【正文】 準：≤ 200mg/m3； 標準狀態(tài)下 SO2 排放標準：≤ 900mg/m3； 除塵系統的論證選擇 （ 1）鍋爐煙氣含塵、含硫量計算 利用低位發(fā)熱量、鍋爐熱效率、水的蒸發(fā)熱求需煤量 蒸發(fā)量為 20t/h 的鍋爐所需熱量為 % % % % % % 20939 水分 灰分 O S H C 低位發(fā)熱量 （ kJ/kg） 需煤量 設 1kg 燃煤 時 燃料成分名稱 可燃成分含量(﹪ ) 可燃成分的量(﹪ ) 理論需氧量 /mol 廢氣中組分 /mol C H S O 水 灰分 16 —— —— —— 8 —— —— CO2 16 H2O SO2 —— 5 H2O —— 合計 理論煙氣量： + (mol/kg) 在標準狀 態(tài)下的體積為： 103= (m3/kg) 理論廢氣量： ++16++5=在標準狀態(tài)下理論廢氣 體積 ： 103= (m3) 在標準狀態(tài)下 實際煙氣 體積 ： +（ ） = (m3) SO2 的濃度： C=4082 mg/m3 煙塵的濃度： C=6534 mg/m3 在 473T 時 實際煙氣量 : Q=47951 m3/h （ 2）煙塵的除塵效率計算 按鍋爐大氣污染物 排放標準（ GB132172020） ,可以計算出 煙塵的除塵效率要達到：≧ 97﹪ (3) SO2 的脫硫效率計算 按鍋爐大氣污染物排放標準（ GB132172020） ， 計算出 SO2 的脫硫效率要達到：≧ 78﹪ （ 4）方案初步設計 先用二級除塵系統除塵（一級預除塵用旋風除塵器、二級用袋式除塵器），再用 旋流板塔 氧化鎂法脫硫。(7)主體設備的使用壽命 8ａ 。(3)投資省 。 設計標準主要參考《大氣污染物排放限值》，工藝運行設計達到國家 GB1327191鍋爐大氣 污染物排放標準。 8個省、自治區(qū)、直轄市開始限制燃煤含硫量。與此同時，我國大氣污染的防治也取得重要進展。“兩控區(qū)”二氧化硫排放總量降低，酸雨范圍和頻率得到控制，保持穩(wěn)定。 結合經濟結構調整，國家取締、關停了 萬多家技術落后、浪費資源、質量低劣、污染環(huán)境和不符合安全生產條件的污染嚴重又沒有治理前景的小煤礦、小鋼鐵、小水泥、小玻璃、小煉油、小火電等“十五小”企業(yè)，對高硫煤實行限產，有效地削減了污染物排放總量。 我國國民經濟的高速發(fā)展推動了我國環(huán)?？萍佳芯款I域不斷拓展，我國早期的環(huán)境科學偏重單純研究污染引起的環(huán)境問題，現在擴展到全面研究生態(tài)系統、自然資源保護 和全球性環(huán)境問題；特別是污染防治，由工業(yè)“三廢”治理技術，擴展到綜合防治技術，由點源的治理技術，擴展到區(qū)域性綜合防治技術，并研究開發(fā)了無廢少廢的清潔生產工藝、廢物資源化技術等。 我國大氣治理概況 我國大氣污染嚴重，污染廢氣排放總量處于較高水平。因此 ,煙氣脫硫是當前環(huán)境保護的一項重要工作。 20t/h（蒸發(fā)量）燃煤鍋爐煙氣的除塵脫硫工藝設計 目錄 前言 ??????????????????????????? 4 1 設計任務書 課程設計題目 設計原始材料 ??????????????????????? 6 2. 設計方案的選擇確定 ???????????????????? 7 除塵系統的論證選擇 ???????????????????? 7 旋風除塵器的結構設計及選用 |?????????????? 8 預除塵設備的論證選擇??????? ????? ?????? 8 旋風除塵器的工作原理、應用及特點 ???????????? 8 旋風除塵器的結構設計及選用 ??????????????? 8 旋風除塵器分割粒徑、分級效率和總效率的計算?????? 10 二級除塵設備的論證選擇 ????????????????? 10 二級除塵設備的工作原理、應用及特點 ??????????? 15 二級除塵的結構設計 ?????????????????? 17 除塵系統效果分析?? ????????????? ????? 17 鍋爐煙氣脫硫工藝的論證選擇??????? ????????? 17 風機和泵的選用及節(jié)能設備 ????????????????? 24 投資估算和經濟分析 ???????????????????? 24 設計結果綜合評價????????????????????? 25 3 附圖 1 旋風除塵器結構圖 附圖 2 煙氣凈化系統圖 前 言 近 20 年來 ,隨著國民經濟的迅速發(fā)展 ,我國的 SO2排放量連年增長 , SO2的排放已導致許多地區(qū)出現了嚴 重的酸雨現象 ,由此引起我國酸雨區(qū)不斷擴大 ,造成全國每年經濟損失 1000 億元以上 ,接近當年國民生產總值的 2%。目前 ,國內外成熟的脫除工藝有十幾種 ,但都需要較高的基建投資和運行費用。為控制和整治大氣污染，“九五”以來，我國在污染排放控制技術等方面開展了大量研究開發(fā)工作，取得了許多新的成果，大氣污染的防治也取得重要進展。 在大氣污染防治技術的研究開發(fā)方面，近年來我國取得眾多成果，與此同時，如表 1所列，大氣污染的治理也取得了很大進展。 全國 23 萬多家有污染的工業(yè)企業(yè)中， 90％以上的企業(yè)實現了主要污染物達標排放。北京市環(huán)境治理初見成效。酸雨和二氧化硫控制區(qū)的污染防治工作已深入展開。目前，“兩控區(qū)”年削減二氧化硫排放量近 80 萬噸， 93 個城市二氧化硫的濃度達到國家環(huán)境質量標準。 除塵脫硫設計原則 (1)脫硫率 80%。(4)能利用現有設施 。(8)煙氣脫硫以氧化鎂為主要吸收劑 ,并充分利用鍋爐排渣水的脫硫容量 ,達到以廢治廢 ,降低運行成本的目的。 注：考慮到壓損 過大 對除塵器的 不利 影響和 對操作的要求高，作為 一級預除塵 除塵要求不高，因hKJ / 63 ????? ? hthKg /????? 此，確定旋風除塵器型號時 要求阻力不大于 900Pa。 除塵器名稱 除塵作用力 最佳粒徑/μm 投資比較 阻力 Pa 溫度℃ 備注 重力塵降室 重力 100 低 200~1000 400 占地面積大，除塵效率低 慣性除塵器 慣性力 50 低 400~1200 400 除塵效率較低 旋風除塵器 離心力 5~20 中 400~2020 400 旋風除塵器的工作原理、應用及特點 旋風除塵器是利用旋轉氣 流所產生的離心力將塵粒從合塵氣流中分離出來的除塵裝置。旋轉下降的氣流在到達圓錐體底部后．沿除塵器的軸心部位轉而向上．形成上升的內旋氣流，并由除塵器的排氣管排出。除塵技術的確定受到當地條件、現場條件、燃燒煤種特性、排放標準和需要達到的除塵效率等多種因素的影響。 從目前電力行業(yè)燃煤鍋爐應用的情況來看，布袋除塵器的排放能保證在 30 mg/Nm3 以下。 針對目前國家環(huán)保的排放標準和排放費用的征收辦法，布袋除塵器所帶來的經濟效益是顯而易見的。煙塵濃度高濾袋上的積灰速度快，相應的清灰頻率高，反之清灰頻率低，而對排放濃度不會引起變化。風量加大設備阻力加大，引風機出力增加；反之引風機出力減小。但是如果溫度的變化是在濾料的承受溫度范圍內，就不會影響除塵效率。 （ 4） 煙氣物化成分（或燃燒煤種）變化 ① 對布袋除塵器： 煙氣的物化成份對布袋除塵器的除塵效率沒有影響。另外煙塵中的化學成分（如硅、鋁、鉀、鈉等含量）的變化也將引起除塵效率的明顯變化。在靜電除塵器性能評價中，氣流分布的均方根指數通常是評價一臺靜電除塵器的好壞的重要指標之一。 3） 運行與管理 （ 1） 運行與管理 ① 對布袋除塵器： 運行穩(wěn)定，控制簡單，沒有高電 壓設備，安全性好，對除塵效率的干擾因素少，排放穩(wěn)定。 （ 2） 停機和啟動 ① 對布袋除塵器： 方便，但長期停運時需要做好濾袋的保護工作。 （ 3） 通常條件下達到相 同的除塵效率或者說達到相同的排放濃度，靜電除塵器的投資通常要比布袋除塵器的投資高。 5） 運行維護費用 （ 1） 運行能耗 對布袋除塵器：風機能耗大，清灰能耗小。如果按照即將出臺的新環(huán)保標準，靜電除塵器要是做到達標話，必定是采用 4 電場以上的靜電除塵器，其電耗也就一定比布袋除塵器高。 （ 3） 經濟效益分析 實際運行中布袋除塵器的排放濃度約是靜電除塵器的 10%，因此，電廠采用布袋除塵器實際交繳的排污費也為靜電除塵器排污費的 1/10 左右。 總之，新的環(huán)保標準出臺以后，靜電除塵器要 想做到達標排放，就必須采用 4 電場以上的除塵器。因此，布袋除塵器必將成為工業(yè)粉塵控制的首選設備。此類除塵器的特點是施加于 粉塵 層的動能較少而次數較多，因此要求濾料薄而光滑，質地柔軟，有 利于 傳遞振動，在過濾面上生成足夠的振動力。箱體由隔板分成相等濾袋數目的多個倉，袋底開口，并固定于底板的短管上，袋頂由帽蓋封閉，并懸吊在振打機構的吊架上。 工作原理 含塵空氣進氣口進入除塵箱，因氣體突然擴張，流速驟然降低，顆料較粗的粉塵，靠其自重力向下沉降，落入灰斗。而當噴吹的高速氣流通過文氏管 —— 引射器的一剎那，數位于一次的周圍空氣被誘導同時進入袋內（稱二次風）。這一點就是脈沖袋式 除塵器的先進性之一。氣環(huán)箱緊貼濾袋靠機械傳動裝置作周期性上下移動，每移動一次，即完成一次清灰過程。且其效率在９０ ﹪ 以上者 細凈化 —— 能夠捕集大于１ μ m 的塵粒。參考產 脈沖 噴吹 袋式除塵器 產品系列。但選用型號除塵器后，要進行必要的改裝，才可以達到要求。 采用濕法脫硫工藝 , 要考慮吸收器的性能 , 其性能的優(yōu)劣直接影響煙氣的脫硫效率、系統的運行費用等。 該工 藝的優(yōu)點主要是： A、 脫硫效率高，在 Ca/S 比小于 的時候，脫硫效率可高達 90％以上； B、 吸收劑利用率高，可達到 90％； C、 吸收劑資源廣泛，價格低廉； D、 適用于高硫燃料，尤其適用于大容量電站鍋爐的煙氣處理； E、 副產品為石膏，高品位石膏可用于建筑材料。在中國，天然石膏資源豐富，而石灰石的成分卻很難保證，因此脫硫石膏的成分不穩(wěn)定，建筑行業(yè)很難采用；對于建在城市近郊或工業(yè)區(qū)的需要脫硫的電廠，又很難容納大量石膏渣液的拋棄，即使有空閑場地拋棄，從長遠來講，仍然可能造成固體廢棄物的二次污染。 ② 氧化鎂脫硫法 氧化鎂脫硫技術是利用氫氧化鎂作為脫硫劑吸收煙氣中的二氧化硫，生成亞硫酸鎂，并通入空氣將亞硫酸鎂生成溶解度更大的硫酸鎂。我國擁有豐富的氧化鎂資源，儲量約為 160 億噸，占全世界的 80%左右，環(huán)渤海灣的山東、遼寧地區(qū)以及山西都有豐富的產量。均采用濕 式 MgO 法。 氧化鎂濕法的脫硫產物硫酸鎂是一 種溶解度很大的物質，因此在吸收塔脫硫的反應過程中，不似石灰石 (石灰 )/石膏法會產生結垢或堵塞的問題。 L、 脫硫產物的用途 如果把 MgO 法脫硫工藝產物，不 經氧化曝氣則可以把漿液脫水濕渣，其組成 MgSO3 60~70 MgSO4 20~30 溶解狀，