大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)---某廠燃煤鍋爐煙氣除塵處理工程方案設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-14 17:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 除 塵器過濾性能，增加阻力。 在維護(hù)費(fèi)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(hù)費(fèi)用約為一次性投資的 5％，甚至更低。當(dāng)袋除塵器采用進(jìn)口覆膜濾料時(shí)，其使用壽命一般為 34年，在袋除塵器的總投資中，濾袋的費(fèi)用約占設(shè)備總投資的65％～ 70％，每年濾袋的換袋維護(hù)費(fèi)用約為設(shè)備總投資的 20％～ 25％。僅袋除塵器濾袋的換袋費(fèi)用，就是電除塵器維護(hù)費(fèi)用的 3倍左右。 [13] 方案比選 綜上所述，袋、電除塵器各自存在著其優(yōu)點(diǎn)及不足， 在此，在綜合考慮本項(xiàng)目設(shè) 11 計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，對這兩種方案進(jìn)行 比選，力求達(dá)到最優(yōu)化設(shè)計(jì)。下表對電、袋除塵的主要優(yōu)缺點(diǎn)、性能、及總體經(jīng)濟(jì)投資做了比較。 電除塵器和袋除塵器的主要優(yōu)缺點(diǎn)比較 電除塵器 袋除塵器 優(yōu)點(diǎn) 1. 可以處理較高溫度的煙氣（～ 400℃） 2. 壓力損失較 ?。s200～ 250Pa） 3. 維護(hù)費(fèi)用低，較耐用 1. 操作簡單 2. 較低的爆炸危險(xiǎn) 3. 受煙氣性質(zhì)變化影響小，對粉塵的性質(zhì)適應(yīng)性廣 4. 出口排放濃度隨入口含塵濃度的變化不大 缺點(diǎn) 1. 存在爆炸的危險(xiǎn) 2. 故障排放較頻繁 3. 受煙氣性質(zhì)變化影響大，對粉塵的適應(yīng)性差 1. 用于煙氣溫度較低的場合（小于 230℃） 2. 壓力損失大（～ 1500 Pa）， 且波動(dòng)較大 3. 投資和操作維護(hù)費(fèi)用高 4. 對濕度大的粉塵易堵塞 電、袋除塵器性能比較表 項(xiàng)目 電除塵器 袋除塵器 處理風(fēng)量 能處理大規(guī)模的工業(yè)廢氣 相對電除塵器偏小 排放情況 一般 5Omg/Nm3排放情況，可以達(dá)到 30mg/Nm3 一般 30mg／ Nm3，可達(dá)到 10mg／ Nm3 阻力 較小，≤ 300Pa 偏大，≤ 1700Pa 對廢氣溫 ≤ 400℃ ≤ 250℃ 12 度要求 對粉塵特性的要求 比較嚴(yán)格，要求控制煙氣粉塵比電阻為 104～ 1011? 一般，對粉塵比電阻沒有要求 設(shè)備維護(hù) 簡單 較高 一次性 投資 一般 較高 運(yùn)行成本 一般 較高 維護(hù)成本 一般 較高 方案確定 由于本設(shè)計(jì)按要求達(dá) 200mg／ Nm3，電、袋兩種除塵方式均可做到達(dá)標(biāo)排放。而通過以上經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的對比，同時(shí)借鑒以往煙氣處理經(jīng)驗(yàn)（通常對于煙氣量小于1O0000m3／ h 以下時(shí)，布袋除塵器比 ESP 效果較好。但是當(dāng)煙氣量大于 100000 m3／ h時(shí)，兩者就會(huì)有較大差距并隨著煙氣量的加 ，袋式除塵器的總投資會(huì)明顯提高），在本項(xiàng)目煙氣處理量 144600m3／ Nh 的情況下，電除塵有著較明顯的優(yōu)勢。 當(dāng)排放濃度 (標(biāo)準(zhǔn)狀況 )要求為不大于 30mg／ m3時(shí)，從低濃度排放和設(shè)備達(dá)標(biāo)運(yùn)行穩(wěn)定性方面出發(fā)，在沸騰爐床尾選用袋收塵器為宜。而本設(shè)計(jì)只要求達(dá)到 200mg／ m3，電除塵器已能滿足其要求。 另外，考慮到電暈封閉 —— 煙氣含塵濃度增大，電場電流會(huì)減小，當(dāng)含塵濃度大于臨界值時(shí)，電場電流趨向于零，除塵作用失敗 。而本項(xiàng)目煙氣粉塵含量不大于 30g／ Nm3，在電收塵允許范圍 (不大于 100g／ Nm3)內(nèi)，適合 于使用電收塵。 綜上所述，本設(shè)計(jì)在綜合考慮各方因素的情況下，本設(shè)計(jì)擬采用電除塵。 第四章 處理流程 除塵系統(tǒng) 包括：氣體輸送管道、除塵器系統(tǒng)、輸灰系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)等。 除塵器系統(tǒng) 13 包括：殼體、電暈極、集塵極、振打清灰裝置、電路系統(tǒng)、工作維修臺(tái)等。 輸灰系統(tǒng) 包括：管道系統(tǒng)、粉塵外運(yùn)系統(tǒng)等 控制系統(tǒng) 采用自動(dòng)控制系統(tǒng)。包括：電源控制系統(tǒng)、輸灰控制系統(tǒng)、清灰控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)等。 供電裝置 供電裝置包括三部分： ⑴ 升壓變壓器 它是將工頻 380V 或 220V 交流電 壓升到除塵器所須的高電壓，通常工作電壓為50～ 60kv。增大極板間距，要求的電壓也相應(yīng)增高。 ⑵ 整流器 它將高壓交流電變?yōu)橹绷麟?，目前都采用半?dǎo)體硅整流器。 ⑶ 控制裝置 電除塵器中煙氣的溫度、濕度、煙氣量、煙氣成分及含塵濃度等工況條件是經(jīng)常變化的，這些變化直接影響到電壓、電流的穩(wěn)定性。因而要求供電裝置隨著煙氣工況的改變而自動(dòng)調(diào)整電壓的高、低（稱之為自動(dòng)調(diào)壓），使工作電壓始終在接近于擊穿電壓下工作，從而保證除塵器的高效穩(wěn)定運(yùn)行。 目前采用的自動(dòng)調(diào)壓的方式有：火花頻率控制，火花積分值控制，平均電壓控制，定電 流控制等。 第五章 預(yù)期處理效果 煙氣的排放溫度 t120℃ 煙氣的排放濃度 C200 mg/Nm3 14 第六章 主要設(shè)施與設(shè)備設(shè)計(jì)選型 主要設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算 煙氣流量與凈化效率計(jì)算 已知條件：每臺(tái)鍋爐產(chǎn)生的煙氣量估計(jì)為 72300Nm3/h，煙氣濃度為 30g/Nm3,其粒徑 5μ m占 60%，煙氣經(jīng)降溫至 120℃進(jìn)入除塵器，煙窗直徑 3m，高度 40m，局部阻力損失60Pa。 120℃時(shí)煙氣流量： smhmQ 33 273 )120273(144600 ????? 根據(jù)《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GWPB31999）規(guī)定，二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)為 200mg/Nm3 所以凈化效率： %3 0 0 0 02 0 011 ????? 進(jìn)出CC? 除塵器的選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）集塵極面積計(jì)算 已知： A － 集塵極面積， m2； η － 集塵效率 ,為 %； Q － 處理氣量， ； ω p－粉塵的有效驅(qū)進(jìn)速度，對于不同的粉塵， ω p＝ ～ 選取，如飛灰ω p＝ ～ ，水泥干粉塵 ω p＝ ～ m/s。設(shè)計(jì)中的粉塵為飛灰，所以選 ω p＝ m/s 。 則 1 mInInQA P ????? ?? （ 2）電場斷面面積 對于一定結(jié)構(gòu)形式的電除塵器，當(dāng)氣體流速增加時(shí)，除塵效率降低。因此氣體流速不宜過大，但流速過小，除塵器體積增大，造價(jià)增加。目前一般采用 v=右。 已知： Q － 處理氣量， ； 則電場斷面面積： mQAC ??? 電場斷面形狀與現(xiàn)場條件有關(guān)，通常希望斷面形狀接近正方形，這樣可使氣體在電場內(nèi)的分布比較均勻，故電場長寬均為 8m。 15 （ 3）集塵極與放電極的間距和排數(shù) 集塵極與放電極的間距對電除塵器的電氣性能及除塵效率有很大影響。間距太小，則由于振打引起的位移 、 加工安裝的誤差和積塵等對工作電壓影響大；間距太大，則要求工作電壓高，往往受變壓器 、 整流設(shè)備 、 絕緣材料允許等的限制。目前，一般集塵極的間距（ 2b）采用 200～ 300mm。即放電極與集塵極之間的間距（ b）為 100～150mm。也可采用 400～ 600 的寬間距，常采用 450mm。在設(shè)計(jì)中采用 450mm。 放電極與放電極之間的距離對放電強(qiáng)度也影響很大。間距太小，會(huì)減弱放電強(qiáng)度；但電暈極太密，也會(huì)因屏蔽作用而使其放電強(qiáng)度降低。 考慮與集塵極的間距相對應(yīng)，放電極間距一般也采用 200～ 300mm。 已知： B— 電場斷面寬度， 8m； B? — 集塵極板間距， m(△ B=2b=450mm)； 則集塵排數(shù) 81 ?????? BBn 通道數(shù)（每兩塊集塵極之間為一個(gè)通道）為 n1，則為 181191 ????n 實(shí)際間距為 mm445188000 ? （ 4）電場長度 根據(jù)集塵極總面積、集塵排數(shù)和電場高度算出必要的電場長度。在計(jì)算集塵極板面積時(shí)，靠除塵器殼 體壁面的集塵極，其集塵面積只能按單面計(jì)算，其余集塵極按雙面計(jì)算。 已知： H— 電場高度， 8m A— 集塵極面積 ,； n— 集塵極排數(shù)， 19； 則電場長度 mHn AL )119(2 )1(2 ??????? 由于每個(gè)電場的長度為 ～ 左右，根據(jù)收塵效率的要求，采取二電場，每個(gè)電場長度為 。 ⑸ 電暈極系統(tǒng)設(shè)計(jì) ① 放電極型式選取 為了
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