大气污染控制工程课程设计---某厂燃煤锅炉烟气除尘处理工程方案设计

大气污染控制工程课程设计---某厂燃煤锅炉烟气除尘处理工程方案设计内容摘要：

除 尘器过滤性能，增加阻力。 在维护费用方面，电除尘器的使用寿命一般在 l0年以上，在正常工况使用下，每年的维护费用约为一次性投资的 5％，甚至更低。 当袋除尘器采用进口覆膜滤料时，其使用寿命一般为 34年，在袋除尘器的总投资中，滤袋的费用约占设备总投资的65％～ 70％，每年滤袋的换袋维护费用约为设备总投资的 20％～ 25％。 仅袋除尘器滤袋的换袋费用，就是电除尘器维护费用的 3倍左右。 [13] 方案比选 综上所述，袋、电除尘器各自存在着其优点及不足， 在此，在综合考虑本项目设 11 计各项指标的基础上，对这两种方案进行 比选，力求达到最优化设计。 下表对电、袋除尘的主要优缺点、性能、及总体经济投资做了比较。 电除尘器和袋除尘器的主要优缺点比较 电除尘器 袋除尘器 优点 1. 可以处理较高温度的烟气（～ 400℃） 2. 压力损失较 小（约200～ 250Pa） 3. 维护费用低，较耐用 1. 操作简单 2. 较低的爆炸危险 3. 受烟气性质变化影响小，对粉尘的性质适应性广 4. 出口排放浓度随入口含尘浓度的变化不大 缺点 1. 存在爆炸的危险 2. 故障排放较频繁 3. 受烟气性质变化影响大，对粉尘的适应性差 1. 用于烟气温度较低的场合（小于 230℃） 2. 压力损失大（～ 1500 Pa）， 且波动较大 3. 投资和操作维护费用高 4. 对湿度大的粉尘易堵塞 电、袋除尘器性能比较表 项目 电除尘器 袋除尘器 处理风量 能处理大规模的工业废气 相对电除尘器偏小 排放情况 一般 5Omg/Nm3排放情况，可以达到 30mg/Nm3 一般 30mg／ Nm3，可达到 10mg／ Nm3 阻力 较小，≤ 300Pa 偏大，≤ 1700Pa 对废气温 ≤ 400℃ ≤ 250℃ 12 度要求 对粉尘特性的要求 比较严格，要求控制烟气粉尘比电阻为 104～ 1011Ω 一般，对粉尘比电阻没有要求 设备维护 简单 较高 一次性 投资 一般 较高 运行成本 一般 较高 维护成本 一般 较高 方案确定 由于本设计按要求达 200mg／ Nm3，电、袋两种除尘方式均可做到达标排放。 而通过以上经济技术指标的对比，同时借鉴以往烟气处理经验（通常对于烟气量小于1O0000m3／ h 以下时，布袋除尘器比 ESP 效果较好。 但是当烟气量大于 100000 m3／ h时，两者就会有较大差距并随着烟气量的加 ，袋式除尘器的总投资会明显提高），在本项目烟气处理量 144600m3／ Nh 的情况下，电除尘有着较明显的优势。 当排放浓度 (标准状况 )要求为不大于 30mg／ m3时，从低浓度排放和设备达标运行稳定性方面出发，在沸腾炉床尾选用袋收尘器为宜。 而本设计只要求达到 200mg／ m3，电除尘器已能满足其要求。 另外，考虑到电晕封闭 —— 烟气含尘浓度增大，电场电流会减小，当含尘浓度大于临界值时，电场电流趋向于零，除尘作用失败。 而本项目烟气粉尘含量不大于 30g／ Nm3，在电收尘允许范围 (不大于 100g／ Nm3)内，适合 于使用电收尘。 综上所述，本设计在综合考虑各方因素的情况下，本设计拟采用电除尘。 第四章 处理流程 除尘系统 包括：气体输送管道、除尘器系统、输灰系统、控制系统、风机等。 除尘器系统 13 包括：壳体、电晕极、集尘极、振打清灰装置、电路系统、工作维修台等。 输灰系统 包括：管道系统、粉尘外运系统等 控制系统 采用自动控制系统。 包括：电源控制系统、输灰控制系统、清灰控制系统、流量控制系统等。 供电装置 供电装置包括三部分： ⑴ 升压变压器 它是将工频 380V 或 220V 交流电 压升到除尘器所须的高电压，通常工作电压为50～ 60kv。 增大极板间距，要求的电压也相应增高。 ⑵ 整流器 它将高压交流电变为直流电，目前都采用半导体硅整流器。 ⑶ 控制装置 电除尘器中烟气的温度、湿度、烟气量、烟气成分及含尘浓度等工况条件是经常变化的，这些变化直接影响到电压、电流的稳定性。 因而要求供电装置随着烟气工况的改变而自动调整电压的高、低（称之为自动调压），使工作电压始终在接近于击穿电压下工作，从而保证除尘器的高效稳定运行。 目前采用的自动调压的方式有：火花频率控制，火花积分值控制，平均电压控制，定电 流控制等。 第五章 预期处理效果 烟气的排放温度 t120℃ 烟气的排放浓度 C200 mg/Nm3 14 第六章 主要设施与设备设计选型 主要设施设计计算 烟气流量与净化效率计算 已知条件：每台锅炉产生的烟气量估计为 72300Nm3/h，烟气浓度为 30g/Nm3,其粒径 5μ m占 60%，烟气经降温至 120℃进入除尘器，烟窗直径 3m，高度 40m，局部阻力损失60Pa。 120℃时烟气流量： smhmQ 33 273 )120273(144600  根据《锅炉大气污染物排放标准》（ GWPB31999）规定，二类区标准为 200mg/Nm3 所以净化效率： %3 0 0 0 02 0 011  进出CC 除尘器的选择与设计计算 （ 1）集尘极面积计算 已知： A － 集尘极面积， m2； η － 集尘效率 ,为 %； Q － 处理气量， ； ω p－粉尘的有效驱进速度，对于不同的粉尘， ω p＝ ～ 选取，如飞灰ω p＝ ～ ，水泥干粉尘 ω p＝ ～ m/s。 设计中的粉尘为飞灰，所以选 ω p＝ m/s。 则 1 mInInQA P   （ 2）电场断面面积 对于一定结构形式的电除尘器，当气体流速增加时，除尘效率降低。 因此气体流速不宜过大，但流速过小，除尘器体积增大，造价增加。 目前一般采用 v=右。 已知： Q － 处理气量， ； 则电场断面面积： mQAC  电场断面形状与现场条件有关，通常希望断面形状接近正方形，这样可使气体在电场内的分布比较均匀，故电场长宽均为 8m。 15 （ 3）集尘极与放电极的间距和排数 集尘极与放电极的间距对电除尘器的电气性能及除尘效率有很大影响。 间距太小，则由于振打引起的位移 、 加工安装的误差和积尘等对工作电压影响大；间距太大，则要求工作电压高，往往受变压器 、 整流设备 、 绝缘材料允许等的限制。 目前，一般集尘极的间距（ 2b）采用 200～ 300mm。 即放电极与集尘极之间的间距（ b）为 100～150mm。 也可采用 400～ 600 的宽间距，常采用 450mm。 在设计中采用 450mm。 放电极与放电极之间的距离对放电强度也影响很大。 间距太小，会减弱放电强度；但电晕极太密，也会因屏蔽作用而使其放电强度降低。 考虑与集尘极的间距相对应，放电极间距一般也采用 200～ 300mm。 已知： B— 电场断面宽度， 8m； B — 集尘极板间距， m(△ B=2b=450mm)； 则集尘排数 81  BBn 通道数（每两块集尘极之间为一个通道）为 n1，则为 181191 n 实际间距为 mm445188000  （ 4）电场长度 根据集尘极总面积、集尘排数和电场高度算出必要的电场长度。 在计算集尘极板面积时，靠除尘器壳 体壁面的集尘极，其集尘面积只能按单面计算，其余集尘极按双面计算。 已知： H— 电场高度， 8m A— 集尘极面积 ,； n— 集尘极排数， 19； 则电场长度 mHn AL )119(2 )1(2  由于每个电场的长度为 ～ 左右，根据收尘效率的要求，采取二电场，每个电场长度为。 ⑸ 电晕极系统设计 ① 放电极型式选取 为了。