【正文】 濟(jì)的迅速發(fā)展，以油（重油、輕油）為燃料的鍋爐增加很多，燃油 鍋爐排放的大氣污染物對(duì)周?chē)h(huán)境造成很大危害，然而減少或降低燃煤鍋爐排放污染物的主要途徑是與鍋爐相配套的各類消煙除塵器，而除塵器的性能和效率是決定一臺(tái)鍋爐對(duì)周?chē)h(huán)境造成危害程度的關(guān)鍵所在。 圖 重力降塵室 慣性除塵器也叫惰性除塵器。懸浮于外旋流的粉塵在離心力的作用下移向器壁，并隨外旋流轉(zhuǎn)到除塵器下部，由排塵孔排出。 (4)熱運(yùn)動(dòng)作用 ——質(zhì)輕體小的粉塵 (1 微米以下 )，隨氣流運(yùn)動(dòng)，非常接近于氣流流線，能繞過(guò)纖維。 7 簡(jiǎn)圖如左 ： 1陽(yáng)極； 2陰極； 3陰極上架 4陽(yáng)極上部支架； 5絕 緣支座； 6石英絕緣管；7陰極懸吊管； 8陰極支撐架； 9頂板；10陰極振打裝置； 11陽(yáng)極振打裝置；12陰極下架； 13陽(yáng)極吊錘； 14外殼 15進(jìn)口第一塊分布板； 16進(jìn)口第二塊分布板 17出口分布板； 18排灰裝置 圖 靜電除塵器 電除塵器的優(yōu)點(diǎn) ： (1)凈化效率高，能夠鋪集 微米以上的細(xì)粒粉塵。 (3)受氣體溫、溫度等的操作條件影響較大，同是一種粉塵如在不同溫度、濕度下操作，所得的效果不同，有的粉塵在 某一個(gè)溫度、濕度下使用效果很好，而在另一個(gè)溫度、濕度下由于粉塵電阻的變化幾乎不能使用電除塵器了。這種濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，金屬耗量小，耗水量小。又濕式除塵器所需的運(yùn)行費(fèi)用大，且 還要進(jìn)行洗滌液的泥水分離，過(guò)程復(fù)雜；而袋式除塵器雖然設(shè)備費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)都高，但是省去了二次處理，過(guò)程簡(jiǎn)單。之后，煙氣進(jìn)入第二個(gè)催化反應(yīng)器，將 SO2 氧化為 SO3 ，最后 ,煙氣通過(guò)煙氣熱交換器降低溫度，再通 過(guò)玻璃管冷凝器被水化為硫酸 [5]。高溫布袋室處于省煤器和空氣預(yù)熱器之 間 ， 在布袋室的上游噴入鈣基或鈉基吸附劑脫除 SO2 ， 灰塵和反應(yīng)后的吸附劑用纖維過(guò)濾布袋除去。工藝費(fèi)用分析表明 ， 從機(jī)組容量和燃煤含硫量的角度來(lái)說(shuō) ， 該技術(shù)比傳統(tǒng)的干式洗滌器、與布袋結(jié)合的 SCR 系統(tǒng)的適用范圍更廣泛。它能用于任何機(jī)組 ,但是更適合較老的中小型機(jī)組 ， 其優(yōu)勢(shì)在于所有排放控制發(fā)生在爐內(nèi)和煙道內(nèi) ， 因此不需要額外的空間。煙氣由下而上流過(guò) ，流經(jīng)吸收塔的第一段時(shí) SO2被脫除 ， 流經(jīng)第二段時(shí) ， 噴入氨除去 NOx 。解吸過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)如下 : H2SO4→H 2O+SO3 (NH4)2SO4 →2NH 3+SO3+H2O 2SO3+C→2SO 2+CO2 3SO3+2NH3→3SO 2+3H2O+N2 在此過(guò)程中 ， SO2 從解吸塔中釋放出來(lái) ， 通過(guò)一定的工藝可轉(zhuǎn)換為元素硫或硫酸。 表 大氣污染物排放限值 主要污染物 SO2 NOX 煙塵 原污染物濃度（ mg/m3） 1978 235 214 排放標(biāo)準(zhǔn)（ mg/m3） ≤850 ≦ 120 ≤120 15 4 設(shè)備選型和工藝計(jì)算 除塵器的選型及計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用 ZC 型反吹扁袋式 除塵器， 布袋濾料選用玻璃布絲（斜紋）。如圖 1 所示 ,SO2 的脫除率可達(dá)到 98 %左右 ,NOx 的脫除率在80 %左右 [9， 10]。 dp —— 吸附劑顆粒直徑，單位 m； 根據(jù)活性炭的性能： 堆積密度： 450 kg/m3 空隙率： 40% 設(shè)計(jì) 140℃ 時(shí) ? 約為 19； ? =； u=； dp=3mm＝ 。選擇一定的脫附溫度，能使吸附質(zhì)脫附得比較安全，達(dá)到較低的殘余濃度，但要嚴(yán)格控制床層溫度，以防止吸附劑失活或晶體結(jié)構(gòu)被破壞。 (1)干燥吸附劑時(shí)空氣消耗量 WxxWlL ????2)(112 式中 L——干燥吸附劑時(shí)空氣的消耗量， kg l ——空氣的單位消耗量 ,即干空氣 /H2O 21 xx、 —— 分別為離開(kāi)、進(jìn)入吸附劑層時(shí)空氣的含濕量，即 H2O/干空氣 W——干燥時(shí)驅(qū)走的水分， kg 進(jìn)入吸附劑層的干空氣溫度為 90 C0 ，離開(kāi)吸附劑層的溫度為 45C0 ， 查《大氣污染控制工程》（第二版） 563p ， , 21 ?? xx 。 27 管段摩檫阻力為： 22 1 . 3 2 4 . 90 . 0 2 5 7 7 0 . 5 3DE vp l P aD??? ?? ? ? ? ? ? ? ? 管件局部壓力損失系數(shù)查手冊(cè)為： 90 C0 彎頭 ,?? ?DR ∑ ???? 局部壓力損失 221 . 3 2 4 . 90 . 5 4 2 1 7 . 6m vP P a?? ?? ? ? ? ? ? 217 .6 288 .13D E D E mP p P Pa??? ? ? ? ? ? ? ? (4) EF 管段 風(fēng)機(jī)出口到換熱器入口，氣流量為 363190 1 7 .5 5 /3600EFQ m s? ?? 管徑 4 4 6 3 1 9 0 9 4 5 . 73 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 2 5QD m mv? ?? ? ??? 選取 950EFD mm? ? ， 0 .0 2 0 .0 2 10 .9 5D? ?? 管內(nèi)實(shí)際流速 24 6 3 1 9 0 2 4 . 8 /3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 9 5EFv m s? ????? 水平管道長(zhǎng) 4m，無(wú)其他管件 管段摩檫阻力為： 22 1 . 3 2 4 . 80 . 0 2 1 4 3 3 . 5 8DE vp l P aD??? ?? ? ? ? ? ? ? ? (5) GH 管段 GH 管段為換熱器出口至風(fēng)機(jī)入口，氣流量 355860 1 5 .5 2 /3600GHQ m s? ?? 28 管徑 4 4 5 5 8 6 0 8 8 9 . 23 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 2 5QD m mv? ?? ? ??? 選取 890GHD mm? ? ， 0 .0 2 0 .0 2 20 .8 9D? ?? 管內(nèi)實(shí)際流速 24 5 5 8 6 0 2 4 . 9 /3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 8 9GHv m s? ????? 水平管長(zhǎng) 2m，無(wú)其他管件 管段摩檫阻力為： 22 1 . 3 2 4 . 90 . 0 2 2 2 1 7 . 7 3DE vp l P aD??? ?? ? ? ? ? ? ? ? (6) HI1（ HI2） 管段 HI1管段為風(fēng)機(jī)出口至吸收塔進(jìn)口，氣流量 355860 1 2 .8 5 /3600HIQ m s? ?? 管徑 4 4 5 5 8 6 0 8 8 9 . 23 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 2 5QD m mv? ?? ? ??? 選取 890HID mm? ? ， 0 .0 2 0 .0 2 20 .8 9D? ?? 管內(nèi)實(shí)際流速 24 5 5 8 6 0 2 4 . 9 /3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 8 9HIv m s? ????? 其中水平管長(zhǎng) 12m，豎直管長(zhǎng) 1m，彎頭 3 個(gè) ，一個(gè) 分 流三通 管段摩檫阻力為： 22 1 . 3 2 4 . 90 . 0 2 2 1 3 1 1 5 . 2 6HI vp l P aD??? ?? ? ? ? ? ? ? ? 管件局部壓力損失系數(shù)查手冊(cè)為： 90 C0 彎頭 ,?? ?DR ，分流三通29 045?? ， ?? ∑ ????? 局部壓力損失 221 . 3 2 4 . 91 . 4 2 5 7 2 . 2 7m vP P a?? ?? ? ? ? ? ? 1 1 5 .2 6 5 7 2 .2 7 6 8 7 .5 3H I H I mP p P P a??? ? ? ? ? ? ? ? (7) IJ 管段 IJ 管道為吸收塔出口 至 煙囪入口 管道 氣流量 355860 1 5 .5 2 /3600IJQ m s? ?? 管徑 4 4 5 5 8 6 0 8 8 9 . 23 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 2 5QD m mv? ?? ? ??? 選取 890IJD mm? ? ， 0 .0 2 0 .0 2 20 .8 9D? ?? 管內(nèi)實(shí)際流速 24 5 5 8 6 0 2 4 . 9 /3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 8 9IJv m s? ????? 其中水平管長(zhǎng) 3m，豎直管長(zhǎng) 1m，彎頭 1 個(gè) 管段摩檫阻力為： 22 1 . 3 2 4 . 90 . 0 2 2 4 3 5 . 4 6IJ vp l P aD??? ?? ? ? ? ? ? ? ? 管件局部壓力損失系數(shù)查手 冊(cè)為： 90 C0 彎頭 ,?? ?DR 局部壓力損失 221 . 3 2 4 . 90 . 1 8 7 2 . 5 4m vP P a?? ?? ? ? ? ? ? 35. 46 72. 54 108 .00K L mP P P P a?? ? ? ? ? ? ? ? 30 管段計(jì)算表 表 管段計(jì)算結(jié)果 管段 流量 sm/3 流速 sm/ 管徑 mm 壓力損失 Pa AB 810 BC 810 DE 810 EF 950 GH 890 HI 890 IJ 890 袋式除塵器 — — — 1200 換熱器 — — — 3204 吸附塔 — — — 383． 96 風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的選擇和計(jì)算 風(fēng)機(jī)選擇總方案 引風(fēng)機(jī) 本設(shè)計(jì)擬采用 3 臺(tái)風(fēng)機(jī)，分別布置于袋式除塵器進(jìn)氣管道、換熱器進(jìn)氣管道和吸附塔進(jìn)氣管道。 表 Y5— 48— 風(fēng)機(jī)性能 類型 型號(hào) 全壓范圍 Pa 風(fēng)量范圍 hm/3 功率范圍 kW 最高允許 溫度 C0 鍋爐離心通風(fēng)機(jī) Y4—73—11 3624523 15900—68000 15440 200 ④ 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 2110003600 ??? ?? YYe HQN 式中 kWN e 電機(jī)功率，??? hmQ Y /3風(fēng)機(jī)風(fēng)量，??? Pap 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，???? 0 ，取???? 通風(fēng)機(jī)全壓效率，取???? 機(jī)械傳動(dòng)效率，取???? 5 0 8 8 0 1 9 4 0 . 9 1 . 3 5 1 . 9 83 6 0 0 1 0 0 0 0 . 7 0 . 9 8N e k w????? ? ? 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)方式選定 J2—62 型電動(dòng)機(jī) (2) 換熱器進(jìn)氣管道引風(fēng)機(jī)計(jì)算 ① 風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算 301 .1 1 .1 4 6 2 5 0 5 0 8 7 5 /Q Q m h? ? ? ? ② 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算 2 7 3 1 0 0 1 0 1 . 3 2 51 . 2 3 2 0 4 4 8 9 52 7 3 2 0 1 0 1 . 3 2 5YH P a?? ? ? ? ?? ③ 工作溫度為 100 C0 32 根據(jù) YY HQ、 選定 Y5—48— 工序?yàn)?3 的引風(fēng)機(jī) 。 由前面計(jì)算知吸附塔中活性炭量 = 10? kg 干燥時(shí)驅(qū)走的水分 10 840 0W k g? ? ? ? 18 4 0 0 6 3 1 4 .8( 1 .3 9 5 0 .0 6 4 8 )2L k g? ? ?? 25 5 管道設(shè)計(jì)以及風(fēng)機(jī)選型 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì) 煙氣處理系統(tǒng)管道排列簡(jiǎn)圖 圖 煙氣處理系統(tǒng)管道排列簡(jiǎn)圖 管道系統(tǒng)各段管道壓力損失及管徑計(jì)算 對(duì)于煙氣管道，全部采用無(wú)縫鋼管，其絕對(duì)粗糙度 ?? 。 (2) 降壓脫附 根據(jù)吸附劑的吸附容量在等溫下隨壓力的下降而下降的特點(diǎn)，用壓力降低或抽真空的方法吸附質(zhì)脫附，從而吸附劑得以再生的方法稱為降壓脫附，對(duì)一定的吸 附劑而言，壓力變化的越大，吸附質(zhì)脫附的越完全 (3) 置換脫附 根據(jù)吸附劑對(duì)不同的物質(zhì)具有不同的吸附能力這一特點(diǎn)，在恒溫和恒壓，向飽和吸附劑床道中通入被吸附的流體 置換出原來(lái)的被吸附物質(zhì)，從而使吸附質(zhì)脫附的方法稱為置換脫附。 (2)計(jì)算熱負(fù)荷和水蒸氣用量 20 表 氣體性質(zhì)列表 密度/ 3/mkg 比熱容/ 10 )( ??? CkgkJ 粘度/ sPa? 導(dǎo)熱系數(shù)/ 10 )( ??? CmW 氣體進(jìn)入 19105 ① 從除塵器出來(lái)的氣體溫度由 ?1T 100 002 60C T C?升 降 低 到 ② 冷水溫度為 C030 ，冷卻出水為 C050 ， 冷卻水的定性溫度 : Ct m 0402 5030 ??? 查《大氣污染控制工程》 564p ，比熱容 10 )( ???? CkgkJc ph ③ 進(jìn)入換熱器的氣量 3 3 31273 2 7 3 1 0 04