽温度燃煤量排烟量排烟温度（t/d）（MPa）（℃）（t/d）（m3/d）（℃）25010．055038.04500001502.烟气密度（标准状况下）：1.35㎏/3m空气含水（标准状况下）：0.01296㎏/3m烟气在锅炉出口的阻力：850Pa排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：18%当地大气压；97.86KPa冬季室外空气温度：-1℃空气过剩系数：a=1.43.煤的工业分析值：C=68%；H=4%；S=1%；N=1%；W=6%；A=15%；V=13%;O=5%4.应用基灰分：13.38%；应用基水分：16.32%；可燃基挥发分：41.98%；应用基低位发热量：16768Kj/kg（由于媒质波动较大，要求除尘器适应性较好）-5-5.按锅炉大气污染排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行烟尘浓度排放标准（标准状况下）：200mg/m3；二氧化硫排放标准（标准状况下）：900mg/m3；净化系统布置场地在锅炉房北侧15米以内。3.设计内容1、计算燃煤锅炉实际烟气量、排烟量及烟尘和二氧化硫浓度。2、计算或设定除尘效率。3、选择除尘器。4、确定除尘器，风机，烟囱的位置及管道布置。并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统各部分阻力。5、计算系统阻力。6、绘制系统工艺流程图、除尘器结构图及主要构件的设计简图。4.设计成果①设计计算说明书一份（30页以内，包括计算书，内容详尽说明设计计算，选型及其方法，可手写，可打印，内容科学性和完善性将影响评分）；②工艺流程图；③核心除尘设备图；④流程中各主要构件设计图。-6-第三章除尘器3.1概述工业除尘所涉及的多相混合物称为气相悬浮系或气溶胶。分散于其中的细小颗粒叫做尘粒或微粒，而尘粒的堆集状态叫做粉体。在工程设计中为了正确地设计和选择除尘设备，必须掌握粉尘的主要物理和化学性质，用于描述粉尘性质的参数有：粒径与分散度、密度与堆积密度、凝聚性、湿润性、荷电与导电性、自然堆积角、爆炸性。在日常工业上用于粉尘颗粒物分离的设备主要有：重力沉降式除尘器、惯性除尘器、电除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器、旋风除尘器，简述如下：(1)重力除尘器重力除尘器是使含尘气体中的粉尘借助重力作用自然沉降来达到净化气体的装置。它的沉降速度太小，仅为离心沉降速度的几十分之一。实际应用中，结构简单，阻力小、但体积大、除尘效率低、设备维修周期长。(2)惯性除尘器这是一种利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将粉尘从含尘气体中分离出来的除尘设备。这种除尘器结构简单，阻力较小，但除尘效率较低，一般应用于一级除尘。(3)电除尘器电除尘器中的含尘气体在通过高压电场电离时，尘粒荷电并在电场力作用下，尘粒沉积于电极上，从而使尘粒与含尘气体相分离的一种除尘设备。它能有效地回收气体中的粉尘，以净化气体。各种电除尘器由于具有效率高、阻力低、能适用于高温和除去细微粉尘等优点，获得了比其他除尘器更快的发展，但投资大。关于减少电除尘器的耗电量，运用空调技术使高电阻含尘气体也能获得很好效果，使除尘器操作处于最佳条件和提高除尘效率等问题正在开展研究。(4)湿式除尘器这种除尘器是使含尘气体与水或其它液体相接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用而把尘粒从气流中分离出来。湿式除尘器以水为媒介物，因此它适用于非纤维性的、能受冷