【正文】 XXXXXX大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)姓名： 學(xué)號(hào)： 學(xué)院： 專(zhuān)業(yè)：熱能與動(dòng)力工程　設(shè)計(jì)題目：燃煤鍋爐除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師： 職稱(chēng)： 年 月 摘 要隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越成為大家關(guān)注的問(wèn)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(lái)越高。近年來(lái)，袋式除塵器技術(shù)發(fā)展迅速類(lèi)的生活同時(shí)也影響整個(gè)地球的生態(tài)發(fā)展和平衡，所以煙氣粉塵排放污染問(wèn)題，濾料及配件性能不斷地提高，濾袋的使用壽命得到延長(zhǎng)，袋式除塵器適用性越來(lái)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(guò)程，與靜電除塵相比，在一些比電阻高、顆粒微細(xì)、成分特殊的粉塵場(chǎng)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(shí)現(xiàn)≤550mg/Nm3。脈沖噴吹袋式除塵器（也稱(chēng)管式低壓脈沖除塵器）該技術(shù)是2世紀(jì)80年代初從瑞典菲達(dá)公司引進(jìn)的，近二十多年來(lái)，已經(jīng)成為國(guó)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(yùn)行在鋼鐵、水泥、化工、機(jī)械等行業(yè)。本文的主要任務(wù)就是設(shè)計(jì)一個(gè)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(jì)算 22 22 22 24 24 24 25 253凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定 27 27 274方案確定與論證 30 30 305除塵器、風(fēng)機(jī)、煙囪的位置及管道布置 33 33 33 34 34 35： 35： 35 36 36 376風(fēng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)的選擇及計(jì)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(guó)的能源結(jié)構(gòu)以燃煤為主，因此，大氣污染是我國(guó)環(huán)境污染的重要來(lái)源之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(lái)源于煤的燃燒。工業(yè)粉塵和有害氣體嚴(yán)重影響著人們的身心健康，尤其是PM10吸入后對(duì)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,%，%，%。火力發(fā)電（thermalpower，thermoelectricitypowergeneration是指利用煤炭、石油、液體、氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能，通過(guò)熱能來(lái)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(dòng)發(fā)電機(jī)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(guó)電力以燃煤發(fā)電為主，約占全國(guó)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(dá)28%，近年來(lái)達(dá)到37%，每燃燒1000kg煤就產(chǎn)生250400kg粉煤灰，灰渣排放量大。對(duì)于火電廠來(lái)說(shuō)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(gè)火電廠的效率以及經(jīng)濟(jì)性的高低。袋式除塵器以其高效，適用性廣的特點(diǎn)越來(lái)越多地應(yīng)用于各種除塵系統(tǒng)中。但仍存在許多缺點(diǎn)，例如濾料技術(shù)不過(guò)關(guān)、除塵的氣流組織不均、濾袋清灰設(shè)計(jì)不合理等。因此，清灰技術(shù)的研究對(duì)袋式除塵器的優(yōu)化設(shè)計(jì)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?zé)煔庵羞@些不燃物因受到高溫而部分熔融，同時(shí)由于其表面張力的作用，形成大量細(xì)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(xì)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(fēng)機(jī)將煙氣排入大氣之前，上述這些細(xì)小的球形顆粒，經(jīng)過(guò)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(guó)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(chǎng)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(dāng)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(jī)會(huì)越多，對(duì)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(zhǎng)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?lài)?guó)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(yán)重性，做好粉塵防治工作，防止疾病的發(fā)生。我國(guó)的電廠鍋爐和工業(yè)鍋?zhàn)o(hù)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(guó)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(lèi)型，它們能移達(dá)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(dá)到的效果來(lái)選擇。我國(guó)的鍋爐煙氣除塵，在早期便用旋風(fēng)除塵器、多管除塵器和濕式除塵器的比較多，后來(lái)使用電除塵器的逐漸增加。近年來(lái)。隨著環(huán)保要求的進(jìn)一步提高。不僅低效的旋風(fēng)、多管除塵器和效果稍好的濕式除塵器遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足要求，就是高效的電除塵器也有捉襟見(jiàn)肘之感。在這種情況下，根據(jù)國(guó)外經(jīng)臉，解決辦法就是讓袋式除塵器上場(chǎng)。因此，進(jìn)入21世紀(jì)以后，我國(guó)采用袋式除塵器進(jìn)行鍋爐煙氣凈化便逐漸增多。我國(guó)的袋式除塵技術(shù)起步較早，我國(guó)早在上一世紀(jì)50年代就開(kāi)始引進(jìn)前蘇聯(lián)技術(shù)，60一70年代國(guó)內(nèi)少數(shù)科研院所開(kāi)始引進(jìn)、仿照國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)袋式除塵器。70年代后期開(kāi)始出現(xiàn)少數(shù)袋式除塵器生產(chǎn)廠家:80年代國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家開(kāi)發(fā)生產(chǎn)了反吹風(fēng)袋沖除塵器。進(jìn)入90年代以來(lái)，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(jìn)入快速發(fā)展階段，尤其是近年來(lái)，隨濾料技術(shù)、自控技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的提高，袋式除塵使用越來(lái)越多。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家很早就開(kāi)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(guó)家之一，目前該國(guó)80%火電廠采用袋式除塵，該國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始實(shí)施“電改袋上程，袋式除塵器多采用強(qiáng)力清灰即脈沖噴吹清灰方式。德國(guó)早在18一世紀(jì)80年代就開(kāi)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(shí)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(jìn)一步增大，而且內(nèi)部無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，濾布?jí)勖L(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。20世紀(jì)70年代以后，美、日、澳及歐洲等國(guó)家，結(jié)合大規(guī)模上業(yè)生產(chǎn)，相繼開(kāi)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(zhǎng)袋低壓脈。1袋式除塵器隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越成為大家關(guān)注的問(wèn)題，環(huán)境污染不僅影響人類(lèi)的生活同時(shí)也影響整個(gè)地球的生態(tài)發(fā)展和平衡，所以煙氣粉塵排放污染問(wèn)題日益受到重視，排放控制要求越來(lái)越高。近年來(lái)，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(zhǎng)，袋式除塵器適用性越來(lái)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(guò)程，與靜電除塵相比，在一些比電阻高、顆粒微細(xì)、成分特殊的粉塵場(chǎng)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(shí)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(jī)：發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、鍋爐、除塵器）。因此在設(shè)計(jì)袋式除塵系統(tǒng)和濾料選擇時(shí)，必須確保袋式除塵器的長(zhǎng)期（鍋爐及附屬設(shè)備一般三年一個(gè)大修）可靠運(yùn)行，要充分考慮鍋爐及其輔機(jī)的運(yùn)行工況、燃料和灰塵的特性，及運(yùn)行可能出現(xiàn)的問(wèn)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(shí)也取決于除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。鍋爐的運(yùn)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(huì)造成鍋爐引風(fēng)機(jī)葉輪磨損加快；濾袋沾灰嚴(yán)重，會(huì)增加阻力，減少了引風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)量，造成鍋爐正壓運(yùn)行，這是很危險(xiǎn)的。所以，在設(shè)計(jì)燃煤鍋爐袋式除塵系統(tǒng)時(shí)，一定要把除塵作為鍋爐系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)時(shí)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制、故障判斷和緊急措施都要有全面考慮。在我國(guó)燃煤電廠上使用袋式除塵系統(tǒng)還必須考慮我國(guó)電廠煙氣的特點(diǎn)： (1)國(guó)外電廠對(duì)燃煤品種控制十分嚴(yán)格，而我國(guó)電廠燃煤品種波動(dòng)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(dòng)。給袋式除塵器運(yùn)行管理帶來(lái)極大困難。電廠煙氣溫度在120℃170℃之間波動(dòng)。大多數(shù)電廠為提高放熱效率，煙氣溫度都控制在130℃150℃，運(yùn)行中特殊情況可略低于130℃或高于150℃。這個(gè)溫度對(duì)于中等以上含硫的煤種，正處于酸露點(diǎn)上，極易因酸結(jié)露腐蝕損壞濾袋。在鍋爐點(diǎn)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(guó)電廠燃煤鍋爐上使用袋式除塵器必須采取以下的措施：嚴(yán)格控制煙氣溫度波動(dòng)，在溫度增高時(shí)，采用噴霧降溫或摻冷風(fēng)等措施使溫度迅速降到袋式除塵器允許的長(zhǎng)期工作的溫度點(diǎn)上。并使袋式除塵器工作在酸霧點(diǎn)之上5℃10℃。為防止油霧的附著，必須對(duì)袋式除塵器噴入灰塵的預(yù)涂塵層，在鍋爐點(diǎn)火前，進(jìn)行濾袋的預(yù)涂灰工作。設(shè)置旁路管道，當(dāng)鍋爐發(fā)生爆炸等事故時(shí)刻開(kāi)啟旁路閥門(mén)，將煙氣短路以保護(hù)除塵器。如與油混合燒，應(yīng)盡量減少混燒的時(shí)間或減少混燒的燃油量。煤與油燃燒時(shí)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(guò)長(zhǎng)，而是長(zhǎng)寬得當(dāng)，適當(dāng)寬一些。加強(qiáng)對(duì)除塵器的管理，嚴(yán)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(fēng)袋式除塵器以及這些除塵器改進(jìn)或改型。其中管式脈沖除塵器運(yùn)行良好，維護(hù)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(jī)械輸灰系統(tǒng)。目前國(guó)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(guó)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(tái)200MW機(jī)組袋式除塵器的成功運(yùn)行，目前國(guó)內(nèi)采用該技術(shù)并投入運(yùn)行的有鄭州熱電廠、北京高景電廠等。該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中回轉(zhuǎn)機(jī)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(guò)程中的清灰無(wú)法做到“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”清灰，壓縮氣體浪費(fèi)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(chēng)管式低壓脈沖除塵器）該技術(shù)是2世紀(jì)80年代初