SHF339型鍋爐低硫煙煤煙氣旋風(fēng)除塵濕式脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、1 .設(shè)計(jì)題目SHF35-39型鍋爐低硫煙煤煙氣旋風(fēng)除塵濕式脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 .設(shè)計(jì)原始資料鍋爐型號(hào)：SHF35-39即，雙鍋筒橫置式沸騰爐，蒸發(fā)量35t/h,出口蒸汽壓力39MPa設(shè)計(jì)耗煤量：4.2t/h設(shè)計(jì)煤成分：Cy=55.2%HY=8%OY=4%NY=1%SY=0.8%AY=16%WY=15%;VY=18%;屬于低硫煙煤排煙溫度：160c空氣過(guò)剩系數(shù)=1.2飛灰率=35%煙氣在鍋爐出口前阻力820Pa污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中2類區(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200m,90。彎頭40個(gè)。3 .設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求(1)根據(jù)燃煤的原始數(shù)據(jù)計(jì)算鍋爐

2、燃燒產(chǎn)生的煙氣量，煙塵和二氧化硫濃度。(2)凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析，包括凈化設(shè)備的工作原理及特點(diǎn)；運(yùn)行參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)；凈化效率的影響因素等。(3)除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算(4)脫硫設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算(5)煙囪設(shè)計(jì)計(jì)算(6)管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)，阻力計(jì)算，風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇(7)根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制設(shè)計(jì)圖，系統(tǒng)圖要標(biāo)出設(shè)備、管件編號(hào)、并附明細(xì)表；除塵系統(tǒng)、脫硫設(shè)備平面、剖面布置圖若干張，以解釋清楚為宜，最少4張A4圖，并包括系統(tǒng)流程圖一張。中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)院：化工與環(huán)境學(xué)院專業(yè)：環(huán)境工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1 .設(shè)計(jì)目的：通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，掌握大氣污染控制工程課程要求的基本設(shè)計(jì)方法，掌握大氣污染控制工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其

3、相關(guān)工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)，具備初步的大氣污染控制工程方案及設(shè)備的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決大氣污染控制工程實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力。2 .設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：1 .設(shè)計(jì)題目DZL2-13型燃煤鍋爐煙氣袋式除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 .設(shè)計(jì)原始資料鍋爐型號(hào)：DZL2-13即，單鍋筒縱置式鏈條爐，蒸發(fā)量2t/h,出口蒸汽壓力13MPa設(shè)計(jì)耗煤量：350kg/h設(shè)計(jì)煤成分：CY=76%HY=2%OY=4%NY=1%SY=3%AY=10%WY=4%;VY=8%屬于無(wú)煙煤排煙溫度：160c空氣過(guò)剩系數(shù)=1.3飛灰率=16%煙氣在鍋爐出口前阻力70

4、0Pa污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中二類區(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50m,90。彎頭10個(gè)。3 .設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求(1)根據(jù)燃煤的原始數(shù)據(jù)計(jì)算鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量，煙塵和二氧化硫濃度。(2)凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定，包括除塵器的工作原理及特點(diǎn)；運(yùn)行參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)；除塵效率的影響因素等。(3)除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算(4)煙囪設(shè)計(jì)計(jì)算(5)管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)，阻力計(jì)算，風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇(6)根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制設(shè)計(jì)圖，最少三張A4圖，并包括系統(tǒng)流程圖一張。3 .設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等：課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一份，

5、并按照規(guī)定格式打印裝訂；課程設(shè)計(jì)所需若干圖紙，要求作圖規(guī)范，A4紙打印。課程設(shè)計(jì)任務(wù)書4 .主要參考文獻(xiàn):1 .郝吉明，馬廣大.大氣污染控制工程.第二版.北京：高等教育出版社，2002.黃學(xué)敏，張承中.大氣污染控制工程實(shí)踐教程.北京：高等教育出版社，20032 .劉天齊.三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)廢氣卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.張殿印.除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20033 .童志權(quán).工業(yè)廢氣凈化與利用.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.周興求，葉代啟.環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)一大氣污染控制設(shè)備，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20034 .羅輝.環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用.北京：高等教育出版社，2003.

6、設(shè)計(jì)成果形式及要求:一、說(shuō)明書裝訂順序：說(shuō)明書封面，任務(wù)書，目錄，正文、參考文獻(xiàn)、附圖。二、說(shuō)明書格式(1)用11.11.1.1做標(biāo)題，標(biāo)題左頂格，不留空格。(2) 一級(jí)標(biāo)題3號(hào)宋體加黑；二級(jí)標(biāo)題4號(hào)宋體加黑；三級(jí)標(biāo)題小4號(hào)宋體加黑;(3) “目錄”居中，用小4號(hào)宋體加黑，1.5倍行距；(4) 正文小4號(hào)宋體，1.5倍行距。(5) “參考文獻(xiàn)”標(biāo)題格式同一級(jí)標(biāo)題，內(nèi)容格式同正文小4號(hào)宋體，1.5倍行距(6)頁(yè)碼排序從正文開始，用“第頁(yè)”形式，居中。三、設(shè)計(jì)圖A4紙規(guī)范打印，包括圖框、明細(xì)表，平面布置圖中要有方位標(biāo)志(指北針).工作計(jì)劃及進(jìn)度:年月曰月曰月曰月曰月曰月曰月曰月曰月曰月曰答辯或成績(jī)

7、考核系主任審查意見:簽字:請(qǐng)同學(xué)們注意要求:一、裝訂順序：說(shuō)明書封面，任務(wù)書，目錄，正文、參考文獻(xiàn)、附圖二、格式(1)用11.11.1.1做標(biāo)題，標(biāo)題左頂格，不留空格。(2) 一級(jí)標(biāo)題3號(hào)宋體加黑；二級(jí)標(biāo)題4號(hào)宋體加黑；三級(jí)標(biāo)題小4號(hào)宋體加黑；“目錄”居中，用小4號(hào)宋體加黑，1.5倍行距；(4)正文小4號(hào)宋體，1.5倍行距。(5) “參考文獻(xiàn)”同一級(jí)標(biāo)題，參考文獻(xiàn)內(nèi)容格式同正文。(6)頁(yè)碼排序從正文開始，用“第頁(yè)”形式，居中。1燃燒計(jì)算5.1 實(shí)際耗空氣量的計(jì)算表1-11Kg應(yīng)用煤的相關(guān)計(jì)算成分質(zhì)量(g)摩爾數(shù)(mol)燃燒耗氧量(mol)生成氣體量(mol)生成氣體體積(L)C70058.3

8、58.358.31305.92H2010510224O401.2528N100.360.368.064s300.93750.93750.937521水分402.2249.728灰分1601Kg該煤完全燃燒時(shí)所需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣的體積Vo為：V0=(58.350.9375-1.25)22,4=1410.92L1Kg煤完全燃燒時(shí)所需要的理論空氣量體積Vk為：VkW410,92100/21=6718,7L實(shí)際消耗空氣量體積V為：(Vk=1.26718.7=8062.44L5.2 產(chǎn)生煙氣量的計(jì)算1Kg該煤完全燃燒后生成的煙氣量Vy為：Vy=VCO+Vh2o+VSo2+VN+V過(guò)剩=1305.92+

9、224+21+49.728+6718.7M79/100+6718.7X0,2=8252L=8.25m3則，在160c時(shí)的實(shí)際煙氣體積為Vy為：(3Vy=(160273.15)8.25/273.15=13.08m該鍋爐一小時(shí)產(chǎn)生的煙氣流量Q為：,'3433Q=Vy4.210=5.4910m/h=15.25m/s5.3 灰分濃度及二氧化硫濃度的計(jì)算煙氣中灰分的濃度CA為：CA=16035%/13.08=4.28103mg/m3煙氣中SO2的濃度Cso2為：_一_3_3Cso2=0.937564/13.08=4.5910mg/m2凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案分析2.1 旋風(fēng)除塵器的設(shè)計(jì)方案分析及參數(shù)選擇

10、2.1.1 旋風(fēng)除塵器的工作原理旋風(fēng)除塵器一般有帶有一錐形的外圓筒，進(jìn)氣管，排氣管，圓錐觀和貯灰箱的排氣閥組成。當(dāng)含塵氣流以一定的速度(一般在1425m/s之間，最大不超過(guò)35m/s)由進(jìn)氣管進(jìn)入旋風(fēng)除塵器后，氣流由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)。由于受到外圓筒上蓋及圓筒壁的限流，迫使氣流作自上而下的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生較大的離心力，塵粒在離心力的作用下，被甩向外筒壁，失去慣性后在重力的作用下，落入貯灰箱中，與氣體分離。而旋轉(zhuǎn)下降的氣流到達(dá)錐體時(shí)，因錐體收縮的影響，而向除塵器中心匯集，根據(jù)“旋轉(zhuǎn)矩”不變理論，其切向速度不斷升高，氣流下降到一定程度時(shí)，開始方向上升，經(jīng)排氣管排出。研究表明，在旋風(fēng)除塵器

11、內(nèi)，外旋氣流逐漸向下旋轉(zhuǎn)，內(nèi)旋氣流逐漸向上旋轉(zhuǎn)，向上和向下旋轉(zhuǎn)氣流分界面上各點(diǎn)的軸向速度為零，分界面以外的氣流切向速度隨與軸心距離的減小而增大，越接近軸心切線速度越大，分界面以內(nèi)的氣流切向速度隨其與軸心的距離的減小而降低。值得注意的是，旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流徑向速度方向與塵粒的徑向速度方向相反，塵粒由內(nèi)向外運(yùn)動(dòng)，氣體則由外向軸心運(yùn)動(dòng)。由于氣流旋轉(zhuǎn)的原因，旋風(fēng)除塵器內(nèi)壓強(qiáng)越接近軸心處越低，因此，在排灰管至貯灰箱之間有任何漏風(fēng)，都會(huì)使得旋風(fēng)除塵器的除塵效率明顯降低。2.1.2 旋風(fēng)除塵器的特點(diǎn)現(xiàn)在的旋風(fēng)除塵器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛、種類繁多等特點(diǎn)；具有分離效率高可以有效地清除微粒；處理氣體量大且阻力低；

12、適用于高溫和腐蝕性氣體；運(yùn)行費(fèi)用低；應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)。但由于旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流和粒子流動(dòng)狀態(tài)復(fù)雜，準(zhǔn)確測(cè)定較困難，至今在理論研究方面仍不夠完善，許多關(guān)鍵問(wèn)題尚需實(shí)驗(yàn)確定。2.1.3 運(yùn)行參數(shù)的選擇與設(shè)計(jì)根據(jù)相關(guān)資料及實(shí)際運(yùn)行情況，本設(shè)計(jì)中煙氣的入口速度取為v°=20m/s0根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)確灰分風(fēng)的最高允許排放濃度為200mg/m3。則本設(shè)中要求達(dá)到的除塵效率”為：=(4280-200)/4280100%=95.3%2.1.4 除塵器凈化效率的影響因素影響旋風(fēng)除塵器效率的因素有：二次效應(yīng)、比例尺寸、煙塵的物理性質(zhì)和操作變量。二次效應(yīng)即捕集粒子重新進(jìn)入氣流，在較小粒徑區(qū)間內(nèi)，理應(yīng)逸出

13、的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集，實(shí)際效率高于理論效率；在較大粒徑區(qū)間，實(shí)際效率低于理論效率。通過(guò)環(huán)狀霧化器將水噴淋在旋風(fēng)除塵器內(nèi)壁上，能有效控制二次效應(yīng)。高效旋風(fēng)除塵器的各個(gè)部件都有一定的比例尺寸，這些比例是基于廣泛調(diào)查研究結(jié)果，某個(gè)比例關(guān)系的變動(dòng)，能影響旋風(fēng)除塵器的效率和壓力損失，氣體的密度和粘度、塵粒的大小和相對(duì)密度、煙氣含塵濃度等都影響旋風(fēng)除塵器的除塵效率。操作條件應(yīng)控制在一個(gè)較適宜的范圍內(nèi)，過(guò)大會(huì)降低設(shè)備效率，過(guò)小會(huì)增加阻力損失，兩種情況均不利于設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。2.2 濕式石灰法脫硫?qū)⑹沂奂铀瞥蓾{液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿

14、液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣，硫酸鈣達(dá)到一定飽和度后，結(jié)晶形成二水石膏。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于10%然后用輸送機(jī)送至石膏貯倉(cāng)堆放，脫硫后的煙氣經(jīng)過(guò)除霧器除去霧滴，再經(jīng)過(guò)換熱器加熱升溫后，由煙囪排入大氣。由于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過(guò)循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可大于95%。2.2.1 濕式石灰法脫硫方法的原理采用石灰/石灰石漿液吸收煙氣中的SO2,分為吸收和氧化兩個(gè)階段。先吸收生成的亞硫酸鈣，然后將亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣(即石膏)。該方法的實(shí)際反應(yīng)機(jī)理是很復(fù)雜的，目前還不能完全了解清楚。這個(gè)過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)如下

15、。a吸收：CaO+H2O=Ca(OH)211CaOH2SO2-CaSOsL-H2OH2O2111CaCO3SC2H2O=CaSO3L-H2OCO222CaS0411H2OSO21H2O=Ca(HSO3)222由于煙氣中含有O2,因此吸收過(guò)程中會(huì)有氧化副反應(yīng)發(fā)生b氧化：在氧化過(guò)程中，主要是將吸收過(guò)程中所生成的CaSO3J1H2O氧化稱為CaS0412H2。：,12CaS0心H20023H20=2CaSO4_2H2O由于在吸收過(guò)程中生成了部分Ca(HSO4)2,在氧化過(guò)程中，亞硫酸氫鈣也被氧化，分解出少量的S02：1,Ca(HSO3)2-02H20=CaS0412H20SQ2，2.2.2設(shè)備運(yùn)行過(guò)

16、程中的問(wèn)題及出現(xiàn)這種問(wèn)題的原因(1)設(shè)備腐蝕：化石燃料燃燒的排煙中含多種微量的化學(xué)成分。在酸性條件下，對(duì)金屬的腐蝕性相當(dāng)強(qiáng)，包括吸收塔、言其后續(xù)設(shè)備。(2)結(jié)垢和堵塞：固體沉積主要以三種方式出現(xiàn)：濕干結(jié)垢，即因溶液水分蒸發(fā)而使固體沉積；Ca(0H)2或CaC03沉積或結(jié)晶析出；CaS03或CaSO4從溶液中結(jié)晶析出。其后是導(dǎo)致脫硫塔內(nèi)發(fā)生結(jié)構(gòu)的主要原因。(3)除霧器的堵塞：液體中的小液滴，顆粒物進(jìn)入除霧器，引起堵塞。解決方法：定期(每小時(shí)數(shù)次)用高速噴嘴噴清水進(jìn)行沖洗。其主要原因?yàn)椋涸谳^高Ph值會(huì)發(fā)生相關(guān)反應(yīng)生成軟垢；石灰系統(tǒng)中，較高Ph值下煙氣中二氧化碳的再碳酸化生成沉淀物；在塔壁和部件表面

17、形成很難處理的硬垢。2.2.3操作影響因素為了使吸收系統(tǒng)具有較高的SQ吸收率，以及減少設(shè)備的結(jié)垢與堵塞，應(yīng)注意以下諸因素的影響。(1)料漿的Ph值料漿的Ph值對(duì)S02的吸收影響很大，一般新配制的漿液Ph值約在8l_9之間。隨著SO2吸收反應(yīng)的進(jìn)行，Ph值迅速下降，當(dāng)Ph值低于6時(shí)，這種下降變得很緩慢，而當(dāng)PH值小于4時(shí)，則幾乎不能吸收SQ。Ph值的變化除對(duì)SO2的吸收有影響外，還可影響到結(jié)垢、腐蝕和石灰石粒子的表面鈍化。用含有石灰石粒子的料漿吸收SO2,生成CaSO4和CaSO3,Ph值的變化對(duì)CaSO4和CaSO3的溶解度有重要影響，表2.1中數(shù)據(jù)可以看出，隨Ph值的上升，CaSO3溶解度明

18、顯下降，而CaSO4溶解度則變化不大。隨SO?的吸收，Ph值降低，溶液中溶有較多CaSO4,并在石灰石粒子表面形成一層液膜，而CaSO3得溶解又使液膜的Ph值上升，溶解度變小使液膜中CaSO3析出并沉淀在石灰石粒子的表面，形成一層外殼，使粒子表面鈍化，鈍化的外殼阻止了CaSO3的繼續(xù)溶解，抑制了吸收反應(yīng)的進(jìn)行，因此漿液的Ph值應(yīng)控制適當(dāng)。采用消石灰漿液時(shí)，Ph值控制在5到6之間，而采用石灰石漿液，Ph控制為6|_|7。(2)石灰石的粒度石灰石粒度的大小，直接影響到有效面積的大小。一般來(lái)說(shuō)，粒度越小，脫硫率及石灰利用率越高。石灰石粒度一般控制在200300目。(3)吸收溫度吸收溫度低，有利于吸收

19、，但溫度過(guò)低會(huì)使H2SQ與CaCO3或Ca(OH)2間的反應(yīng)速率降低，因此吸收溫度不是一個(gè)獨(dú)立可變的因素。(4)洗滌器的持液量洗滌器的持液量對(duì)H2SO4與CaCO3的反應(yīng)時(shí)重要的，因?yàn)樗绊懙絊C2所接觸的石灰石表面積的數(shù)量。只是在洗滌器中與SQ和H2O接觸，才能大量溶解，因此洗滌器的持液量大對(duì)吸收反應(yīng)有利。(5)氣液比氣液比除對(duì)吸收推動(dòng)力存在影響外，對(duì)吸收設(shè)備的持液量也有影響。增大液氣比對(duì)吸收有利，當(dāng)Ph值為7時(shí)，氣液比(L/V)值為15時(shí)，脫硫率接近100%(6)防止結(jié)垢石灰一石灰石濕式洗滌法的主要缺點(diǎn)是裝置容易結(jié)垢堵塞。造成固體沉淀主要以三種方式出現(xiàn)：濕干結(jié)垢，即因溶液水分蒸發(fā)而使固體沉

20、淀；Ca(OH)2或CaCO3沉淀或結(jié)垢析出：CaSOs或CaSO,從溶液中結(jié)晶析出。為防止固體結(jié)垢，特別是防止CaSO4的結(jié)垢，除使吸收器應(yīng)滿足持液量大，氣液相間相對(duì)速度高，有較大的氣液接觸表面積，內(nèi)部構(gòu)件少，壓力降低等條件，還可采用控制吸收液飽和和添加劑等方法。控制吸收液過(guò)飽和的最好方法是在吸收液中加入二水硫酸鈣晶體或亞硫酸該晶體，提供足夠的沉積表面，使溶解鹽優(yōu)先沉淀在上面，減小固體物向設(shè)備表面沉積和增長(zhǎng)。向吸收液中加入添加劑也是防止設(shè)備結(jié)垢的有效方法。目前使用的添加劑有鎂離子、氯化鈣、乙二酸等。對(duì)現(xiàn)已運(yùn)行的石灰/石灰石流程，應(yīng)用乙二酸時(shí)，不需要作任何改動(dòng)。事實(shí)上，它可以在漿液循環(huán)回路的任

21、何位置加入。以乙二酸的加入，大大提高了石灰石利用率。在相同的SQ去除率下，無(wú)乙二酸系統(tǒng)的石灰石利用率僅為54%70%加入乙二酸后，利用率提高到80犯上。因而減少了固體廢物量?？朔沂Y(jié)垢和SQ去除率低的另外一個(gè)方法是添加鎂離子以改進(jìn)溶液化學(xué)性質(zhì)，使以可溶性鹽形式被吸收，而不是以亞硫酸鈣或硫酸鈣形式吸收。加入鎂離子增加了吸收SQ的容量，并且消除了洗滌塔內(nèi)的結(jié)垢3除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算3.1 進(jìn)氣口設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)及實(shí)際運(yùn)行已確定本設(shè)計(jì)中煙氣的入口速度為：V。=20m/s?？紤]設(shè)備漏風(fēng)及安全運(yùn)行等因素，假定實(shí)際進(jìn)入設(shè)備的煙氣量為1.2Q。則進(jìn)氣口部分的截面積A為：_2A=1.2Q/v0=1.

22、215.25/20=0.915m現(xiàn)有旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口有三類：直入切向進(jìn)入式，蝸殼切向進(jìn)入式，軸向進(jìn)入反轉(zhuǎn)式（見圖3-1）。直入切向進(jìn)入式蝸殼切向進(jìn)入式軸向進(jìn)入反轉(zhuǎn)式圖3-1現(xiàn)有的幾類進(jìn)氣管本設(shè)計(jì)中采用蝸殼切向進(jìn)入式，它可減少進(jìn)口系統(tǒng)對(duì)筒體內(nèi)氣流的撞擊和干擾，其處理量大，壓力損失小。其尺寸一般為高（a）寬（b）之比a/b在23之問(wèn)。本設(shè)計(jì)中取a/b=2。則進(jìn)口的寬度b為：b=670mm;進(jìn)口高h(yuǎn)=0.915：o.67=1.3657m一般旋風(fēng)除塵器，具進(jìn)口高a,寬b分別為旋風(fēng)除塵器外筒直徑Do的0.40.75倍和0.20.25倍。本設(shè)計(jì)中假定寬為外筒直徑的0.25倍，則高應(yīng)為0.428倍,則旋風(fēng)除

23、塵器的外筒直徑D0為：D0=0.67"0.25=2.68m旋風(fēng)除塵器的直徑越小，旋轉(zhuǎn)半徑越小，除塵效率就越高，相應(yīng)的流體阻力也越大，工程常用的旋風(fēng)除塵器的直徑在200mmz上，同時(shí)，為保證除塵效率不至降低太大，筒徑一般不大于1000mmo如果處理氣量大，則考慮采用并聯(lián)組合形式的旋風(fēng)除塵器。所以假設(shè)取值筒徑D。=900mm,則b=0.9父0.25=0.225m,結(jié)合實(shí)際，取b=0.23mh=0.23x2.5=0.575m,結(jié)合實(shí)際，取b=0.58m則實(shí)際的高寬比：h/b=0.58/0.23=2.52（在2-3之間）所以A=bh=0.1334m2則每個(gè)筒的煙氣量Q=Av0/1.2=2.2

24、2m3/s所以，應(yīng)該并聯(lián)七個(gè)完全相同的旋風(fēng)除塵器。3.2 旋風(fēng)除塵器高度的設(shè)計(jì)計(jì)算性能較好的旋風(fēng)除塵器，具直筒部分高度一般為其外筒直徑的12倍，錐體部分高度為外筒直徑的13倍，錐部底角在20040°之間。本設(shè)計(jì)中直筒部分高度H1,錐體部分高度H2,分別取為旋風(fēng)除塵器外筒直徑的1.7倍及2倍。則：H1=1.70.9=1.53mH2=20.9=1.8m旋風(fēng)除塵器的總高度H為：H=H1H2=3.33m旋風(fēng)除塵器排氣管的設(shè)計(jì)計(jì)算現(xiàn)有的排氣管有兩類：底部收縮式和直管式（見圖3-2）。排氣管的類型圖3-2無(wú)論哪一類排氣管，其管徑一般取為旋風(fēng)除塵器外筒直徑的0.30.5倍。本設(shè)計(jì)采用直管式，其管徑

25、Di取為，則排氣管管徑:D1=0.5D0=0.50.9=0.45m排灰管的設(shè)計(jì)計(jì)算及卸灰裝置的選擇旋風(fēng)除塵器的排灰管直徑D2一股取為外筒直徑的0.25倍，即D2=0.25D00.225m底部錐角«為:«=2arctan900-225-21.24o（在20o40°之間）21000卸灰裝置兼有卸灰和密封兩種功能，是影響除塵器的關(guān)鍵部件之一。若有漏風(fēng)現(xiàn)象，不但影響正常排灰，而且嚴(yán)重影響除塵器效率?，F(xiàn)有的卸灰裝置有兩類:二級(jí)翻板式和回轉(zhuǎn)式（見圖3-3）。本設(shè)計(jì)采用二級(jí)翻板式。平曲臂回轉(zhuǎn)式二級(jí)翻板式圖3-3現(xiàn)有的兩類卸灰裝置3.5流體阻力計(jì)算旋風(fēng)除塵器內(nèi)的壓力損失一般可按下

26、式計(jì)算:式中:。煙氣密度，約為0.748Kg/m35除塵器內(nèi)含塵氣體的流速,流體阻力系數(shù)，無(wú)量綱;其中16Ade'式中:A旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口截面積,de排氣管直徑，m帶入相關(guān)值，得:注2202Ap=10.54m-O-m0.748=1576.8Pa（在500-2000PaN間）4濕式石灰法脫硫運(yùn)行參數(shù)的選擇和設(shè)計(jì)再熱煙氣溫度大于75°C,煙氣流速在15m/s,漿液Ph大于9,石灰/石灰石漿質(zhì)量濃度在10%15戒間，液氣比在825L/m3,氣液反應(yīng)時(shí)間35s,氣流速度為3.0m/s,噴嘴出口流速10m/s,噴淋效率覆蓋率200%300%脫硫石膏含水率為40%60%一般噴淋層為36層

27、，煙氣中SO2體積分?jǐn)?shù)為4000/10-,脫硫系統(tǒng)阻力在25003000Pa.4.1 噴淋塔內(nèi)流量計(jì)算假設(shè)噴淋塔內(nèi)平均溫度為800°,壓力為120KPa則噴淋塔內(nèi)煙氣流量為:c2273t101.324小，八Qv=Qs(1K)273Pa式中：Qv噴淋塔內(nèi)煙氣流量，m3/h;Qs標(biāo)況下煙氣流量，m3/h;K一除塵前漏氣系數(shù)，00.1;Qv=15.2527380101.324(10.05)=17.48m3/s2731204.2 噴淋塔徑計(jì)算依據(jù)石灰石煙氣脫硫的操作條件參數(shù)，可選擇噴淋塔內(nèi)煙氣流速v=4s,則噴淋塔截面A為：2A=Q/v=17.48/4=4.37m則塔徑d為：d=：/4A/二

28、-.44.37/3.14=2.36m取塔徑D0=3000mm。4.3 噴淋塔高度計(jì)算噴淋塔可看做由三部分組成，分成為吸收區(qū)、除霧區(qū)和漿池。(1) 吸收區(qū)高度依據(jù)石灰石法煙氣脫硫的操作條件參數(shù)得，選擇噴淋塔噴氣液反應(yīng)時(shí)間t=4s,則噴淋塔的吸收區(qū)高度為：H1=vt=44=16m(2) 除霧區(qū)高度除霧器設(shè)計(jì)成兩段。每層除霧器上下各設(shè)有沖洗噴嘴。最下層沖洗噴嘴距最上層(3.43.5)m。則取除霧區(qū)高度為：H2-3.5m漿池高度漿池容量Vi按液氣比漿液停留時(shí)間ti確定：V1=LGQt1式中：L/G一液氣比，取18L/m3;Q一標(biāo)況下煙氣量，m3/h;ti一漿液停留時(shí)間，s；一般ti為4min8min,

29、本設(shè)計(jì)中取值為6min,則漿池容積為：V1=1810，549006/60=98.82m3選取漿池直徑等于或略大于噴淋塔D。，本設(shè)計(jì)中選取的漿池直徑D1為3.5m,然后再根據(jù)M計(jì)算漿池高度:h04V1二D；式中：h0一漿池高度,V一漿池容積,D1漿池直徑,h0=498嗎=10.28m3.143.52從漿池液面到煙氣進(jìn)口底邊的高度為0.8l2ml本設(shè)計(jì)中取為2ml噴淋塔高度噴淋塔高度為：Ht=H1H2h0=163.510.28=29.78m5煙囪設(shè)計(jì)計(jì)算具有一定速度的熱煙氣從煙囪出口排除后由于具有一定的初始動(dòng)量，且溫度高于周圍氣溫而產(chǎn)生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。這相對(duì)增加了煙囪的幾何高度

30、，因此煙囪的有效高度為：H=HsH式中：煙囪的有效高度,mHs煙囪的幾何高度，m；H煙囪抬升高度，m,參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，確定煙囪高度為Hs=60m5.1 煙氣釋放熱計(jì)算TQh=0.35PaQvTs式中：Qh煙氣熱釋放率，kw;Pa一大氣壓力，取鄰近氣象站年平均值；Qv一實(shí)際排煙量，m3.sTs煙囪出口處的煙氣溫度，433K;Ta一環(huán)境大氣溫度，K;取環(huán)境大氣溫度Ta=293K,大氣壓力Pa=978.4kPa：T=TsTa=433-293=140K入273160101.3243Qv=15.25(10.05)=21.44m/s273120Qh=0.35PaQvT/Ts=0.35978.421.4414

31、0/433=2373.8Kw煙氣抬升高度計(jì)算由2100kw<QH<21000kw,Ta-Ts>35K,可得:H=n0QHn1Hsn2U式中：小八，.一系數(shù),n1取0.6,n取0.4,n0取0.292,則:：H=0.2922373.80.6600.41/4=39.77m則煙囪有效高度:H=HS.：H=6039.7799.77m煙囪直徑的計(jì)算設(shè)煙氣在煙囪內(nèi)的流速為v=20m/s,則煙囪平均截面積為:21442A=1.072m20則煙囪的平均直徑d為:4Ad1.167m取煙囪直徑為DN1200mm校核流速v得:v=4Qv/二d2=18.97m/s煙囪阻力計(jì)算煙囪亦采用鋼管，其阻力可

32、按下式計(jì)算:Pm=L亞d2式中：摩擦阻力系數(shù)，無(wú)量綱;v管內(nèi)煙氣平均流速，m/s；:煙氣密度,:煙氣密度,Kg/m3;l管道長(zhǎng)度,d管道直徑,：p=0.02""0.74818.972=230.16Pa1.16725.2 煙囪高度校核假設(shè)吸收塔的吸收效率為：96%可得排放煙氣中二氧化硫的濃度為:Cso2=(1-96%)4.59103=183.6mg/m3氧化硫排放的排放速率:Vso2=Cso2Qv=183.621.44=3.94g/s"max2VsO2y.2.一二uHez式中:P寸一為一個(gè)常數(shù)，一般取0.5L1,此處取0.7;.z一23.9433max=20.7=0

33、.0441mg/m<0.15mg/m3.14499.772國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)日平均SO?的濃度為0.15mg/m3,所以設(shè)計(jì)符合要求6管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算6.1管徑的計(jì)算管道采用薄皮鋼管，管內(nèi)煙氣流速為v°=i5m/s,則管道直徑d為:41.2Q3600二v0式中：Q煙氣流量，m3/h;V0煙氣流速，m/s;1.2修正系數(shù)代入相關(guān)值得:d_41.254900",36003.1415=1247mm結(jié)合實(shí)際情況，取為1250mm,則實(shí)際煙氣流速v0為V041.254900""""236003.141.25=14.92m/s6.2摩擦阻力損失計(jì)算根據(jù)流體力學(xué)原理，空氣在任何橫截面形狀不變的管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，摩擦阻力