【正文】 除塵效率高，處理氣體量的范圍大，24結(jié)構(gòu)比較簡單，操作維護方便，相同的除塵效率的前提下，其造價和運行費用低于電除塵器，對粉塵的特性不敏感，能經(jīng)受一定高溫的優(yōu)點。并且選擇石灰石/石膏法，因為其適用的煤種范圍廣、脫硫效率高，石灰石來源廣泛而且廉價。因此，最終我們選用兩級除塵，用沉降第三章：工藝計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計27室作為一級除塵，用袋式除塵器作為二級除塵。 換熱器設(shè)計 工藝要求煙道氣從 T1=250176。故而煙道尾氣走管程，冷卻水走殼程。C) 比熱 cp1= kJ/(㎏C) 估算傳熱面積1．熱流量依據(jù)《化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計》式（3—1）得：第三章：工藝計算及結(jié)構(gòu)設(shè)計29Q= m1*cp1*△t1= 17800*（273+145）/273***（250—40）=*10 6kJ/h2．平均傳熱溫差依據(jù)式（3—6，同上）得：△tm =（△t1—△t2）/Ln(△t1/△t2) =[（T1—t2）—（T2—t1）]/ Ln [（T1—t2）/（T2—t1）]=[（250—40）—（40—30）]/ Ln [（250—40）/（40—30）]= 176。7．拉桿拉桿數(shù)量按表 39 選取，故取 12 根 φ12 的拉桿。176。則 tw＝ ahctmT/1?式中： Tm——氣體平均溫度 tm——液體平均溫度 ah——熱流體側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W/(㎡C50176。K)] 物性普朗特數(shù) 形式 浮頭式 臺數(shù) 1殼體內(nèi)徑/mm 1400 殼程數(shù) 1管徑/mm 25 管心距/mm 32管長/mm 6000 管子排列 正三角形管數(shù)目/根 1303 折流板數(shù)/個 19傳熱面積/㎡ 608 折流板間距/mm 300設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)管程數(shù) 1 材質(zhì) 碳鋼主要計算結(jié)果 管程 殼程流速/(m/s) 表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)[W/(㎡K) 粘度/(PaK)則： t= ＝36176。K)換熱面積A=Q/K△tm=*10^6*1000/(50**3600)=㎡實際傳熱面積為32 Ap=nπdl=1291***6=608㎡Pri＝ ＝*421.5?面積欲度為：H=(Ap—A)/A=（）/=%合適，可以完成換熱任務(wù)。176。C由于 φ=，故而采用單殼程比較合適。C)比熱 cp2= kJ/(㎏S5? 密度 ρ1= ㎏/m 3 導(dǎo)熱系數(shù) λ1= W/(m 確定設(shè)計方案1．選擇換熱器的類型：煙道尾氣溫降較大，冷熱流體間溫差大，因此換熱器管壁溫和殼體壁溫之差較大，因此初步選用浮頭式換熱器。S3 5?由式（4－26）徑粒為 50μm 的塵粒的沉降速度為 u＝ ＝ ＝610*???）（沉降室氣體流速一般為 ～2 m/s，取 v＝1 m/s，高度 H＝1m由式 L=H*v/u 得沉降室最小長度為L＝11/＝沉降室過長，故而選用 10 層水平隔板，取每層高度△H=則總高 H＝*9＝沉降室長度 L＝△Hv/u＝1/＝ m沉降室寬度 W＝ ＝v)1(360△?**3607/78＝）（ ??取 W＝ m能夠收集得最小粒徑d ＝innLgμρ 1**)(85???壓力損失估算28△P＝100 Pa 二級除塵（袋式除塵器）⑴ 選取過慮速度一般過慮速度在 ～，故取速度 Vf＝1m/min⑵ 計算過濾面積 A＝Q/60Vf=17800*323/（273*60*1）＝351㎡考慮漏風(fēng)附加量 A＝351*＝404㎡⑶ 選型由表 4－34，選用 ZC 型回轉(zhuǎn)反吹扁袋式除塵器，型號為 144ZC400A。但由于煙氣溫度達到 250℃，而袋式除塵器的操作溫度范圍為 80℃以下，故而進入袋式除塵器之前必須降溫，降溫用列管式換熱器實現(xiàn)。而且其脫硫裝置效率很高，系統(tǒng)具有模塊化的擴充性能。由于濕式除塵能耗比較大，需耗用水或其它液體；需進行廢液和泥漿的處理；處理 SO2氣體時對金屬設(shè)備有腐蝕作用，需要作防腐處理，在操作上存在比較多的問題容易造成二次污染。煙氣凈化亟待在理論和技術(shù)上突破，開辟新的途徑。已完成 5000 Nm3/h 中試，系統(tǒng)總脫硫率?95%，副產(chǎn)（N+P 2O5）35%的磷銨復(fù)合肥料。如果再增加其他措施，如向煙氣流中噴射堿性漿液等，預(yù)計SO2的脫除效率能達 70～80%，實現(xiàn)除塵脫硫一體化，是濕法 ESP 今后的發(fā)展方向?，F(xiàn)在正在開發(fā)一種將袋式除塵和電除塵相結(jié)合的新除塵技術(shù)——預(yù)加電荷脈沖反沖式袋式除塵器，這種新型除塵器現(xiàn)正處于試驗階段。歐共體國家對于新建火電廠規(guī)定煙塵排放濃度不得超過 50 mg/m3。 脫硫除塵的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢隨著我國工業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展和環(huán)境保護的要求，除塵設(shè)備有了很大改善。CDSI 法的投資及占地僅為傳統(tǒng)濕法的 10％和27％。b. 電子束煙氣脫硫系統(tǒng)簡單，采用全部自動化操作，易于運行和維護。20圖 222 循環(huán)流化床干法脫硫流程圖利用循環(huán)流化床作為脫硫反應(yīng)的最大優(yōu)點是，可以通過噴水將床溫控制在最佳反應(yīng)溫度下，達到最好的氣固紊流混合并不斷暴露出未反應(yīng)消石灰的新表面。LIDS 系統(tǒng)適合于燃煤鍋爐容量為 50～100Mwe 的中小型電廠脫硫。圖 218 LIFAC 方法的工藝流程簡圖LIFAC 脫硫方法適用于燃用含硫量為 ％～％的煤種燃煤鍋爐的脫硫。（5） 氨法工藝無廢水排放，除化肥硫酸銨外也無廢渣排放。與其他濕法工藝相比，投資低，運行費用也低。由于其固體的產(chǎn)生過程不是發(fā)生在吸收塔中的，所以避免了石灰石/石灰法的結(jié)垢問題。從吸收塔中排出的吸收液，加入氧化塔用空氣氧化，再加入石灰石反應(yīng)生成石膏回收。石灰－石膏法基本相同，只是用馬來酸（順丁烯二酸）來替代醋酸，第二章：綜 述15在回收液中反應(yīng)后生成磺化丁二酸。有機蘇打－石膏法1）醋酸鈉石灰－石膏法用鎂的化合物吸收 SO2 后，再加石灰形成石膏的方法。 煙氣脫硫技術(shù)如按其方法分類，可分為干法脫硫和濕法脫硫；按反應(yīng)產(chǎn)物的處理方法分類，可分成回收法和拋棄法；按脫硫劑的使用情況分類，又可分為再生法和非再生法。當含塵氣體中含有 SO3時，短時間即會對濾料造成損壞，采用石灰（CaO，含硫量超過 1％時）可防止 SO3對濾袋的不利影響。含塵氣體由下部進入濾袋，當氣體穿過濾袋時，粉塵即被過濾在濾料上，從濾袋內(nèi)穿出的氣體被凈化后從濾袋外排出。（7）在用于干法脫硫系統(tǒng)時，可適當提高脫硫效率。當沉積在電極上的粉塵達到一定厚度時，借助于振打機使粉塵脫離電極落入灰斗。㈢、電除塵裝電除塵器是利用強電場電暈放電使氣體電離、粉塵荷電，在電場力作用下使粉塵從氣體中分離出來的裝置。 濕法除塵的脫水裝置使用濕法除塵器處理的氣體，在塵粒被處理后排出的氣體往往夾帶有細塵或其它有害物質(zhì)的液滴。塵粒被液滴所捕獲，凈化后的氣體通過氣液分離室和擋水板的作用去除水滴后排出，而被捕獲的塵粒則沉降到漏斗底部，由刮板機排出。圖 25 文丘里洗滌器結(jié)構(gòu)圖 斜棒柵除塵器斜棒柵除塵器由進口煙道處的斜棒柵與捕滴器組成。因其結(jié)構(gòu)簡單、效率較高，故使用較廣泛，下面著重介紹旋風(fēng)水膜除塵器。濕式除塵器捕集粉塵的主要原理是慣性碰撞與截捕。工業(yè)鍋爐除塵運用較多的是回流式和直流式兩種。含塵氣流由入口處沿切線方向進入除塵器，沿外壁由上而下作旋轉(zhuǎn)運動，這股向下旋轉(zhuǎn)的氣流稱為外旋渦，達到錐體底部后，轉(zhuǎn)而沿軸心向上旋轉(zhuǎn)，最后經(jīng)排出管排出。在沖擊式除塵器中，沖擊擋板的氣流速度愈小，除塵效率就愈高。其工作原理如圖 22 所示。旋風(fēng)除塵器的除塵效率在 90%左右，多管式旋風(fēng)除塵器的除塵效率較高，在 93%左右，一般層燃爐都可使用。在已知除塵器的總效率和除塵器進出口的粒徑分布（分散度）時，即可按下式計算分級效率 η f η f＝(⊿R－⊿R’(1－η t))/⊿R*100% (4)式中⊿R——除塵器入口煙氣中某一粒徑或某一粒徑范圍內(nèi)塵粒的含量； ⊿R’——除塵器出口煙氣中同一粒徑或同一粒徑范圍內(nèi)塵粒的含量； η t——除塵器總效率。而分級效率反映的是正它所能除掉的塵 的顆粒大小狀況。按粉塵的顆粒大小可分為：a) 可見粉塵：粒徑大于 10 m，對人體和環(huán)境有害；?b) 顯微粉塵：粒徑為 m，對人體和環(huán)境危害大；c) 超顯微粉塵；粒徑小于 m，對人體和環(huán)境危害更大，其中小于 m?的危害不太大。一氧化碳：與人體血紅蛋白的親合力比氧大 200 倍，當大氣中所含的一氧化碳被吸入人體時，它能搶先與血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白失去輸送氧氣的功能。二氧化硫：是無色而有刺激性臭味的氣體，它可以與空氣中水蒸汽結(jié)合，形成酸雨、酸霧及酸雪，對植物和人體造成很大危害。近幾年來燃煤排放的污染物約占燃料燃燒總污染物的 95％以上。第三階段：七十年代以來，各國更加重視環(huán)境保護，開始進行綜合治理在環(huán)保領(lǐng)域廣泛地進行國際合作，環(huán)境污染基本地到了控制，環(huán)境質(zhì)量明顯改善。當大氣中污染物質(zhì)的濃度達到有害程度，以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對人或物造成危害的現(xiàn)象稱之為大氣污染。本設(shè)計探討了脫硫、除塵的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀，預(yù)測了脫硫、除塵的發(fā)展趨勢。The coal occupy more than 70per in energy sources consume。大氣中的有害物質(zhì)主要通過下述三個途徑侵入人體造成危害：通過人的直接呼吸而進入人體；附著在食物上或溶于水中，使之隨飲食而侵入人體；通過接觸或刺激皮膚而進入到人體。 陸地和海洋生物受到污染：工業(yè)生產(chǎn)中排放的含有氯、鉛、汞、砷的有毒物質(zhì)影響生物的生長發(fā)育，使生物組織中含有有毒物質(zhì)，其中有些是致癌物質(zhì)。4 城市布局，工業(yè)布局不夠合理，人口密度大，都影響了大氣狀況。一氧化氮：是工業(yè)廢氣的主要成份之一。 除塵、脫硫一般方法介紹實際的工業(yè)生產(chǎn)中需要處理的燃煤污染產(chǎn)物一般是粉塵、SONOx 等。 50cd分割粒徑 是指某除塵器能捕集一半的塵粒的直徑，即除塵器分級效率為 50%的塵粒直徑。如果除塵器系統(tǒng)不漏風(fēng)即 Q1=Q2，則上式可簡化為 η=(1C2/C1)*100% (2)若是 n 臺除塵器串聯(lián)使用，則其總效率 η t為 η t=1—(1η 1)(1η 2)…(1η n) (3)式中，η η 2…η n 為第 …n 級除塵器的除塵效率。工業(yè)鍋爐煙氣除塵，就是利用各種不同的作用力如重力、慣性力、離心力、擴散附著力、靜電力等，使煙塵從煙氣中分離出來加以捕集。因此，其除塵效率低，僅為40%～70%。此時，煙塵由于 BB2 兩擋板的作用，氣流以 RR2 的曲率半徑發(fā)生方向的改變，塵粒就由于離心力的作用而從氣流中分離出來。③、旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器廣泛應(yīng)用于工業(yè)鍋爐的煙氣除塵中，它具有結(jié)構(gòu)簡單、投資省、除塵效率較高、適應(yīng)性強、運行操作管理方便等優(yōu)點，是消除煙塵、保護環(huán)境的重要設(shè)備之一。圖 23 普通旋風(fēng)除塵器工作原理圖影響旋風(fēng)除塵器效率的有關(guān)因素:1. 氣體流量或進口速度一般旋風(fēng)除塵器的煙氣進口流速控制在 12～ 20m/s，最大不超過 25m/s 的范圍。組合方式有并聯(lián)或串聯(lián)或組成多管旋風(fēng)除塵器。任何一種原理的作用，與粉塵的顆粒、水滴的大小以及氣流與水滴流的相對速度有關(guān)。含塵煙氣在下部以較高的流速切向進入筒體，形成急劇旋轉(zhuǎn)的上升氣流，煙塵在離心力的作用下甩向壁面，并被由負壓而吸入在筒壁面上形成的自上而下的水膜所濕潤和粘附，然后隨水流流入錐形灰斗，經(jīng)水封和排水溝沖至沉淀池，凈化后的煙氣從上部出口排出。 沖擊式除塵器沖擊式除塵器又名自激式除塵器，是一種效率較高的除塵器。其特點是，氣量波動較大時，效率和阻力仍較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，便于設(shè)計，安裝和管理；耗水量少，不需另建沉淀池。分為重力沉降法、碰撞法、離心法。缺點是：（1）耗鋼量大；（2）占地面積大；（3）制造、安裝、運行要求嚴格；（4）對粉塵的特性較敏感，最適宜的粉塵比電阻范圍為 104～5*10 10Ω一般在 99%以上，出口含塵濃度可達 20～30mg/m 3（2）處理氣體量的范圍大，并可處理非常高濃度的含塵氣體，能處理粉塵濃度超過700000 mg/m3的含塵氣體。（3）對濾袋質(zhì)量有嚴格要求，若濾袋破損率高，使用壽命短，則運行費用將大大增加。在清灰時吸氣閥關(guān)閉，因此它運行時其過濾和清灰是交替進行的。 脫硫煤燃燒過程中可能產(chǎn)生的硫氧化物，如 SOSO 硫酸霧、酸性塵和酸雨等，不僅造成大氣污染，而且會引起燃煤設(shè)備的腐蝕。14圖 212 石灰石/石膏法煙氣脫硫系統(tǒng)流程圖石灰石/石膏法的主要優(yōu)點是：適用的煤種范圍廣、脫硫效率高（有的裝置Ca/S＝１時，脫硫效率大于 90％） 、吸收劑利用率高（可大于 90％） 、設(shè)備運轉(zhuǎn)率高（可達 90％以上） 、工作的可靠性高（目前最成熟的煙氣脫硫工藝） 、脫硫劑－石灰石來源豐富可靠且廉價。氧化鈣 用醋酸的水溶液作為吸收劑吸收后，加入石灰石回收石膏。本方法脫硫率可任意選擇，吸收塔的構(gòu)造也簡單。石灰－石膏法用含有鐵離子等氧化催化劑的 ％的稀硫酸作為吸收液，吸收 SO2 后形成亞硫酸，在 55℃左右，幾乎可 100％的氧化成硫酸。洗滌液被引入曝氣池，用提高 PH 值抑制了 SO2 氣體的溢出，鼓入空氣，使在曝氣池中的水