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1、（冶金行业）SG型火电厂锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式氨法 目录1.方案论证11.1污染源情况11.2系统选择11.3系统的特点11.4工艺流程11.5 SG1000/160型火电厂锅炉中废气燃烧的相关计算21.5.1理论空气需要量21.5.3粉尘量的计算21.5.6含S浓度32除尘设备说明与计算袋式除尘器32.1袋式除尘器简述32.2袋式除尘器技术原理和工艺流程32.2.1袋式除尘技术原理32.2.2袋式除尘工艺流程52.3影响滤尘效率的主要因素62.3.1滤布及粉尘层的影响62.3.2滤布结构与性质的影响72.3.3过滤速度的影响72.4除尘设备设计说明书72.4.1设计袋式除尘器方案简介7
2、2.4.2袋式除尘器设计须知82.4.3脉冲袋式除尘器系统组成83除尘设备的说明与计算脉冲袋式除尘93.1除尘设备设计计算书93.1.1过滤面积A93.1.2滤袋直径和长度93.1.3滤袋数量n的确定94脱硫设备的说明与计算湿式氨法脱硫94.1氨法脱硫简述104.2氨法脱硫技术原理和工艺过程114.2.1氨法脱硫技术原理114.2.2氨法脱硫工艺过程114.3氨法脱硫技术特点124.3.1 完全资源化-变废为宝、化害为利124.3.2脱硫副产物价值高124.3.3 装置阻力小-方便锅炉系统配置，节省运行电耗134.3.4 脱硫装置可靠-运行方便、高效、脱硫效率高134.3.5 装置设备占地小-
3、便于老锅炉改造134.3.6 既脱硫又脱硝-适应环保更高要求144.3.7 自主知识产权技术符合国情、适合全面推广144.4脱硫设备设计说明书144.4.1设计氨法脱硫操作系统方案简介144.4.2 喷淋吸收塔主要工艺设计参数154.4.3喷淋塔的设计程序164.4.4副产品后处理过程164.5脱硫设备设计计算书174.5.1喷淋塔吸收区高度计算174.5.2烟气流速174.5.3喷淋塔吸收区的高度的确定184.5.4喷淋塔的塔径的计算184.5.5喷淋塔浆液池高度设计计算184.5.6喷淋塔除雾区设计184.5.7喷淋塔中浆液的喷嘴，喷管的设计及计算204.5.8喷淋塔人孔的设计235烟囱设
4、计计算235.1烟囱高度的计算235.2烟气释放热计算235.3烟气抬升高度计算245.4烟囱直径的计算245.5烟囱阻力计算246管道管径的计算256.1管道计算257配套设施设计计算267.1增压风机的选型计算267.2氧化风机的选型计算27参考文献：29结束语301.方案论证1.1污染源情况火力发电厂主要利用煤作为动力燃料进行发电。煤燃烧后产生的尾气主要含粉尘等，其具体组成情况如表1： 表1 火电厂尾气具体组成情况（中硫烟煤）大气污染源名称尾气所含成分量（%）61.5%4%3%1%1.5%18%11%15%排烟温度（）160飞灰率（）36空气过剩系数1.2烟气在锅炉出口前阻力（Pa）12
5、201.2系统选择本设计采用逆喷低压脉冲袋式除尘器作为除尘主体设备；同时本设计采用湿式氨法进行脱硫作为主体脱硫设备，经过该设计，尾气的排放达到大气污染物排放标准中2类区新建排污标准。1.3系统的特点袋式除尘器投资费用低。主体设备除尘效率高，且性能稳定可靠操作简单使用灵活。湿式氨法脱硫脱硫效率高，脱硫副产物硫酸铵可做农用肥，且氨来源稳定，副产物具有市场。1.4工艺流程针对火电厂煤燃烧尾气的具体成分，采用先脱硫后除尘的方法进行处理,具体流程如图1： 废气源 图1 火电厂尾气处理工艺流程图1.5 SG1000/160型火电厂锅炉中废气燃烧的相关计算初始条件:如表一数据锅炉煤耗量:100t/h.1.5
6、.1理论空气需要量 得 ；1.5.2燃烧生成的烟气总体积为已知燃煤不需要雾化蒸汽，所以得1.5.3粉尘量 的计算因为燃烧炉为沸腾炉，所以 取20%.除尘效率设为97%得1.5.4烟气总量 计算，其中B=100t/h得 ；1.5.5 的计算得；1.5.6含S浓度2除尘设备说明与计算袋式除尘器2.1袋式除尘器简述袋式除尘器是利用多孔纤维材料制成的滤袋（简称布袋）将含尘气流中的粉尘捕集下来的一种高效除尘装置。由于其具有除尘效率高，尤其对微米级粉尘颗粒具有较高的捕集效率，且不受粉尘比电阻的影响；运行稳定，对气体流量及含尘浓度适应性强；处理流量大，性能可靠等优点，因此广泛适用于工业含尘废气净化工程。但目
7、前存在的主要问题是：普通滤料不耐高温，若采用特殊滤料，则成本过高；另外不适宜净化黏性及吸湿性强的气体，否则气体温度低于露点温度时，会产生糊袋现象，使除尘器不能正常工作。2.2袋式除尘器技术原理和工艺流程2.2.1袋式除尘技术原理含尘气体由灰斗部进气口进入过滤室，较粗颗粒直接落入灰斗或灰仓，含尘气体经过滤袋过滤，粉尘阻留于袋表面。净气经袋口到净气室，由风机排入大气。当滤袋表面的粉尘不断增加，导致设备阻力上升到设定值时，时间继电器输出信号，控制信开始工作，逐个开启脉冲阀，使压缩空气通过喷口对滤袋进行吹气清灰，在反向气流的作用下，附于袋表面（或过滤层内）的粉尘迅速脱离滤袋落入灰斗，粉尘由放灰阀排出。
8、全部滤袋喷吹清灰结束后，除尘器恢复正常工作。 图2 滤布的滤尘过程 由于滤布除尘效率高，所以被使用的最为广泛。惯性碰撞、拦截、扩散、重力和静电作用等粉尘粒子的沉降机理是分析过滤式除尘器滤尘机理的理论基础。根据不同粒径的粉尘在流体中运动的不同力学特性，过滤除尘机理涉及以下几方面。（1）筛滤作用。过滤器的滤料网眼一般为550m，粉尘粒径大于网眼直径或粉尘沉积在滤料间的尘粒间空隙时，粉尘即被阻留。对于新织物滤料，由于纤维间的空隙远大于粉尘粒径，所以筛滤作用很小，但当滤料表面沉积大量粉尘形成粉尘层后，筛滤作用显著增强。（2）惯性碰撞作用。一般粒径较大的粉尘主要依靠惯性碰撞作用捕集。当含尘气流接近滤料的
9、纤维时，气流将绕过纤维，其中较大的粒子（大于1m）由于惯性作用，偏离气流流线，继续沿着原来的运动方向前进，撞击到纤维上而被捕集，所有处于粉尘轨迹临界线内的大尘粒均可到达纤维表面而被捕集。这种惯性碰撞作用，随着粉尘粒径及气流流速的增大而增强。因此，提高通过滤料的气流流速，可提高惯性碰撞作用。 图3 几种集中除尘机制示意（3）拦截作用。当含尘气流接近滤料纤维时，较细尘粒随气流一起绕流,若尘粒半径大于尘粒中心到纤维边缘的距离时，尘粒即因与纤维接触而被拦截。（4）扩散作用。对于小于1m 的尘粒，特别是小于0.2m 的亚微米粒子，在气体分子的撞击下脱离流线，象气体分子一样作布朗运动，如果在运动过程中和纤
10、维接触，即可从气流中分离出来。这种作用即称为扩散作用，它随流速的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。（5）静电作用。许多纤维编织的滤料，当气流经过时，由于摩擦会产生静电现象，同时粉尘在输送过程中也会由于摩擦和其它原因而带电，这样会在滤料和尘粒之间形成一个电位差,当粉尘随着气流趋向滤料时,由于库仑力作用促使粉尘和滤料纤维碰撞并增强滤料对粉尘的吸附力而被捕集,提高捕集效率。（6）重力沉降作用。当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒，可能因重力作用而自然沉降下来。过滤式除尘器的滤尘过程比较复杂，一般来讲，粉尘粒子在捕集体上的沉降，是多种沉降机理联合作用的结果。而且，随着滤料的空隙、气流流
11、速、粉尘粒径以及其它原因的变化，各种机理对不同滤料的过滤性能的影响也不同。2.2.2袋式除尘工艺流程铸造废气间接空气和水冷却袋式除尘器废气达标排放。图4 除尘器工艺流程2.3影响滤尘效率的主要因素2.3.1滤布及粉尘层的影响（1） 积尘厚度的影响：对于效率而言，积尘后正常工作振打后清洁滤料（2） 清洁滤料的影响（3） 粒径大小： =0.3m的粒子效率较低。因为恰是惯性与拦截捕集作用的下限，扩散的上限。图5 瞬时捕集效率的实测例图6 滤布在不同积尘状态下的除尘效率2.3.2滤布结构与性质的影响滤布结构与性质不同，效率也不同。绒布的效率大于素布的效率；长绒的大于短绒的。2.3.3过滤速度的影响A滤
12、布总面积， Q处理气量， 比负荷 ： 受到：（1）.滤尘机理的影响,较大粒子,要求大的,此时效率高, 2m/min为宜。小于1m的粒子，减小过滤速度，则效率增大。 （2）清灰方式（3）含灰浓度等2.4除尘设备设计说明书2.4.1设计袋式除尘器方案简介袋式除尘器设计选型通常依据处理风量来确定设备规格，结合入口粉尘浓度并按照设备阻力要求选择过滤风速，结合烟气温度、湿度、气体组分、粉尘特性、排放要求来确定滤袋材质及表面处理方式，并根据入口粉尘浓度、粉尘颗粒度来确定除尘器的结构型式，包括除尘器进风方式、烟气流场分布和清灰方式。过滤风速也称气布比，通常在入口粉尘浓度小于50 条件下，适合的过滤风速选择在
13、0.9-1.0m/min，在入口粉尘浓度在50-100 条件下，适合的过滤风速选择在0.85-0.9m/min。选择好过滤风速后，即可结合处理烟气量确定过滤面积。按此进行设计选型，设备运行阻力可以控制在1200Pa以下。火电厂锅炉烟气进入到除尘器入口温度通常在120-160之间，也有少量运行温度小于110或大于170，尽管很多高温滤料单纯从滤料耐温角度而言是可以选择的，但由于烟气中存在 、 、 、 等物质，这些物质对 某些滤料在高温条件是有化学损伤作用的，因而滤料选择要结合温度、烟气组分和性价比综合考虑。烟气湿度是影响烟气露点温度的重要因素之一，也会影响到粉尘的黏度，从而影响到除尘器的过滤和清灰性能。锅炉爆管导致大量水汽进入除尘器进而产生糊袋现象，就是烟气湿度急剧升高原因所致。有些燃料如褐煤、煤泥含水率高达30%，烟气湿度对应要达到12-15%，比常规的烟气湿度5-8%要高出一倍以上，势必使粉尘的黏性加大，此时滤料的表面处理就至关重要，除常规的烧毛、热定型外，还需进行PTFE乳液浸渍处理，目的就是提高滤料表面的易清灰性能。同时，高的烟气湿度在温度较高的条件下，对P84、NOMEX等滤料具有一定的水解损伤作用。烟气组分中的对滤料具有较强的氧化作用， 、 、 、 又
