大气课设-锅炉烟气除尘系统的设计

大气课设-锅炉烟气除尘系统的设计内容摘要：

烟尘浓度变化 布袋除尘器：烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化，从而导致清灰频率改变（自动调节）。 烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快，相应的清灰频率高，反之清灰频率低，而对排放浓度不会引起变化。 对静电除尘器 ： 烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量，因此也直接影响了静电除尘器的除尘效率，最终反映在排放浓度的变化上。 通常烟尘11 浓度增加除尘效率提高，排放浓度会相应增加；烟尘浓度减小除尘效率降低，排放浓度会相应降低。 4）锅炉烟尘量不变，送、引风机风量变化 布袋除尘器： 由于风量的变化直接引起过滤风速的变化，从而引起设备阻力的变化，而对除尘效率基本没有影响。 风量加大设备阻力加大，引风机出力增加；反之引风机出力减小。 静电除尘器：风量的变化对设备没有什么太大影响，但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化非常明显。 若风量增大 ，静电除尘器电场风速提高，粉尘在电场中的停留时间缩短，虽然电场中风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度，但是这不足以抵偿高风速引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘加剧所带来的负面影响，因此除尘效率降低非常明显；反之，除尘效率有所增加，但增加幅度不大。 5）温度的变化 布袋除尘器：烟气温度太低，结露可能会引起 “ 糊袋 ” 和壳体腐蚀，烟气温度太高超过滤料允许温度易 “ 烧袋 ” 而损坏滤袋。 但是如果温度的变化是在滤料的承受温度范围内，就不会影响除尘效率。 引起不良后果的温度是在极端温度（事故 /不正常状态）下，因此对于布袋 除尘器就必须设有对极限温度控制的有效保护措施。 静电除尘器：烟气温度太低，结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电，但是对除尘效率是有好处的；烟气温度升高，粉尘比电阻升高不利于除尘。 因此烟气温度直接影响除尘效率，且影响较为明显。 6）烟气物化成分（或燃烧煤种）变化 布袋除尘器：烟气的物化成份对布袋除尘器的除尘效率没有影响。 但是如果烟气中含有对所有滤料都有腐蚀破坏的成分时就会直接影响滤料的使用寿命。 静电除尘器：烟气物化成份直接引起粉尘比电阻的变化，从而影响除尘效率，而且影响很大。 影响最为直接的是烟气中硫氧化物的含量，通常硫氧气化物的含量越高，粉尘比电阻越低，粉尘越容易捕集，除尘效率就高；反之，除尘效率就低。 另外烟尘中的化学成分（如硅、铝、钾、钠等含量）的变化也将引起除尘效率的明显变化。 7）气流分布 布袋除尘器：除尘效率与气流分布没有直接关系，即气流分布不影响除尘效率。 但除尘器内部局部气流分布应尽量均匀，不能偏差太大，否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋，影响除尘器滤袋的正常使用寿命。 12 静 电除尘器： 静电除尘器非常敏感电场中的气流分布，气流分布的好坏直接影响除尘效率的高低。 在静电除尘器性能评价中，气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一。 8）空气预热器及系统管道漏风 布袋除尘器：对于耐氧性能差的滤料会影响布袋寿命，比如： RYTON 滤料，但是除尘效率不受影响。 由于混入冷风系统风量增加导致系统阻力增加。 静电除尘器：设备阻力无明显变化，但是系统风量增加提高了电场风速对除尘效率有影响。 9）运行与管理 布袋除尘器：运行稳定，控制简单，没有高电压设备，安全性好，对除尘效率的干扰因素少，排放稳定。 由于滤袋是布袋除尘器的核心部件，是布袋除尘器的心脏，且相对比较脆弱、易损，因此设备管理要求严格。 静电除尘器：运行中对除尘效率的干扰因素多，排放不稳定；控制相对较为复杂，高压设备安全防护要求高。 由于静电除尘器均为钢结构，不易损坏，相对于布袋除尘器，设备管理要求不很严格。 10）停机和启动 布袋除尘器：方便，但长期停运时需要做好滤袋的保护工作。 静电除尘器：方便，可随时停机。 11）检修与维护 布袋除尘器：可实现不停 机检修，即在线维修。 静电除尘器：检修时一定要停机 12）设备投资 （ 1）对于常规的烟气条件和粉尘（主要是指比较适合静电除尘器的烟气），两种除尘器排放浓度要达到目前较低的环保要求（如 150mg/m3）初期投资布袋除尘器比静电除尘器约高 2035%左右 （ 2）对于低硫高比电阻粉尘、高 SIO AL2O3 类不适合静电除尘器捕集的粉尘，两种除尘器要达到目前较低的环保要求（如 150mg/m3）初期投资静电除尘器和布袋除尘器相当或静电除尘器投资高些。 （ 3）通常条件下达到相同的除尘效率或者说达到相同的排放浓度，静电 除尘器的投资通常要比布袋除尘器的投资高。 13）运行维护费用 （ 1）运行能耗 布袋除尘器：风机能耗大，清灰能耗小。 静电除尘器：风机能耗小，电场能耗大。 总体来讲两种除尘器的电耗相当。 对于静电除尘器难以捕集的粉尘，或13 者说当静电除尘器的电场数量超过 4 电场时，静电除尘器的能耗比布袋除尘器的要高，也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器高。 如果按照即将出台的新环保标准，静电除尘器要是做到达标话，必定是采用 4 电场以上的静电除尘器，其电耗也就一定比布袋除尘器高。 （ 2）维护费用 布袋除尘器的维护检修费用主要是滤袋更换费，从目前实际运行情况来看，一次滤袋的更换费用只需要 分就可以抵偿。 静电除尘器的维护维修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等。 此项费用较高，但年限比较长，约 6年左右。 （ 3）经济效益分析 实际运行中布袋除尘器的排放浓度约是静电除尘器的 10%，因此，电厂采用布袋除尘器实际交缴的排污费也为静电除尘器排污费的 1/10 左右。 如果按照目前国家征收排污费的情况来看，采用布袋除尘器后每炉 /每年的排污费少缴部分是相当可观的，至少上百万到几百万元。 按照以前达标即不需要交纳排污费的话，采用布袋除尘器就可以免交排污费。 另外，布袋除尘器有约 5%左右的脱硫效率；这同样可以减少二氧化硫的排污费。 在新的环保要求下，静电除尘器即使达标，其初期投资和运行费用都比布袋除尘器高。 因此两种除尘器即使达标以后，静电除尘器又比布袋除尘器多支出了一笔费用。 因此，布袋除尘器必将成为工业粉尘控制的首选设备。 袋式除尘器的工作原理、应用及特点 常用袋式除尘器有简易袋除尘器、机械振打袋式除尘器、脉冲 喷吹袋式除尘器和气环式袋式除尘器。 1. 各种清灰方式及其特点 (1) 机械振打袋式除尘器 :是利用机械装置使滤袋产生振动而清灰的袋式除尘器。 此类除尘器的特点是施加于 粉尘 层的动能较少而次数较多，因此要求滤料薄而光滑，质地柔软，有 利于 传递振动，在过滤面上生成足够的振动力。 结构及工作原理 ： 中部振打袋式除尘器，又称 ZX 型袋式除尘器。 基本部件由滤袋、 箱体、灰斗、振打清灰装置、进出风管及螺旋输送机等部分组成。 含尘气体由灰斗上部进入，然后向上进入滤袋，粉尘积于滤袋内表面，净气经滤料由阀箱向外排出。 箱体由隔板分成相等滤袋数目的多个仓，袋底开口，并固定于底14 板的短管上，袋顶由帽盖封闭，并悬吊在振打机构的吊架上。 箱体的顶盖上装有阀箱及振打机构。 特点 ： 具有较高、稳定的除尘效率和较低的阻力，构造简单，滤袋装卸方便，维护 容易，应用范围较广，适用于常温气体的过滤。 (2)脉冲袋式除尘器 脉冲袋式除尘器有侧喷脉冲、顺喷脉冲、对喷脉冲、气箱脉冲、大型分室脉冲、旁 插扁 袋脉冲、离线脉冲、环隙喷吹、回转清灰脉冲袋式除尘器等多种形式。 工作原理 含尘空气进气口进入除尘箱，因气体突然扩张，流速骤然降低，颗料较粗的粉尘，靠其自重力向下沉降，落入灰斗。 细小粉尘通过各种效应被吸附在滤袋外壁，经滤袋过滤后的净化空气，通过文氏管进入上箱体，从出气口排出，被吸附在滤袋外壁的粉尘，随着时间的增长，越积越厚，除尘器阻力逐渐上升，处理的气体量不断减少，为了使除尘器经常保持有效状态，设备阻力稳定在一定的范围内，就需要清除吸附在滤袋外面的积灰。 消灰过程是由控制仪按规定要求对各个电磁脉冲阀发出指令，依次打开阀门，顺序向各组滤袋内喷吹高压空气。 于是，气包内压缩空气经由喷吹管的孔眼穿过文氏管进入滤袋（称为一次风）。 而当喷吹的高速气流通过文氏管 —— 引射器的一刹那，数位于一次的周围空气被诱导同时进入袋内（称二次风）。 由于这一、二次风形成一股与过滤气流相反的强有力逆向气流射入袋内，使滤袋在一瞬间急剧从收缩 —— 膨胀 —— 收缩，以及气流反向作用，逐将吸附在袋壁外面的粉尘清除下来。 由于清灰时向袋内喷吹高压空气是在几组滤袋间依次进行的，并不切断需要处理的含尘空气。 所以 在清灰过程中，除尘器的压力损失和被处理的含尘气体量都几何不变。 这一点就是脉冲袋式除尘器的先进性之一。 特点 清灰方式作用强度很大，而且其强度和频率都可以调节，所以清灰效果好。 (3)气环式 风袋式除尘器 含尘气体从上部进入顶部 的分布室，均匀进入各个滤袋内，净化后的气体经排气管排出。 吸附在滤袋内壁的粉尘和纤维缝中的粉尘，被气环箱喷出的高速空气吹落，吹落的粉尘沉降到集灰斗中，经输送机械送走。 气环箱紧贴滤袋靠机械传动装置作周期性上下移动，每移动一次，即完成一次清灰过程。 气环反吹袋式除尘器的主要特 点：适用于高湿 度、高浓度的含尘气体；可采用小型高压鼓风机作为气源，过滤风速大，投资省，由于装在机体外部，所以维修管理方便；不需要高精度的控制仪表，造价较低。 主要缺点：气环箱上下移动时紧贴滤袋，使滤袋磨损加快，故障率较高。 15 2. 它们的性能比较见 表 5 不同清灰方式的特点 表 5 除尘种类 概略除尘效率﹪ 适用净化程度 经济指标 使用年限 粒径 /μ m 投资 耗钢量 /ｋｇ．ｍ －３ 其他（水、电、压缩空气） ﹤ 1 1～５ ５～１０ 简易袋除尘器 ﹤３０ ﹤８０ ﹤９５ 中细净化 较大 较少 少量电能 取决于滤布的性能 机械振打袋式 ﹤９０ ﹤９９ ﹤９９ 较大 ０ .１～０ .２５ 少量电能 脉冲喷吹袋式 ﹤９０ ﹤９９ ﹤９９ 中 ０ .。