【正文】 XXXXXX大學本科生畢業(yè)設(shè)計姓名： 學號： 學院： 專業(yè)：熱能與動力工程　設(shè)計題目：燃煤鍋爐除塵系統(tǒng)的設(shè)計指導(dǎo)教師： 職稱： 年 月 摘 要隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的高度發(fā)展，環(huán)境問題越來越成為大家關(guān)注的問題，環(huán)境污染不僅影響人日益受到重視，排放控制要求越來越高。近年來，袋式除塵器技術(shù)發(fā)展迅速類的生活同時也影響整個地球的生態(tài)發(fā)展和平衡，所以煙氣粉塵排放污染問題，濾料及配件性能不斷地提高，濾袋的使用壽命得到延長，袋式除塵器適用性越來越廣，在電力、水泥、鋼鐵、冶金和化工等行業(yè)得到普遍應(yīng)用。在工業(yè)煙塵治理過程，與靜電除塵相比，在一些比電阻高、顆粒微細、成分特殊的粉塵場合，選用袋式除塵器可以保證煙氣高效、穩(wěn)定、微量排放。所以袋式除塵器是一種較理想的高效除塵設(shè)備，其排放濃度可以實現(xiàn)≤550mg/Nm3。脈沖噴吹袋式除塵器（也稱管式低壓脈沖除塵器）該技術(shù)是2世紀80年代初從瑞典菲達公司引進的，近二十多年來，已經(jīng)成為國內(nèi)生產(chǎn)脈沖袋式除塵器所有廠家的主導(dǎo)產(chǎn)品，是目前世界上應(yīng)用最成功的布袋除塵技術(shù)，已經(jīng)成功運行在鋼鐵、水泥、化工、機械等行業(yè)。本文的主要任務(wù)就是設(shè)計一個包括脈沖式袋式除塵器在內(nèi)的除塵系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：鍋爐除塵 袋式除塵器 脈沖式 環(huán)保 目 錄1緒論 1 1 1 1 2 21袋式除塵器 3 3 4 6 6 6 11 12（gastoclothratio） 12（PressureDrop）也叫壓力損失 12 16 16 19 212燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化碳濃度的計算 22 22 22 24 24 24 25 253凈化系統(tǒng)設(shè)計方案的分析確定 27 27 274方案確定與論證 30 30 305除塵器、風機、煙囪的位置及管道布置 33 33 33 34 34 35： 35： 35 36 36 376風機、電動機的選擇及計算 41 41 41 41 427系統(tǒng)中煙氣溫度的變化 43 43 43致謝 461緒論我國的能源結(jié)構(gòu)以燃煤為主，因此，大氣污染是我國環(huán)境污染的重要來源之一。據(jù)統(tǒng)計，大氣污染物中，87%的二氧化硫、67%的氮氧化物、71%的一氧化碳和60%的煙塵來源于煤的燃燒。工業(yè)粉塵和有害氣體嚴重影響著人們的身心健康，尤其是PM10吸入后對人體呼吸系統(tǒng)的危害極大，如PM10在五天內(nèi)平均濃度增加10,%，%，%?；鹆Πl(fā)電（thermalpower，thermoelectricitypowergeneration是指利用煤炭、石油、液體、氣體燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能，通過熱能來加熱水，使水變成高溫產(chǎn)生高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推動發(fā)電機繼而發(fā)電的一種發(fā)電方式。在所有發(fā)電方式中，火力發(fā)電是歷史最久的，是最重要的一種。我國電力以燃煤發(fā)電為主，約占全國總發(fā)電量的70%，原煤消耗量約2億噸/年?；痣姀S燃用煤灰分高達28%，近年來達到37%，每燃燒1000kg煤就產(chǎn)生250400kg粉煤灰，灰渣排放量大。對于火電廠來說除塵是很重要的，火電廠的除塵主要的設(shè)備是除塵器，它是火電廠主要的設(shè)備之一，除塵器工作的好壞直接影響到整個火電廠的效率以及經(jīng)濟性的高低。袋式除塵器以其高效，適用性廣的特點越來越多地應(yīng)用于各種除塵系統(tǒng)中。但仍存在許多缺點，例如濾料技術(shù)不過關(guān)、除塵的氣流組織不均、濾袋清灰設(shè)計不合理等。因此，清灰技術(shù)的研究對袋式除塵器的優(yōu)化設(shè)計和保證濾料適用壽命具有重要作用。煤粉在爐膛中燃燒呈懸浮狀態(tài)燃燒，燃煤中絕大部分可燃物都能在爐內(nèi)燃盡，而煤粉中的不燃物（主要為灰分）大量混雜在高溫煙氣中這些不燃物因受到高溫而部分熔融，同時由于其表面張力的作用，形成大量細小的球形顆粒。在鍋爐尾部抽氣作用下，含有大量灰分的煙氣流向爐尾。隨著煙氣溫度的降低，一部分熔融的細粒因受到一定程度的急冷，呈玻璃狀態(tài)，從而具有較高的活性。在引風機將煙氣排入大氣之前，上述這些細小的球形顆粒，經(jīng)過除塵器被收集、分離即為粉煤灰。鍋爐煙塵一般含有10%40%游離SiO2的粉塵（國家規(guī)定最高允許排放質(zhì)量濃度為2mg/m3）塵粒分散度高，直徑小于5181。m的占73%。除塵器、干灰輸送系統(tǒng)及粉煤灰等綜合利用場所的粉塵，也是含有10%40%游離SiO2的粉塵。粒徑一般在15181。m以下，5181。m以下的占有相當份額。粉塵的分散度越高，即粉塵粒徑越小，其在空氣中的穩(wěn)定性越高，在空氣中懸浮越持久，人吸入機會越多，對人體危害越大。呼吸性粉塵可沉淀在呼吸性的支氣管壁和肺泡壁上。長期吸入生產(chǎn)粉塵易引起肺組織纖維化為主的全身性疾病，即塵肺病，屬國家法定職業(yè)病?；痣姀S生產(chǎn)性粉塵73%以上是粒徑小于5181。m的呼吸性粉塵。因此一定要重視粉塵危害后果的嚴重性，做好粉塵防治工作，防止疾病的發(fā)生。我國的電廠鍋爐和工業(yè)鍋護多以煤為燃料，而燃煤鍋爐所產(chǎn)生的煙氣中含有危害環(huán)境的氣體和順粒物，因此，燃煤鍋爐是我國主要的大氣污染源之一。為了凈化鍋爐煙氣，人們采取了多種技術(shù)措施，應(yīng)用除塵設(shè)備就是其中的重要措施之一。除塵設(shè)備有多種類型，它們能移達到的除塵效果各有不同，因而采用什么樣的設(shè)備須按要求達到的效果來選擇。我國的鍋爐煙氣除塵，在早期便用旋風除塵器、多管除塵器和濕式除塵器的比較多，后來使用電除塵器的逐漸增加。近年來。隨著環(huán)保要求的進一步提高。不僅低效的旋風、多管除塵器和效果稍好的濕式除塵器遠不能滿足要求，就是高效的電除塵器也有捉襟見肘之感。在這種情況下，根據(jù)國外經(jīng)臉，解決辦法就是讓袋式除塵器上場。因此，進入21世紀以后，我國采用袋式除塵器進行鍋爐煙氣凈化便逐漸增多。我國的袋式除塵技術(shù)起步較早，我國早在上一世紀50年代就開始引進前蘇聯(lián)技術(shù)，60一70年代國內(nèi)少數(shù)科研院所開始引進、仿照國外技術(shù)生產(chǎn)袋式除塵器。70年代后期開始出現(xiàn)少數(shù)袋式除塵器生產(chǎn)廠家:80年代國內(nèi)生產(chǎn)廠家開發(fā)生產(chǎn)了反吹風袋沖除塵器。進入90年代以來，隨著大型脈沖噴吹袋式除塵器研制成功，袋式除塵器研發(fā)和利用進入快速發(fā)展階段，尤其是近年來，隨濾料技術(shù)、自控技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的提高，袋式除塵使用越來越多。國外發(fā)達國家很早就開始將袋式除塵器用于燃煤鍋爐的煙氣治理工程。澳大利亞是袋式除塵利用最多的國家之一，目前該國80%火電廠采用袋式除塵，該國從20世紀80年代開始實施“電改袋上程，袋式除塵器多采用強力清灰即脈沖噴吹清灰方式。德國早在18一世紀80年代就開始商業(yè)化生產(chǎn)，1954年的逆噴型吹氣環(huán)清灰技術(shù)，1957年的脈噴型袋式除塵器技術(shù)使得袋式除塵器實現(xiàn)了除塵、清灰連續(xù)操作，處理量提高數(shù)倍，特別是脈沖袋式除塵器技術(shù)，它不但使操作和清灰連續(xù)，濾袋壓力損失更趨于穩(wěn)定，處理氣量進一步增大，而且內(nèi)部無運動部件，濾布壽命更長，結(jié)構(gòu)簡單。20世紀70年代以后，美、日、澳及歐洲等國家，結(jié)合大規(guī)模上業(yè)生產(chǎn)，相繼開發(fā)了大型袋式除塵器應(yīng)用J..燃煤電站、干法水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾和電爐除塵式除塵器和長袋低壓脈。1袋式除塵器隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的高度發(fā)展，環(huán)境問題越來越成為大家關(guān)注的問題，環(huán)境污染不僅影響人類的生活同時也影響整個地球的生態(tài)發(fā)展和平衡，所以煙氣粉塵排放污染問題日益受到重視，排放控制要求越來越高。近年來，袋式除塵器技術(shù)發(fā)展迅速，濾料及配件性能不斷地提高，濾袋的使用壽命得到延長，袋式除塵器適用性越來越廣，在電力、水泥、鋼鐵、冶金和化工等行業(yè)得到普遍應(yīng)用。在工業(yè)煙塵治理過程，與靜電除塵相比，在一些比電阻高、顆粒微細、成分特殊的粉塵場合，選用袋式除塵器可以保證煙氣高效、穩(wěn)定、微量排放。所以袋式除塵器是一種較理想的高效除塵設(shè)備，其排放濃度可以實現(xiàn)≤550mg/Nm3。燃煤電廠鍋爐煙氣除塵設(shè)備不僅是環(huán)保設(shè)備，也是電廠的主要生產(chǎn)設(shè)備之一（電廠的四大主機：發(fā)電機、汽輪機、鍋爐、除塵器）。因此在設(shè)計袋式除塵系統(tǒng)和濾料選擇時，必須確保袋式除塵器的長期（鍋爐及附屬設(shè)備一般三年一個大修）可靠運行，要充分考慮鍋爐及其輔機的運行工況、燃料和灰塵的特性，及運行可能出現(xiàn)的問題。在燃料不變的情況下，含塵煙氣的特性主要取決于鍋爐的燃燒工況，同時也取決于除塵系統(tǒng)的設(shè)計。鍋爐的運行工況直接影響袋式除塵器系統(tǒng)，而袋式除塵器系統(tǒng)有直接影響到鍋爐的安全。如果除塵系統(tǒng)因破袋失效，會造成鍋爐引風機葉輪磨損加快；濾袋沾灰嚴重，會增加阻力，減少了引風機的抽風量，造成鍋爐正壓運行，這是很危險的。所以，在設(shè)計燃煤鍋爐袋式除塵系統(tǒng)時，一定要把除塵作為鍋爐系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)，在設(shè)計時，自動監(jiān)測、自動控制、故障判斷和緊急措施都要有全面考慮。在我國燃煤電廠上使用袋式除塵系統(tǒng)還必須考慮我國電廠煙氣的特點： (1)國外電廠對燃煤品種控制十分嚴格，而我國電廠燃煤品種波動大，不同煤種不僅燃燒值不同，而且灰分、雜志成分、含硫量均不同。這樣就造成煙氣溫度、煙塵含量、煙氣成分都在波動。給袋式除塵器運行管理帶來極大困難。電廠煙氣溫度在120℃170℃之間波動。大多數(shù)電廠為提高放熱效率，煙氣溫度都控制在130℃150℃，運行中特殊情況可略低于130℃或高于150℃。這個溫度對于中等以上含硫的煤種，正處于酸露點上，極易因酸結(jié)露腐蝕損壞濾袋。在鍋爐點火階段，要噴油助燃，常常因燃油霧化不好，燃燒不完全，使大量油霧附著于濾袋上使濾袋阻力居高不下。因鍋爐設(shè)備故障可能發(fā)生煙氣異常。例如發(fā)生爆炸事故，產(chǎn)生大量水汽使布袋結(jié)露或空氣預(yù)熱器故障使煙氣溫度超限等。為此，在我國電廠燃煤鍋爐上使用袋式除塵器必須采取以下的措施：嚴格控制煙氣溫度波動，在溫度增高時，采用噴霧降溫或摻冷風等措施使溫度迅速降到袋式除塵器允許的長期工作的溫度點上。并使袋式除塵器工作在酸霧點之上5℃10℃。為防止油霧的附著，必須對袋式除塵器噴入灰塵的預(yù)涂塵層，在鍋爐點火前，進行濾袋的預(yù)涂灰工作。設(shè)置旁路管道，當鍋爐發(fā)生爆炸等事故時刻開啟旁路閥門，將煙氣短路以保護除塵器。如與油混合燒，應(yīng)盡量減少混燒的時間或減少混燒的燃油量。煤與油燃燒時應(yīng)向管道噴入灰塵，并盡可能不清灰或減少清灰次數(shù)。根據(jù)燃煤電廠總圖布置和生產(chǎn)工藝的要求，袋式除塵器外形常區(qū)別于鋼鐵、水泥等行業(yè)的情況，其要求不要過長，而是長寬得當，適當寬一些。加強對除塵器的管理，嚴防濾袋破損。如發(fā)現(xiàn)破損現(xiàn)象，必須立即更換。在袋式除塵器中有旋轉(zhuǎn)式低壓脈沖除塵器、管式低壓脈沖除塵器和反吹風袋式除塵器以及這些除塵器改進或改型。其中管式脈沖除塵器運行良好，維護容易。電廠鍋爐除塵器的輸灰系統(tǒng)多采用氣力輸送裝置，很少用機械輸灰系統(tǒng)。目前國內(nèi)在燃煤鍋爐煙氣凈化中采用的布袋除塵技術(shù)大致有以下5種： (1)低壓脈沖回轉(zhuǎn)式除塵器以德國魯奇公司為代表，由于內(nèi)蒙古豐泰發(fā)電有限公司的2臺200MW機組袋式除塵器的成功運行，目前國內(nèi)采用該技術(shù)并投入運行的有鄭州熱電廠、北京高景電廠等。該技術(shù)在應(yīng)用過程中回轉(zhuǎn)機構(gòu)的穩(wěn)定性制約著其再燃煤鍋爐上的應(yīng)用，另外在回轉(zhuǎn)過程中的清灰無法做到“點對點”清灰，壓縮氣體浪費較大，且脈沖閥壽命難以與電廠大修同步。脈沖噴吹袋式除塵器（也稱管式低壓脈沖除塵器）該技術(shù)是2世紀80年代初