【文章內容簡介】 袋 式 除塵器運行阻力較高， (1000～1700Pa)超負荷通過能力較差，運行時阻力能耗比電除塵器大。對不同工況變化，袋 式 除塵器入口及本體易產(chǎn)生正壓現(xiàn)象。壓力損失大，且波動較大。袋 式 除塵器的除塵效率很大程度上取決于濾袋。普通濾袋耐低溫能力差（只能處理小于 230℃的氣體），而耐高溫濾料價錢又過高，使成本增加。而且，濾袋由于容易破損，壽命不長，更換周期一般較短，一般為一年。另外，濾袋受煙氣濕度影響大，煙氣濕度的高低改變露點，露點越高越易引起結露、糊袋，影響除塵器過濾性能，增加阻力。 在維 護費用方面，電除塵器的使用壽命一般在 l0 年以上，在正常工況使用下，每年的維護費用約為一次性投資的 5％，甚至更低。當袋 式 除塵器采用進口覆膜濾料時，其使用壽命一般為 34 年，在袋 式 除塵器的總投資中，濾袋的費用約占設備總投資的 65％～ 70％，每年濾袋的換袋維護 的 費用約為設備總投資的 20％～ 25％。僅袋 式 除塵器濾袋的換袋費用 就是電除塵器維護費用的 3 倍左右。 (四 ) 方案 確定 綜上所述，袋、電除塵器各自存在著其優(yōu)點及不足，在此，在綜合考慮本項目設計各項指標的基礎上，對這兩種方案進行比選，力求達到最優(yōu)化設 計。 所以， 本 次 設計 采用電袋 復合 除塵。單一的靜電或布袋除塵器均有其優(yōu)缺點。靜電除塵器的優(yōu)點在于阻力小 ,對粗粒子的收塵效率較高 ,故障率小 ,維護簡單。但是 ,由于其除塵機理造成的除塵性能不穩(wěn)定 ,以及對高比電阻和超細粉塵的不適應性 ,在環(huán)保要求越來越嚴格的今天 ,已不能適應人們的要求。靜電除塵器的除塵效率受到設計水平、鍋爐運行狀況、燃煤煤種、粉塵的物理化學性能等很多因素的影響。再加上我國燃煤電廠用煤品種多變 ,而且 ,在平時的運行維護上存在一定問題 ,導致了現(xiàn)役的靜電除塵器大多都很難達到設計效率。 袋式除塵器是一種高效的除塵器 ,其特點在于能夠將 排放穩(wěn)定在一個較低的濃度上一般可以小于 30,除塵效率高且穩(wěn)定 ,不受粉塵性質的影響 ,能夠達到新的大氣排放標準 ,同時還有一定的脫硫能力。袋式除塵器的不足則表現(xiàn)為系統(tǒng)阻力較高 ,一般達到 15002021Pa,這使得引風機的功率和能耗較大 ,同時 ,清灰裝置復雜。而且濾袋的壽命有限 ,更換費用高?？傮w而言 ,袋式除塵器雖然除塵效率高 ,但一次性投資和后期維護費用均高。 電袋復合除塵器是基于靜電除塵和布袋除塵兩種成熟的除塵理論而提出的一種新型的除塵技術。它結合了電除塵器和布袋除塵器的優(yōu)點 ,除塵效率高 ,排放濃度可以低于 10,既 能滿足新的環(huán)保標準 ,又能增加運行可靠性 ,降低電廠除塵成本。 二、 脫硫工藝 簡介 脫硫系統(tǒng)工藝采用石灰石 /石膏濕法脫硫工藝，系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)等組成。其基本工藝流程為 :鍋爐煙氣經(jīng)電 袋 除塵器除塵后，通過增壓風機、 GGH 降溫后進入吸收塔。在吸收塔內煙氣向上流動且被向下流動的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌。循環(huán)漿液則通過噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中，以便脫除 S0HCl 和 HF，與此同時在“強制氧化工藝”的處理下反應的副產(chǎn)物被導入的空氣氧化為石膏 (CaSO4?2H2O)，并通過石膏漿液泵排出，進入石膏脫水系統(tǒng)。漿液池 底部進行攪拌，防止?jié){液中的固體成分沉積結垢。經(jīng)過凈化處理的煙氣經(jīng)吸收塔頂部的兩級除霧器（在此處清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴被去除），最后 潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。 三、 脫硝工藝 簡介 本次設計采用 SCR 煙氣脫硝技術。 脫硝系統(tǒng)的工藝裝置主要組成部分包括兩個裝有催化劑的反應器、兩個液氨存儲罐及一套氨氣注入系統(tǒng)。來自存儲罐的液氨靠自身的壓力進入蒸發(fā)器中，被熱水加熱蒸發(fā)成氨氣。從氨氣積壓器出來的氨氣經(jīng)由稀釋風機來的空氣 ， 在氨氣 /空氣混合器混合稀釋，通過注入系統(tǒng)被注入到煙氣中，被稀釋的氨氣和脫硝裝置加裝于鍋爐省煤器至空 氣 預器之間的煙道上，整體布置在送一次風機上部。系統(tǒng)不設置旁路煙道，進出口無擋板門，分為AB 兩側，兩側煙道獨立，對稱布置，煙道內部采用導流板降低系統(tǒng)阻力。SCR 入口處有噴氨格柵和星型混合器，氨氣和稀釋風經(jīng)過噴氨層噴嘴進入煙道內部，然后經(jīng)過星型混合器產(chǎn)生擾流來加強與煙氣的混合均勻程度。經(jīng)過兩個 90 度煙道彎頭后，混合均勻的煙氣進入催化劑上層的均流板。均流板為 500mm 高垂直布置的蜂窩狀通道，起到穩(wěn)流和均布煙氣作用，并且保證煙 氣垂直進入催化劑。經(jīng)過均流板后進入兩層催化劑，然后經(jīng)出口煙道進入空預器。在每側每層催化劑上有 4 臺耙式吹灰器，采用輔汽進行吹掃。脫硝催化劑底部水平煙道上有灰斗和輸灰系統(tǒng)，對積存的灰進行定期輸送。煙氣在 SCR 前被充分混合均勻后進入兩層催化劑，進而產(chǎn)生化學反應，氮氧化物就被脫除。 第二部分 處理總流程 第 三 部分 除塵系統(tǒng)設計計算 一、 電除塵區(qū)設計計算 (一 ) 燃煤鍋爐排煙量計算和煙塵、二氧化硫濃度計算 以 1 ㎏煤為基準計算 元素 百分比 摩爾量 （ mol） 理論需氧量 （ mol） 理論煙氣量 （ mol） 鍋爐 SCR AH 電袋除塵器 GGH FGD GGH 煙囪 300 oc 300 oc 140 oc 140 oc 100 oc 50 oc 140 oc C 54. 2 H O 0 0 N 0 0 S W 0 A 理論需氧量為： ++－ 理論空氣量為： = mol 理論空氣體積為： 103 = 實際空氣量為： = mol 實際空氣體積為： 103= 空氣中水的體積分數(shù)為： （ ） 103= 空氣中水量為： = 理論煙氣量為：++++++= 理論煙氣體積為： 103= m3 標準狀況下實際煙氣量： ???? = ????’+ (???1) ????’ 式中 : α —— 空氣過量系數(shù)； ????′—— 標準狀況下理論煙氣量， mN3/kg。 Qa39?！?標準狀況下理論空氣量， mN3/kg。 實際煙氣量為： + （ ） = mN3/kg 煤 Q=Qs設計煤耗量 = 103== mN3/s 標準狀態(tài)下含塵濃度： C=dsh Ar/Vfg =40% %/= 104mg/mN3 標準狀態(tài)下 SO2濃度： Cso2=2Sr 96%/Vfg=2 % 96%/ = 103mg/mN3 (二 ) 除塵器的選擇 1. 電除塵器型號的確定 臥式電除塵器的特點是可實現(xiàn)分電場供電，避免各電場間相互干擾，以利于提高除塵效率；便于分別回收不同成分、不同粒徑的粉塵，達到分類富集的作用；容易做到氣體沿電場斷面均勻分布；由于粉塵下落方向與氣體運動方向垂直，粉塵二次飛揚比立式電除塵器少；設備高度較低，安裝、維護方便；適宜于負壓操作，對風機使用壽命和勞動條件十分有利。 板式電除塵器清灰效果好，制作、安裝和維護檢修比較方便容易。 單區(qū)式電除塵器的特點是氣體含塵塵粒荷電和積塵在同一區(qū)域進行，電暈極系統(tǒng)和沉塵極系統(tǒng)都裝在這個區(qū)域內，在工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛應用；雙 區(qū)式電除塵器是氣體含塵塵粒荷電和積塵在兩個區(qū)域進行，它存在著塵粒若在前區(qū)未能荷電到后區(qū)就無法捕集。 同極距在 400mm 以上的稱為寬間距電除塵，它在本體結構上與常規(guī)電除塵沒有根本區(qū)別。但由于間距的加大，供電機組電壓的提高，有效電場強度大，板電流密度均勻，驅進速度提高，有利于凈化高比電阻粉塵。 因此，擬設計臥式、板式、單區(qū)式、無輔助電極的寬間距電除塵器。 2. 電場風速 v 的確定 氣流速度的大小和所需電除塵器的尺寸成反比例的關系，為了 節(jié)約投資，除塵器就要設計的緊湊，尺寸小，這樣，氣流速度必然大，粉塵顆粒在除塵器電場內的逗留時間就短；氣流速度增大的結果，氣體紊流度增大，二次揚塵和粉塵外攜的概率增大。氣流速度對塵埃的驅進速度有一定的影響，其相互關系中有一個相應的最佳流速，在最佳流速下，驅進速度最大。在大多數(shù)的情況下，顆粒在電場有效作用區(qū)間逗留 812s，電除塵就能得到很好的除塵效果。 根據(jù)規(guī)定，電廠鍋爐的電場速度一般為 。 (三 ) 除塵效率計算 1. 除塵效率 η=1CS/C 式中 ： C—— 標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度， mg/mN3； CS—— 標準狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標準中的規(guī)定值， mg/mN3 η=1CS/C=1 104=% 2. 工況下流量 : Q39。=QPT39。/（ P39。T） (m3/h) 式中 ： Q—— 標準狀態(tài)下的煙氣流量， mN3/h； P—— 標準狀態(tài)下的壓強， KPa； P39?！?工況下的壓強， KPa； T39。—— 工況下的煙氣溫度， K； T—— 標準狀態(tài)下的溫度， 273K。 Q39。=QPT39。/（ P39。T） = （ 140+273） /（ 80273） =考慮余量所以總流量 Q==(四 ) 電除塵選型計算 1. 沉淀極板面積計算： 電除塵器有效驅進速度： (P270),取 。 設計電除塵效率為 95%。 極板比表面積 ： %)951ln()1ln(2 ?? ?????? ?? ?Sm2 沉淀極板總面積 ： SA=Q′S= = m2 對 SA 進行修正，取修正系數(shù)為 ，則 SA′ = 2. 電除塵器的電場風速及有效斷面計算 電場風速為 1m/s（ P271） 電除塵器分為雙室。 有效斷面積 ： Fk=Q/2v=㎡ 對于板式電除塵器，斷面寬高比為 1～ ，取 求得 B1=，取 ； H=16m 3. 通道寬度及電場長度計算 1) 通道寬度的選擇 因為采用寬間距 集塵板 和電暈極的數(shù)量減少，因而節(jié)約鋼材、減輕質量， 集塵板 和電暈極的安裝和維護都比較方便。極距增加，平均場強提高，板電流密度并不增加，對收集高比電阻粉塵有利。 通常以 400～ 1000 ㎜較為合理，本次設計取 1000 ㎜ 。 2) 通道數(shù)、電場長度及電場數(shù)計算 集塵 板選擇 Z 形 Bb/a=≥ 取 e=δ= 通道數(shù) ????? eb BZ ，取 20 個通道。 長度 L= ???????? =2016 = 臥式電除塵器中一般可將電場沿氣流方向分為幾段，每個電場不宜過長，取電場數(shù) n 為 2。 則，每個電場的長度為 ，取 。 則，單室每個電場的集塵面積為 A=916202=5760m2 每個電場的效率為 ηi = 1? exp(?AωIqv) 求得 ηi=，所以 ηT=%95%，符合設計要求。 (五 ) 電除塵器內部尺寸計算 1. 寬度方向上的尺寸 1) 電除塵器內壁寬 電除塵器為 兩 室，內壁寬為 mmeZB 2070030010042021004b2 ??????????? 式中： B —— 電除塵器的內壁寬， mm； ? —— 最外層的一排極板中心線與內壁間的距離， mm； 取 ?=100mm