生产10万t矿粉级一氧化锰项目总体工艺设计及除尘设备的设计-开题报告(编辑修改稿)

生产10万t矿粉级一氧化锰项目总体工艺设计及除尘设备的设计-开题报告(编辑修改稿)内容摘要：

以下几点： 1)烟气温度 在考虑一定安全系数的条件下，要根据常规条件下的烟气温度合理地选择滤料，同时也应考虑事故条件下， 因高温而造成的滤料失效。 烟气中是否存在正在燃烧的颗粒物也是必须注意的问题，若存在，可以通过加长烟气连接管或在烟气连接管较短且没有足够空间加长的情况下设置必要的阻火装置等方式加以解决。 2)烟气特性 电厂的烟气一般都具有酸碱腐蚀性，因此应根据烟气的腐蚀性强度选择适宜的滤料，同时也应考虑烟气通道内的防腐措施。 此外，还应采取相应的措施避免烟气中含有的油雾、细微絮状物等粘性物质附着在滤料上造成滤料堵塞。 (3)袋式除尘器预除灰 在机组启动或低负荷稳燃时需要使用燃油，因此，为了避免不完全燃烧的油烟粘袋造成滤袋堵塞 ，故在袋式除尘器投入使用前，应对新布袋进行预除尘 (喷粉煤灰 )或设置旁通，而对老布袋则不用清灰，以保证其具有一定的灰尘层。 (4)袋式除尘器停机 若停机时间短，则不应为滤袋清灰，而需注意除尘器的保温；若停机时间长，则应为所有滤袋清灰，并利用引风机将袋式除尘器内残留的酸性气体清除干净。 1） .旋风除尘器的结构由进气口、圆筒体、圆锥体、排气管和排尘装置组成，如下图所示。 开题报告 2）．工作原理 旋风除尘器的工作原理见图所示。 当含尘气流由切线进口进入除尘器后，气流在除 尘器内作旋转运动，气流中的尘粒在离心力作用下向外壁移动，到达壁面，并在气流和重力作用下沿壁落入灰斗而达到分离的目的。 3）．旋风除尘器内的流场分析 （ 1）流场组成 外涡旋 —— 沿外壁由上向下旋转运动的气流。 内涡旋 —— 沿轴心向上旋转运动的气流。 涡流 —— 由轴向速度与径向速度相互作用形成的涡流 包括上涡流 —— 旋风除尘器顶盖，排气管外面与筒体内壁之间形成的局部涡流，它可降低除尘效率； 下涡流 —— 在除尘器纵向，外层及底部形成的局部涡流。 （ 2）旋风除尘器内气流与尘粒的运动 含尘气流由切线进口进入除尘器，沿外壁由上 向下作螺旋形旋转运动，这股向下旋转的气流即为外涡旋。 外涡旋到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。 这股向上旋转的气流即为内涡旋。 向下的外涡旋和向上的内涡旋，两者的旋转方向是相同的。 气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力的推动下，要向外壁移动。 到达外壁的尘粒在气流和重力的共同作用下，沿壁面落入灰斗。 气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部的压力发生下降，一部分气流会带着细小的尘粒沿外壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，从排出管排出。 这股旋转气流即为上涡旋。 如果除尘器进口和顶盖之间保持 一定距离，没有进口气流干扰，上涡旋表现比较明显。 对旋风除尘器内气流运动的测定发现，实际的气流运动是很复杂的。 除切向和轴向运动外还有径向运动。 特林顿（ ）在测定中发现，外涡旋的径向速度是向心的，内涡旋的径向速度是向外的，速度分布呈对称型。 （ 3）切向速度 开题报告 切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量，也是决定气流中质点离心力大小的主要因素。 切向速度的变化规律为：外涡旋区： r↑，切向速度 ut↓；内涡旋区： r↑，切向速度 ut↑。 实测的除尘器某一断面 上的速度分布和压力分布 从该图可以看出，外涡旋的切向速度 是随半径 r的减小而增加的，在内、外涡旋交界面上， 达到最大。 可以近似认为，内外涡旋交界面的半径 r0≈（ ～ ） rp（ rp为排出管半径）。 内涡旋的切向速度是随 r的减小而减小的，类似于刚体的旋转运动。 旋风除尘器内某一断面上的切向速度分布规律可用下式表示： 外涡旋 vr1/nr=c （ 241） 内涡旋 vt/r=c39。 （ 242） 式中 vt—— 切向速度； r—— 距轴心的距离； c39。 、 c、 n—— 常数，通过实测确定。 一般 n=～ ，如果近似的取 n=，公式（ 241）可以改写为 （ 243） （ 4）径向速度 实测表明，旋风除尘器内的气流除了作切向运动外，还要作径向的运动，外涡旋的径向速度是向心的，而内涡旋的径向速度是向外的。 气流的切向分速度 vt 和径向分速度 w 对尘粒的分离起着相反的影响，前者产生惯性离心力，使尘粒有向外的径向运动，后者则造成尘粒作向心的径向运动，把它推入内涡旋 如果近似认为外涡旋气流均匀地经过内、外涡旋交界面进入内涡旋，见图 543所示，那末在交界面上 气流的平均径向速度 ： 开题报告 （ 5）轴向速度 外涡旋的轴向速度向下，内涡旋的轴向速度向上。 在内涡旋，随气流逐渐上升，轴向速度不断增大，在排气管底部达到最大值。 （ 6）压力分布 压力分布：轴向压力变化较小；径向压力变化大，外侧高，中心低，轴心处为负压。 旋风除尘器内轴向各断面上的速度分布差别较小，因此轴向压力的变化较小。 从图 5420可以看出，切向速度在径向有很大变化，因此径向的压力变化很大（主要是静压），外侧高中心低。 这是因为气流在旋风除尘器内作圆周运动时，要有一个向心力与离心力相平衡，所以外侧的压力 要比内侧高。 在外壁附近静压最高，轴心处静压最低。 试验研究表明，即使在正压下运行，旋风除尘器轴心处也保持负压，这种负压能一直延伸到灰斗。 据测定，有的旋风除尘器当进口处静压为 +900Pa 时，除尘器下部静压为－ 300Pa。 因此，除尘器下部不保持严密，会有空气渗入，把已分离的粉尘重新卷入内涡旋。 1） 工作原理 静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。 负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极。 正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。 静电除尘器 的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。 粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。 比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。 比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。 这些情况都会造成除尘效率下降。 开题报告 三．设计的预期目标 通过先进的生物质自热还原成套技术处理低品位氧化锰矿生产 10 万吨矿粉级一氧化锰示范项目建设，可替代需要的 10 万 t 碳酸锰矿的原料。 采用自热还原得到的矿粉级一氧化锰替代碳酸锰矿物，一方面使目 前无法合理利用的低品位氧化锰矿得到综合利用，减少由于堆存对环境的影响；同时使每生产 1t 电解锰的酸耗可由原来的 3t 以上降低至 左右。 同时减少碳酸锰矿的采购及运输，从而达到降低企业的生产成本，提高经济效益的目的，所以，项目具有技术的先进性和较大的经济效益和环境效益。 应对生产 10 万 t 矿粉级一氧化锰项目总体工艺设计及除出尘设备的设计与研究，充分了解生物质自热还原成套技术处理低品位氧化锰矿生产工艺的基础上，紧跟世界先进水平，在了解各种先除尘设备的基础上，完成生产 10 万 t 矿粉级一氧化锰项目总体工艺设计及除尘设备的 设计，提出创新，优化方案。 在设计中，选择合理的除尘设备，使其能效率更高，适应力强，易于安装与清洗。 针对不同的粉尘与粉尘量的大小来选择合适的除尘设备 在设计中会遇到的难点： 1）所需的资料庞杂，收集和整理比较困难； 2）初始时对设备系统的规划可能有遗漏和错误，这样会直接影响到后面工作； 3）除尘器的选择不好会影响除尘效果，还会造成污染； 4) 在整体设计中，反应的强度会直接影响除尘器的负担 5）整体实验设备的一些零部件的选择和选用受限于现实中环境和成本的影响 ①、目前还 原二氧化锰的方法很多，如前所提到的两矿焙烧法、二氧化硫还原法、氢气还原法，它们存在着成本过高，污染环境等难以避免的缺陷。 本项目创造性的运用我国广泛存在的生物质来还原二氧化锰，针对此来研发一套行之有效的系统设备。 若能得到推广，必将成为该行业的主流，满足国内对锰的不断需求的同时，更会我国锰业的竞争力。 ②、系统所需。