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1、摘 要本设计是对某水泥厂回转窑尾除尘系统进行的改造设计。此水泥厂拥有一条2.4/2.641m泾阳型偏心立筒预热器回转窑生产线，其生产能力为5万吨每年普通硅酸盐水泥。处理烟气量：140000m3/h； 烟气温度：180(除尘器入口)； 标准状况下入口烟气含尘浓度：80g/m3； 烟尘露点：35-40；除尘系统改造后的尾气排放标准应符合GB4915-2013水泥厂大气污染物排放标准中的二级标准（30mgm-3）；二氧化硫的排放浓度为200mgm-3，氮氧化物的排放浓度为400mgm-3。根据最新的设计要求以及目前水泥企业的除尘设备新的选用趋势，本设计选用旋风除尘器以及袋式除尘器对原有除尘系统进行进
2、一步的改造，并针对袋式除尘器的特点以及尾气排放过程中对二氧化硫和氮氧化物最新要求添加填料塔。从而能够更好地完成对尾气的处理，并最终能够达到设计所要求的标准，尽可能做到无污染排放。关键词：水泥厂；窑尾除尘；除尘器ABSTRACTThe design is about improvement of the tail of a cement factory kiln dust removal system. The plant has a 2.4/2.6 41m Jingyang eccentric shaft preheater kiln production lines. This produc
3、tion capacity of ordinary portland cement is 50000 tons a year. Flue gas handling capacity : 140000m3 / h;Gas Temperature : 180 C (precipitator entrance); Standard conditions import gas dust concentration : 80g/m3; Dust dew point :35-40 C; Dedusting system in the exhaust emission standards should me
4、et GB4915-2013 plant atmospheric pollutant emission standards accurate the second level standard (30mg m-3). the emission of sulfur dioxide concentration of 200 mg m-3,Nitrogen oxide emissions concentration of 400 mg m-3.According to the design requirements and the existing cement enterprises dedust
5、ing equipment selection trend.The design chosen to complete the dust collector cyclone and bag-type collector of the original systems transformation, ESP and the response characteristics of the exhaust emissions of sulfur dioxide and nitrogen oxide requirements added the filling Liu tower. This bett
6、er completion of the exhaust gas treatment, it can eventually reach the standards required.Try my best to reduce the emission. KEY WORDS :Cemnet plant, cement kiln dust treat, dust collector目 录1. 说明11.1. 设计基本情况11.1.1. 设计概况11.1.2. 除尘系统设计意义11.1.3. 原始资料21.1.4. 本地的气象数据31.2. 方案选定31.2.1. 我国水泥工业概况31.2.2. 水
7、泥回转窑工艺31.2.3. 水泥工业的大气污染物41.2.4. 水泥工业常用除尘方法比较51.2.5. 工艺流程确定142. 计算书152.1. 除尘器入口气体数值152.2. 旋风除尘器设计152.2.1. 设计参数152.2.2. 确定选型152.2.3. 进口风速172.2.4. 压力降182.2.5. 旋风除尘器除尘效率182.3. 袋式除尘器设计202.3.1. 设计参数202.3.2. 确定滤袋过滤风速及面积202.3.3. 确定袋式除尘器选型212.3.4. 其它附属措施要求212.4. 填料吸收塔设计222.4.1. 设计参数222.4.2. 泛点气速222.4.3. 填料塔直
8、径242.4.4. 填料层高度252.4.5. 填料层的分层262.4.6. 净化性能262.4.7. 排气筒设计272.5. 高程的计算282.5.1. 旋风除尘器计算282.5.2. 袋式除尘器的计算282.5.3. 填料塔的高程计算282.5.4. 风机房高度292.5.5. 换热器的高度292.6. 管道压力损失和电机计算292.6.1. 常用的系数公式292.6.2. 回转窑尾到旋风除尘器312.6.3. 旋风除尘器到袋式除尘器322.6.4. 袋式除尘器到换热器342.6.5. 换热器到风机352.6.6. 风机到填料塔362.6.7. 风机计算372.6.8. 风机以及配套电机选
9、择392.7. 成本计算392.7.1. 设备成本计算392.7.2. 建设费用计算402.7.3. 日常运行费用402.7.4. 费用总计403. 致 谢414. 参 考 文 献421. 说明1.1. 设计基本情况1.1.1. 设计概况本设计内容某水泥厂回转窑尾除尘系统改造设计。该厂拥有一条2.4/2.641m泾阳型偏心立筒预热器回转窑生产线，生产能力为普通硅酸盐水泥5万吨每年。其总面积约为10000平方米，西边相邻一家化工厂，南边为公路。新的除尘设备在以前的的一块绿地上面施工建设，厂区主要分为主要生产区，堆放材料区，尾气处理区，成品区和办公区。厂区内部设施完善，由于水泥的生产粉尘很大，所以
10、建有浴室，为了员工方便的生活还有食堂和球场。厂区的道路分布，主要的货运车出入的道路宽度为10米，员工工作的道路为5米，道路的排水设施建设完全，生产生活废水最终并入城市干网。1.1.2. 除尘系统设计意义由于上几年国家和地方政府对环境保护重视程度不够，水泥企业环保治理的相关设施配套不及时，部分区域甚至出现“土法”蛋窑。即使是配备除尘设备的企业，一方面因管理和操作跟不上，另一方面因多数环保设备技术落后，运行故障多，除尘设备经常不能正常运行。“飞灰”厂，“雾蒙蒙”和“隆烟滚滚”长时间成为水泥厂典型标志，给周边地区民众生活带来极大地影响，也给工作人员身体造成极大地危害1。如果水泥企业废气粉尘污染治理不
11、好，非常容易造成整个生产区域灰雾弥漫。2014年3月以后水泥厂大气污染物排放标准（GB4915-2013）开始正式施行，与之前水泥厂大气污染物排放标准（GB4915-2004）相比，其相关污染物限值更加严格1。在与国外标准对比分析中，我国的颗粒物控制指标与美国、欧盟要求可能还有少许差距，但NOx、SO2控制已达到国际最先进的污染控制水平。在该分析过程中，由于欧盟BAT指南仅指明其水泥企业的最佳控制水平，即目前施行的达不到其要求的标准，例如环保要求非常严格的德国水泥工业执行空气质量控制技术指南2，限值要求为：颗粒物20mg/m3、SO2 350mg/m3、NOX 500mg/m3，而我国的限值要
12、求为：颗粒物30mg/m3、SO2 200mg/m3、NOX 400mg/m。从此容易得到我国水泥工业排放标准除颗粒物外其它指标优于欧洲等绝大多数国家施行标准，比之美国施行标准差距也比较微小3。进一步考虑我国观测的是污染物浓度每小时均值，国外一般为每日均值(甚至月均值)，相同限值水平下我国标准要更加的严格。也正因为我国水泥工业的颗粒物、NOX排放控制已达到国际先进控制水平，从而必须使用更为高效的静电或布袋除尘技术、工艺控制( 低氮燃烧器、分解炉分级燃烧、燃料替代等) 与末端治理( SNCR技术) 相结合的组合降氮技术，以此来大幅度削减污染物排放量3。为此在该条件下针对某水泥企业回转窑尾除尘系统
13、进行设计4。1.1.3. 原始资料（1）该厂原始数据尾气主要的工艺参数有：处理烟气量：Q=140000m3/h烟气温度：T=180(除尘器入口) 标准状况下入口烟气含尘浓度：80g/m3 粉尘粒径分布：微粒直径(m)05510102020304050506060100颗粒质量分0.20.50.20.040.030.020.01烟尘露点：35-40尾气中的SO2和NOX的浓度取水泥工业中的平均值（在标准状态下）： （2）改造后的尾气排放指标改造后的尾气排放指标应符合水泥厂大气污染物排放标准（GB4915-2013）中的要求。标准状况下除尘器出口烟气含尘浓度：30mg/m3;二氧化硫的排放浓度为2
14、00mgm-3;氮氧化合物的排放浓度400mgm-3。1.1.4. 本地的气象数据本地区的常年主导风向为东南风，风速以2m/s计算。本地的大气压力为98KPa，本地的年平均气温18.3。1.2. 方案选定1.2.1. 我国水泥工业概况我国是水泥生产也是水泥消费大国，2011年全年水泥产量达20.19亿吨，占世界水泥产量的50%以上，其中使用新型干法生产的水泥比例接近90%，国内前10强水泥企业（集团）的水泥熟料产量占全国产量20%，也是2011左右我国水泥企业自身结构调整获得突破性进展。截止2011年底，新型干法水泥生产线1500多条。此外根据环保部开展的水泥行业NOX减排全口径统计，2011年水泥熟料生产企业有2468家（1203企业采用新型干法生产线），水泥熟料产量达到12.9亿吨。其中新型干法生产线1601亿吨，熟料产量11.5亿吨5。水泥工业格局基本为大、中、小企业共存，干法、湿法生产工艺同是使用，先进的窑外分解窑与立窑并存，全国各地都有分布。但是，由于之前政府对全国水泥行业整体管理不当，部分水泥企业的排放不能达标，而随着社会大众环保意识的提升以及新标准水泥厂大气污染物排放标准（GB4915-2013）的实
