【正文】 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 2 設(shè)計原則、范圍與依據(jù) 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB13271— 20xx）依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中表 、 表 、 表 關(guān)于燃煤鍋爐中的有關(guān)要求，下面的表中只截取本設(shè)計所需類別。對照可知，次鍋爐房實(shí)施國家二類區(qū)，二級標(biāo)準(zhǔn)即：煙塵限值 200 mg/m3；濃度限值為 900 mg/m3。下面為部分摘錄： 本標(biāo)準(zhǔn)分年限規(guī)定了鍋爐煙氣中煙塵、二氧化硫和氮氧化物的最高允許排放濃度和煙氣黑度的排放限值。 鍋爐煙塵最高允許排放濃度和煙氣黑度限值，按表 的時段規(guī)定執(zhí)行。 表 鍋爐煙塵最高允許排放濃度和煙氣黑度限值 鍋爐類別 適用區(qū)域 煙塵排放濃度 (mg/m3) 煙氣黑度 (林格曼黑度 ,級 ) Ｉ時段 Ⅱ 時段 燃煤鍋爐 自然通風(fēng)鍋爐 (〈 1t/h ) 一類區(qū) 100 80 1 二、三類區(qū) 150 120 其它鍋爐 一類區(qū) 100 80 1 二類區(qū) 250 200 三類區(qū) 350 250 燃油鍋爐 輕柴油、煤油 一類區(qū) 80 80 1 二、三類區(qū) 100 100 其它燃料油 一類區(qū) 100 80 1 二、三類區(qū) 200 150 燃?xì)忮仩t 全部區(qū)域 50 50 1 鍋爐二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度，按表 的時段規(guī)定執(zhí)行 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 表 鍋爐二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度 鍋爐類別 適用區(qū)域 SO2 排放濃度 (mg/m3) NOx 排放濃度 (mg/m3) Ｉ時段 Ⅱ 時段 Ｉ時段 Ⅱ 時段 燃煤鍋爐 全部區(qū)域 1200 900 / / 燃輕柴油、煤油鍋爐 全部區(qū)域 700 500 / 400 其它燃料油鍋爐 全部區(qū)域 1200 900 / 400 燃?xì)忮仩t 全部區(qū)域 100 100 / 400 燃煤鍋爐煙塵初始排放濃度和煙氣黑度限值，根據(jù)鍋爐銷售出廠時間，按表 的時段規(guī) 定執(zhí)行。 表 燃煤、燃油（燃輕柴油、煤油除外）鍋爐房煙囪最低允許高度 鍋爐房裝 機(jī)總?cè)萘? MW 7 714 1428 t/h 1 12 24 410 1020 20≤40 煙囪最低允許高度 m 20 25 30 35 40 45 同時還依據(jù)的原始資料有：生活區(qū)鍋爐房平面示意圖；《鍋爐放改擴(kuò)建工程環(huán)境影響報告表及補(bǔ)充說明書》；《鍋爐房設(shè)計手冊》、《環(huán)境工程設(shè)計手冊》。本著經(jīng)濟(jì)、節(jié)約、高效、節(jié)約的原則。 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 3 鍋爐煙氣參數(shù)的確定 依據(jù)原始資料《鍋爐房改擴(kuò)建工程環(huán)境影響報告表及補(bǔ)充說明書》可知： 此鍋爐為 WWNW3600/95AⅡ 型 功率： 24200KW（ 6t/h） 設(shè)計用煤 : 山西太原煤廠，其全硫分 1% 灰分為 17% 低位發(fā)熱量： 27196KJ/kg 最大耗煤量： 1350kg/h 煙氣量： 20873 m3/h 排煙溫度： 363K 排 SO2濃度： 含塵濃度： 2200mg/ m3 4 處理工藝流程 煙氣治理方案及原理 由煤煙型污染特性可知鍋爐組要大氣污染物為 SO2 和煙塵。對照GB1327120xx 可知最主要應(yīng)當(dāng)去除含煙塵顆粒物。而對于煙氣治理主要是對于除塵器的選擇。 除塵器的性能對比主要從技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩個方面來進(jìn)行。技術(shù)指標(biāo)主要包括處理氣體流量，除塵效率，壓力損失，漏風(fēng)率等。而經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要包括設(shè)備費(fèi)、運(yùn)行費(fèi)、維護(hù)費(fèi)、占地面積、占地空間體積、使用壽命等。低阻（阻力）高效（除塵效率）是目前評價除塵效率的 主要指標(biāo) [3]。不同除塵器的分級效率見下表 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 表 不同除塵器的分級效率表 除塵器名稱 全效率 （ %） 不同粒徑（μ m）時的分級效率（ %） 0～ 5 5～ 10 10～ 20 20～ 40 ＞ 40 帶擋板的沉降室 22 43 80 90 普通的旋風(fēng)除塵器 12 33 57 82 91 長錐體旋風(fēng)除塵器 40 79 92 100 噴淋塔 72 96 98 100 100 電除塵器 90 97 99． 5 100 文丘里除塵器 99 100 100 100 袋式除塵器 100 100 100 100 *注 表中實(shí)驗(yàn)用的粉塵是二氧化硅塵， ρ=27g/cm3，粒徑分布： 0～ 5μm占 20%。， 5～ 10μm占 10%， 10～ 20μm占 15%， 20～ 40μm占 22%，＜ 40μm占 35%。 表 常用除塵器的性能及費(fèi)用比較表 除塵器名稱 適用的粒徑范圍 μ m 效率 % 阻力 pa 設(shè)備費(fèi) 運(yùn)行費(fèi) 重力沉降池 ＞ 50 ＜ 50 50～ 130 少 少 慣性除塵 器 20～ 50 50～ 70 300～ 800 少 少 旋風(fēng)除塵器 5～ 30 60～ 70 800～ 1500 少 中 沖擊水浴除塵器 1～ 10 80～ 95 600～ 1200 少 中下 臥式旋風(fēng)除塵器 ≥5 95～ 98 800～ 1200 中 中 沖擊式除塵器 ≥5 95 1000～ 1600 中 中上 文丘里除塵器 ～ 1 90～ 98 4000～ 10000 少 大 電除塵器 ～ 1 90～ 98 50～ 130 大 中上 袋式除塵器 ～ 1 95～ 99 1000～ 1500 中上 大 由于設(shè)計 所須對煙塵 ,其粒徑一般小于 1μm去除率應(yīng)達(dá)到 92%以上，且運(yùn)行、 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第 10 頁 管理、維護(hù)費(fèi)用要低，故選用沖擊式除塵器。 沖擊式除塵器的結(jié)構(gòu)及除塵原理 除塵器的結(jié)構(gòu)：主要部件有進(jìn)氣管、排氣管、自動供水系統(tǒng)、“ S”型精凈化室、擋水板、溢流箱、泥漿機(jī)械耙等。 除塵過程：含塵氣體進(jìn)入器內(nèi)轉(zhuǎn)向下沖擊水面，粗塵粒隨氣流以 18～ 35m/s的速度進(jìn)入兩葉片間的“ S”型精凈化室。由于高速氣流沖擊水面激起的水滴的碰撞及離心力的作用，使細(xì)塵粒被捕獲。凈化后的氣體通過液氣分離室和擋水板，去除水滴后排出。被捕集的粗、細(xì)塵粒在水中由于重力的 作用，沉積與器內(nèi)底部形成泥漿，在有機(jī)械耙耙出。除塵器內(nèi)的水位由溢流箱控制，在溢流箱上沒有水位控制裝置，以保證除塵器的水位恒定，從而保證除塵器的效率穩(wěn)定。如果除塵器較小，可以用簡單的浮漂來控制水位。 這種除塵器隨著入口含塵濃度的增大，除塵效率有所提高，處理氣量變化在177。20%時。對除塵器的除塵效率幾乎沒有影響。 設(shè)計工藝流程 鍋爐 → 沖擊式除塵器 → 風(fēng)機(jī)及配備電機(jī) ↓ 煙囪 ↑ 鍋爐 → 沖擊式除塵器 → 風(fēng)機(jī)及配備電機(jī) 圖 設(shè)計工藝流程 以上各部件均以管道連接，實(shí)際連接方位、管道布置詳見平面布置 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 5 除塵的技術(shù)特性 系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)的計算 管道的計算 由于設(shè)計時兩套 26t/h 鍋爐通常為一用一備，故管道氣體流向?yàn)?: 鍋爐→ ① →一號除塵氣→ ③ → ⑤ 或鍋爐→ ① →二號除塵氣→ ④ → ⑤ 再由煙囪排出。 ①② 管的計算 : 除塵器進(jìn)口規(guī)格 560560 mm， Q=20873m3/h， T=363K。 設(shè) v=，查《環(huán)境工程設(shè)計手冊》表 可得 D=630mm， 實(shí)際流速 ， 動壓 22?? = （ Pa） Rm′=22????d = =（ Pa） 平頂山工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 第 12 頁 此時 管內(nèi)空氣的溫度 t=90℃ ，與制表條件不同，要進(jìn)行修正，由《環(huán)境工程設(shè)計手冊》，查得修正值公式。 Rm′= mht R???? ?????? ??? tt? ?????? ?? Bh? 式中 : εt—— 溫度修正系數(shù)； εh—— 高度修正系數(shù)； t′—— 風(fēng)管內(nèi)氣流實(shí)際溫度 ℃ ； B′—— 實(shí)際大氣壓力 KPa； 設(shè) εh＝ 1 即高度為標(biāo)準(zhǔn)高度 ,查圖或計算得： εt=： 則有摩擦壓損 lRP mtL ???? ? =2 =（ Pa） 易知 該段進(jìn)入除塵器斷面