大气污染控制工程课程设计电除尘器等Word格式文档下载.docx
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I时段：
2000年12月31日前建成使用的锅炉。
II时段：
2001年1月1日起建成使用的锅炉（含在I时段立项未建成或未运行使用的锅炉、建成使用锅炉中需要扩建、改建的锅炉）见表1。
表1燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值
锅炉类别
适用区域
烟尘排放浓度（mg/m3）
烟气黑度（林格曼黑度，级）
I时段
II时段
燃煤锅炉
自然通风锅炉
（V0.7MW（以））
一类区
100
80
1
二、三类区
150
120
其他锅炉
二类区
250
200
三类区
350
三、锅炉烟囱高度应根据锅炉房总设计确定
新建锅炉烟囱周围半径200ni的距离内有建筑物时，烟囱高度应高出最高建筑物3ni以上,达不到此要求时，锅炉烟尘排放浓度限值及黑度按“GB13271-2001”中的二类区域的浓度标准执行。
烟囱的高度由锅炉蒸发量确定见表2。
表2锅炉房烟尘最低允许高度
锅炉房装
机总容量
MW
<
0.7
0.7〜1.4
1.4—2.8
2.8-7
7〜14
14〜28
t/h
1〜2
2〜4
4〜10
10〜20
20〜40
烟囱最低允许高度
m
20
25
30
35
40
45
注：
燃煤、燃油（燃轻柴油、煤油除外）
四、燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值
根据锅炉锅炉销售出厂时间按表3的时间段规定执行。
表3燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值
燃煤到基灰分（%）
烟尘初始烟尘排放浓度（mg/m3）
烟气黑度
（林格曼黑
度，级）
（＜0.7MW（lt/h））
/
（W2.8MW（4t/h））
Aar<
25%
1800
1600
Aar^25%
2000
（>
2.8MW（4t/h））
2200
第三节设计原始资料
一、设计参数
烟气粘度：
2.4X10-5pa.s烟气温度：
473K允许压力损失：
lOOOpa烟气密度：
1.18kg/m3烟气真密度：
2.25g/cm3
二、煤质表
表4煤质资料
煤种
低位发热量（KJ/kg）
挥发分％
灰分
%
水分
干燥无灰基分析（%）
C
H
N
S
无烟煤
26377
9.0
26.0
5.0
91.7
3.8
2.2
1.3
三、烟气中烟尘颗粒粒径分布表
表5
粒径间隔師
0-1
1-5
5-10
10-20
20-30
30-40
40-50
50-60
>
6
质量频率％
3
15
16
10
7
第二章除尘器的选型及计算
根据现在环保要求，采用电除尘设备。
第一节燃烧的计算
1.燃煤量：
2、燃煤的计算：
山西煤成分：
C:
63.273%0:
1.518%
H:
2.622%]
N:
0.897%S:
0.69%
质量（g）
mol
需氧数mol
632.73
52.73
26.22
13.11
6.56
15.18
0.47
6.90
0.22
8.97
0.32
H20
50
2.78
理论氧气量：
2.73+6.56—
0.47+0.22
=59.04mol/kg
理论空气量：
59.04x（1+3.78）=282.2mol/kg
282.21X22.4/1000=6.322m3/kg（标态）
理论烟气量：
52.73+13.11+0.22+0.32+2.78+59.04x3.78=292.33mol/kg
292.33x22.4/1000=6.548m3/kg（标态）
烟气含水率的计算：
13.11+2.78=15.89mol/kg
3、确定过剩系数仅
链条炉（强制送风）1.5烟管0.15省煤管0.1除尘器0.1炉膛0.1过滤器0.05空气预热器0.1无烟煤0.12
锅炉出口排烟过剩系数（仅）二炉膛出口处过量空气系数+对流烟道内部分的漏风系数之和
总过剩系数（庆）二链条炉（1.5）+省煤管（0.1）+炉膛（0.1）+烟管（0.15）=1.85
4、烟气量的计算
实际烟气量：
Qn=6.548+（1.85—1）x6.322=11.922m’/kg
11.922x91.3=1088.48m3/h
运行工况下除尘器需净化的烟气量Q：
PQ=nRT
e=1885.90m3/h
第二节烟气浓度及除尘效率
一、烟尘初始浓度的计算
1.锅炉的飞灰排放量
"
Ex志+辭湍5
Bj锅炉在额定蒸发量时的耗煤量（kg/h）
A〉一一燃料含灰量，取26.0%
/锅炉款完全燃烧损失，04二5~12,（取10）
q,燃料发热量，26377//2=6280.24Kcal
am——烟尘占燃料中灰分的质量分数0.15〜0.20（取0.20）
26106280.24
1x
1001008100
=6.16Kg/h
2.烟尘的初始浓度
C。
也
Q
二、除尘效率要求达到的除尘效率
C-C
〃=——X100%
式中c——按《锅炉烟尘排放标准》中二类区域规定的浓度限额取值计算,
即C为200mg/m3o
=92.65%
第三节含硫浓度的计算
燃料中转化为二氧化硫的百分率为100%
V=2x1x22.4x10-3
皿M
式中匸。
2——每千克燃料燃烧时产生的二氧化硫的体积Nm3/kg；
m——每千克燃料中含硫的质量；
M硫的分子量；
陽=端x*22.4xk
=4.83x10—3Nm3/kg
*——实际烟气量m’/h
Cso=4.83X1LX9：
3=405
21088.48X106
将ppm转化为mg/m3
八405.13x64/3
Cso?
=——=1157.51mg/m
根据《烟尘排放标准》GB13271-2001规定，2001年1月1日起立项，新安装和更新的锅炉中，燃煤含硫量小于2%,二氧化硫浓度标准为900mg/m3,由于计算所得的J大于
900mg/m3超标。
所以在除尘过程中需要脱硫，需达到的脱硫效率为:
=22.25%
第四节除尘方案的确定及除尘器选型
一、除尘方案确定依据
（1）根据除尘烟气的含尘浓度。
（2）根据除尘器的除尘效率和处理烟气量是否达到设计要求，除尘后排尘浓度是否达到排放标准。
（3）考虑除尘器的造价、安装费、运行费、维护费和使用寿命。
二、设计参数
根据设计题目锅炉的燃煤量91.3kg/h，烟尘的初始浓度3266.34mg/m3，除
尘系统要求达到的除尘效率92.65%，允许压力损失：
lOOOPao
三、方案比较
方案一：
袋式除尘器
袋式除尘器是一种干式高效除尘器，可用于净化粒径dp>
0.1/zm的尘土气体。
除尘效
率可达99%以上，它是最古老的除尘方法之一。
（1）袋式除尘器的优点
1袋式除尘器对净化含尘微粒和亚微粒数量级的粉尘粒子的气体效率较高，一般可达99%,甚至达到99.9%以上。
2袋式除尘器可以捕集多种干式粉尘，特别是高比电阻粉尘，采用袋式除尘器要比用电除尘器的净化效率高得多。
3含尘气体浓度在相当大的范围内变化对袋式除尘器的效率和阻力影响不大。
4袋式除尘器可以设计制造成适应不同气量的含尘气体的要求，除尘器的处理量可以从1〜1（）6m3/ho
5袋式除尘器也可以做成小型的，安装在散尘设备上或散尘设备附近，也可以安装在车上做成移动式袋式过滤器，这种小巧、灵活的袋式除尘器特别适用于分散尘源的除尘。
6袋式除尘器运行性能稳定可靠，没有污泥处理和腐蚀等问题，操作维护简单。
（2）袋式除尘器的缺点
1袋式除尘器的应用主要受滤料的耐温和耐腐蚀等性能影响。
目前常用的滤料可耐250°
C左右高温，如采用特别滤料处理高温含尘烟气，将会增大投资费用。
2不适于净化含粘结和吸湿性强的含尘气体。
用袋式除尘器净化烟尘是的温度不能低于零点温度，否则将会产生结露，堵塞布袋滤料的空隙。
3据初步统计，用袋式除尘器净化大于17000m3/h含尘气量的投资费用要比电除尘器高,
而净化小于17000m3/h含尘烟气时投资费用要比电除尘器省。
方案二：
电除尘器
电除尘器是利用静电力从气流中分离悬浮粒子（尘粒或液滴）的装置。
电除尘器与其他除尘器的根本区别在于：
除尘过程的分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上。
电除尘器的特点
1收集效率高：
静电除尘装置可以很方便的通过加长电场长度达到99%以上的除尘效率。
静电除尘器装置还有一个出色的特征，就是收集效率可长期稳定保持不变，这是其他除尘器比不上的。
只有袋式除尘器例外，但袋式除尘器需要经常更换滤袋，才能保持良好的收尘效率。
2烟气阻力小，总的能耗低，电除尘器的能耗主要是由烟气阻力损失、供电装置、电加热保温和震打电机等能耗组成。
由于总的能耗低，有很少更换易损件，所以运行费用比袋式除尘器、文丘里除尘器等要小得多。
3适用范围广：
电除尘器可捕集粒径小于O.l/zm的粒子，300〜400°
C的高温烟气。
湿式静电除尘器不仅可以除尘，还可除去烟气中的水雾和酸雾。
这种综合性的能力为用户提供了方便。
当烟气的各项参数发生一定范围内波动时，电除尘器仍然保持良好的捕集性能。
对于高比电阻和低比电阻粉尘的烟尘来说，需要采取烟气调节，但总的看来这种情况不
多，绝大多数的烟气净化都可采用电除尘器。
4可处理大容量烟气：
电除尘器易模块化，因此可以很方便地实现装置的大型化。
目前单台电除尘器处理气量已达
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