【正文】 、Go、Gc：分別為除塵器進(jìn)口、出口和落入灰斗的塵量。（mg/ m3）解得：φ=[(1714291200)/171429]100%≈%第三章 工藝設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則1. 嚴(yán)格執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)有關(guān)法規(guī)，按規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，使處理后的廢氣各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到且優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。3. 工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選型能夠在生產(chǎn)運(yùn)行過程中具有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，確保達(dá)標(biāo)排放。 廢氣處理方法選擇 除塵方法選擇關(guān)于除塵方法，我們選擇脈沖噴吹袋式除塵器。我們可以從以下幾個(gè)問題來考慮選擇適當(dāng)?shù)某龎m方法：a) 選用的除塵器必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求；，%以上。b) 粉塵顆粒物的物理性質(zhì)對(duì)除塵器性能無較大影響；本設(shè)計(jì)所涉及的煙氣與空氣性質(zhì)相似，除含有一定濃度的二氧化硫之外無它。由此我們?nèi)耘f只能選擇袋式除塵器或者靜電除塵器。該濃度相對(duì)而言較高，因此我們?nèi)粢_(dá)到要求除塵效率必須采用高效率除塵器。d) 煙氣溫度和其他相關(guān)性質(zhì)的契合度；初始煙氣溫度：393K（即120℃），并沒有超出任何一項(xiàng)目的適用范圍，除了部分袋式除塵器，因此若是我們選擇該種方式，必須采用耐高溫的濾料類型。除了空間因素、地理環(huán)境等要素外，最為重要的就是投資及操作、維修費(fèi)用。 脫硫工藝選擇至于脫硫處理工藝，通過對(duì)目前國內(nèi)外有關(guān)中小型燃煤工業(yè)鍋爐的除塵脫硫技術(shù)的相關(guān)研究比較，從而去粗取精，我們由此可以選擇出適合于我們的要求的廢氣處理方案。世界范圍的燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)，經(jīng)過30多年的發(fā)展，己經(jīng)進(jìn)入較成熟的第三代時(shí)期，并且仍是以濕式石灰石/石灰一石膏法為主。我國燃煤電廠引進(jìn)國外技術(shù)建設(shè)了一些示范項(xiàng)目脫硫裝置，涵蓋石灰石/石灰一石膏法、噴霧干燥法等幾種工藝，為煙氣脫硫技術(shù)在我國的應(yīng)用和國產(chǎn)化起到了積極的推動(dòng)作用。因此，在此份設(shè)計(jì)里我們選擇當(dāng)下主流的脫硫方法——濕式石灰石/石灰一石膏法。由于反應(yīng)原理大同小異，本設(shè)計(jì)總結(jié)了一些通用的規(guī)律和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，基本適用于目前市場(chǎng)上常用的各種石灰石石膏法煙氣脫硫技術(shù)，包括噴淋塔、鼓泡塔、液柱塔等。圖31 石灰石/石灰－石膏濕法煙氣脫硫工藝流程簡(jiǎn)圖 原理說明在該工藝中,煙氣經(jīng)過袋式除塵器進(jìn)行除塵后，再進(jìn)入脫硫吸收塔，在吸收塔內(nèi)與20%～30%的石灰石粉漿料或20%左右的石灰乳濁液接觸，SO2被吸收生成亞硫酸鈣，亞硫酸鈣被氧化成硫酸鈣即石膏。通過添加有機(jī)酸可使脫硫效率提高到95%以上。下面我們就分開對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)的介紹分析： 除塵工藝 工藝描述 袋式除塵器雖是最古老的除塵方式，但是由于他效率高，性能穩(wěn)定可靠、操作簡(jiǎn)單，除塵效率一般可達(dá)99%以上，因而得到越來越廣泛的使用。近年來，由于高溫濾料和清灰技術(shù)的發(fā)展，袋式除塵器在冶金、水泥、化學(xué)、陶瓷、食品等不同的工業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用。小型袋式除塵機(jī)組就是這樣工作的。它通過以下幾種效應(yīng)捕集粉塵。（2）慣性碰撞效應(yīng)：含塵氣體流過濾料時(shí)，塵粒在慣性力作用下與濾料碰撞而被捕集。圖 41 圖 42過濾過程如圖41所示，含塵氣體通過濾料時(shí)，隨著它們深人濾料內(nèi)部，使纖維間空間逐漸減小，最終形成附著在濾料表面的粉塵層（稱為初層）。這時(shí)的濾料只是起著形成初層和支持它的骨架作用。這樣會(huì)把粘附在縫隙間的塵粒帶走，使除塵效率下降。因此除塵器運(yùn)行一段時(shí)間后，要及時(shí)進(jìn)行清灰，清灰時(shí)不能破壞初層，以免效率下降。由于濾料本身的網(wǎng)孔較大，一般為20～50μm，表面起絨的濾料約為5～10μm。由于袋式除塵器主要依靠粉塵層來過濾截留粉塵，因此，即使網(wǎng)孔較大的濾布，只要設(shè)計(jì)合理，對(duì)1μm左右的塵粒也能得到較高的除塵效率。例如在鋁電解過程所產(chǎn)生的煙氣中，除含有粉塵外，還有一定量的氟化氫和瀝青煙等。采用白云石粉末作預(yù)附層材料進(jìn)行瀝青煙氣干式過濾凈化，也取得良好的效果。對(duì)于高粘性粉塵如氧化鋅粉塵，采用預(yù)附層技術(shù)處理，可使除塵器阻力下降，效率提高。過濾袋是過濾除塵的主體，它由濾布和固定框架組成。清灰及其控制裝置是保證袋式除塵器按設(shè)定周期進(jìn)行清灰的重要部件，其性能直接影響袋式除塵器的正常工作。常用有以下幾種清灰方式：（1）機(jī)械清灰 這是一種最簡(jiǎn)單的方式，它包括人工振打，機(jī)械振打，高頻振蕩等。機(jī)械清灰簡(jiǎn)單，但振動(dòng)分布不均勻，過濾風(fēng)速低，對(duì)濾袋損害較大。逆氣流清灰有兩種工作方式：反吹風(fēng)清灰和反吸風(fēng)清灰。清灰氣流可以由主風(fēng)機(jī)供給，也可以單獨(dú)設(shè)反吹(吸)風(fēng)機(jī)。（3）脈沖噴吹清灰 它以壓縮空氣通過文氏管誘導(dǎo)周圍的空氣在極短的時(shí)間內(nèi)噴入濾袋，使濾袋產(chǎn)生脈沖膨脹振動(dòng)，同時(shí)在逆氣流的作用下，濾袋上的粉塵被剝落掉入灰斗。（4）聲波清灰 它是采用聲波發(fā)生器使濾料產(chǎn)生附加的振動(dòng)而進(jìn)行清灰的。效率高，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資省，對(duì)濾料要求不高，維修量少，濾袋壽命長(zhǎng)過濾風(fēng)速低逆氣流反吹袋式除塵器過濾風(fēng)速小于1m／min，—／min，阻力1800～2000Pa處理風(fēng)量大，可達(dá)105m3／h以上；反吸風(fēng)壓過大，大于4KPa回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器80～120℃，阻力約為800～1400Pa。清灰強(qiáng)度高，清灰效果好，可以不間斷連續(xù)工作必須要有壓縮空氣源表43袋式除塵器用的濾料種類較多。不起絨的濾布稱為素布，經(jīng)起絨使表層纖維形成絨毛的濾布稱為絨布。但是它需要有強(qiáng)有力的清灰措施。近年來，由于化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多耐高溫的新型濾料，如芳香族聚酰胺（長(zhǎng)期使用溫度220℃）、聚四氟乙烯（使用溫度240℃）等，這些新型濾料的出現(xiàn)，擴(kuò)大了袋式除塵器的應(yīng)用領(lǐng)域。奧綸的耐酸性好、耐磨性差，最高使用溫度在130℃左右，可用于有色金屬冶煉中含SO2煙氣的凈化。滌綸絨布是國內(nèi)性能較好的一種濾料。這種濾料具有容塵量大、除塵效率高、阻力小，清灰效果好等特點(diǎn)。玻璃纖維濾料主要用于水泥、冶煉、炭黑等部門的高溫?zé)煔鈨艋? 相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算 根據(jù)上述條件進(jìn)行選型，針對(duì)本項(xiàng)目的參數(shù)具體研究如下：1) 選型、濾料及清灰方式； 結(jié)合前面選擇除塵器的幾大標(biāo)準(zhǔn)，綜合煙氣性質(zhì)（即偏酸性，393K，詳見表42）以及資金的考慮，該方案決定采用脈沖噴吹袋式除塵器，所用濾料種類為奧綸，并采用白云石粉末作預(yù)附層材料。由于過濾過程復(fù)雜，難于從理論上求得袋式除塵器的除塵效率計(jì)算式。過濾氣速亦對(duì)除塵器的性能有很大的影響。每一個(gè)過濾系統(tǒng)根據(jù)它的清灰方式、濾料、粉塵性質(zhì)、處理氣體溫度等因素都有一個(gè)最佳的過濾氣速。設(shè)計(jì)時(shí)可參照表44確定：表44 袋式除塵器推薦的過濾氣速（m/min）等級(jí)粉 種灰法振打與逆氣流聯(lián)合脈沖噴吹反吸風(fēng)1炭黑①氧化硅（白炭黑），鉛①鋅①的升華物以及其它氣體中由于冷凝和化學(xué)及應(yīng)形成的氣溶膠，化妝粉，去污扮，奶粉，活性炭，由水泥窯排出的水泥①～～～2鐵①及鐵合金①的升華物：鑄造塵，氧化鋁①，由水泥磨排出的水泥①碳化爐升華物①，石灰①，剛玉，安福粉及其它肥料，塑料，淀粉～～～3滑石扮，煤，噴砂清理塵，飛灰①陶瓷生產(chǎn)的粉塵，炭黑（二次加工）顏料，高嶺土，石灰石①，礦塵，鋁土礦，水泥（來自冷卻器）①，搪瓷～～～4石棉，纖維塵，石膏，珠光石，橡膠生產(chǎn)中的粉塵，鹽，面粉，研磨工藝中的粉塵～～—5煙草，皮革扮，混合飼料，木材加工的粉塵，粗植物纖維（大麻、黃麻等）～～—注：①指基本上為高溫粉塵我們可知本項(xiàng)目煙氣內(nèi)所含粉塵基本上是由煤類，如飛灰、炭黑等物質(zhì)組成，再結(jié)合上表，所以，～。4) 計(jì)算過濾面積A；根據(jù)過濾氣速vF=3 m/min，我們可以根據(jù)下式計(jì)算總過濾面積A： A = Q/(60vF)其中 Q——預(yù)處理的煙氣體積，m3/h；則有：A = Q/(60vF ) =11000/(603)≈ ㎡又有：氣布比： δ= 煙氣體積流量/濾布面積=(11000 m3/h)/≈180 m/h5) 除塵器設(shè)計(jì)。型號(hào)規(guī)格過濾面積m2含塵濃度g/m3過濾風(fēng)速m/min過濾風(fēng)量m3/n阻力H2omm效率％外型尺寸長(zhǎng)寬高(mm)MC84Ⅱ63＜1524756015120120150309016783667表45由表45可知：我們可以選擇MC84Ⅱ號(hào)脈沖噴吹袋式除塵器。 脫硫工藝首先根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所算的總的脫硫標(biāo)準(zhǔn)為：%，而往往當(dāng)下的簡(jiǎn)單脫硫工藝的脫硫效率達(dá)不到此標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)研究所得我們可以采取多級(jí)處理的方法進(jìn)行脫硫工藝。以下我們就幾個(gè)主要系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)介紹： 煙氣系統(tǒng) 工藝介紹從鍋爐引風(fēng)機(jī)后的總煙道上引出的煙氣，通過增壓風(fēng)機(jī)升壓接入煙氣煙氣換熱器降溫，通過袋式除塵器，繼而再進(jìn)入吸收塔。在主體發(fā)電工程煙道上設(shè)置旁路擋板門，當(dāng)鍋爐啟動(dòng)、裝置故障、檢修停運(yùn)時(shí)，煙氣由旁路擋板經(jīng)煙囪排放。系統(tǒng)中設(shè)置一臺(tái)靜葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)，其性能能適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化的要求。在設(shè)計(jì)條件下能保證煙囪入口的煙氣溫度不低于80186。在煙氣脫硫裝置的進(jìn)、出口煙道上設(shè)置雙擋板門用于鍋爐運(yùn)行期間脫硫裝置的隔斷和維護(hù)，在旁路煙道上裝設(shè)單擋板門。壓力表、溫度計(jì)和SO2分析儀等用于運(yùn)行和觀察的儀表，安裝在煙道上。所有的煙氣擋板門易于操作, 在最大壓差的作用下具有100%的嚴(yán)密性。 增壓風(fēng)機(jī)每臺(tái)爐配置一臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)，用于克服裝置系統(tǒng)內(nèi)造成的煙氣壓降。增壓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)在進(jìn)入布袋除塵之前運(yùn)行。增壓風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)流量情況下的效率不小于85%。增壓風(fēng)機(jī)參數(shù)見下煙氣系統(tǒng)主要設(shè)備清單。蓄熱元件采用涂有搪瓷的鋼板。GGH漏風(fēng)率始終保持小于1%。保證在煙囪入口的凈煙氣溫度不低于80℃。C。 煙氣擋板煙氣擋板包括入口原煙氣擋板、出口凈煙氣擋板、旁路煙氣擋板，擋板的設(shè)計(jì)能承受各種工況下煙氣的溫度和壓力，并且不會(huì)有變形或泄漏。 煙道及其附件煙道根據(jù)可能發(fā)生的最差運(yùn)行條件（例如：溫度、壓力、流量、污染物含量等）進(jìn)行設(shè)計(jì)。所有不可能接觸到低溫飽和煙氣冷凝液或從吸收塔帶來的霧氣和液滴的煙道，用碳鋼制作，所有可能接觸到低溫飽和煙氣冷凝液或從吸收塔帶來的霧氣和液滴的煙道，采用可靠的內(nèi)襯（鱗片樹脂）進(jìn)行防腐保護(hù)。各段煙道設(shè)計(jì)壓力及運(yùn)行溫度和最大允許溫度如下：⑴原煙氣煙道（GGH前） 設(shè)計(jì)壓力: 1000～＋4000 Pa；運(yùn)行溫度: 120℃，最大允許溫度160℃。⑶凈煙氣煙道（吸收塔后GGH前）設(shè)計(jì)壓力: 1000～＋4000 Pa；運(yùn)行溫度: ℃，最大允許溫度120℃⑷凈煙氣煙道（GGH后） 設(shè)計(jì)壓力: 1000～＋4000 Pa；運(yùn)行溫度: 82℃，最大允許溫度120℃。C；外殼材質(zhì)：Q235；葉片材質(zhì)：16MnR；軸材質(zhì)：35CrMo；電機(jī)：2500kW2煙氣－煙氣換熱器（RGGH）套1入口煙量：11000Nm3/h ；入口煙溫：120℃；原煙側(cè)出口煙溫：80℃；凈煙側(cè)入口煙量：11000Nm3/h ；入口煙溫：℃；出口煙溫：82℃；軸功率：8kW；電機(jī)功率：10kW；3進(jìn)口原煙氣擋板臺(tái)1型號(hào):氣動(dòng)雙百葉密封擋板外殼材質(zhì)：Q235A；葉片材質(zhì)：Q235A； 4出口凈煙氣擋板臺(tái)2型號(hào):氣動(dòng)雙百葉密封擋板外殼材質(zhì)：Q235A+；葉片材質(zhì)：Q235A+；5旁路煙氣擋板臺(tái)1型號(hào)：氣動(dòng)單擋板（帶密封風(fēng)）外殼材質(zhì)：Q235A+；葉片材質(zhì)：Q235A+； SO2吸收系統(tǒng) 工藝介紹 石灰石漿液通過循環(huán)泵從吸收塔漿池送至塔內(nèi)噴嘴系統(tǒng)，與煙氣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)吸收煙氣中的SO2，在吸收塔循環(huán)漿池中利用氧化空氣將亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣。脫硫后的煙氣夾帶的液滴在吸收塔出口的除霧器中收集，使凈煙氣的液滴含量不超過保證值。 設(shè)計(jì)原則濕式吸收塔或吸收塔系統(tǒng)設(shè)計(jì)成沒有預(yù)洗滌塔的液柱塔，沒有填料等內(nèi)部件。包括吸收塔和整個(gè)循環(huán)漿池