大氣污染控工程課程設(shè)計X

摘 要本次課程設(shè)計題目是針對電廠鍋爐煙氣的含塵量以及其他氣體性質(zhì)設(shè)計出一個尺寸合理、性能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的電除塵器。電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進(jìn)行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設(shè)備。由于作用在粒子上的靜電力相對較大，所以即使對亞微米級的粒子也能有效的捕集。在對電除塵器的構(gòu)造以及原理有了深入了解后，經(jīng)過反復(fù)調(diào)整參數(shù)對各個結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計計算，并且對電暈線型式、集塵極板型式等構(gòu)件進(jìn)行了選型，最終根據(jù)計算結(jié)果制得電除塵器的外形圖。關(guān)鍵詞：電除塵器；鍋爐煙氣；大氣污染AbstractThe topic of curriculum design for power plant boiler flue gas dust content and other properties to design a reasonable size, performance，stability，and economic ESPESP is a dusty gas through a high voltage electric field in the ionization process，so that charged dust particles，and the electric field strength under the action of the dust particles deposited on the pole on the dust particles separated from the dust and gas a dust removal equipmentAs the role of the static electricity on the particle is relatively large，so even if the sub-micron particles can effectively captureIn the construction and principles of ESP have a deeper understanding，after repeated adjusted parameters of each structure of design calculations，and the corona wire type，type of dust collection plate for a selection of other components，according to final results obtained ESP outlineKeywords：Electrical precipitator；Boiler flue gas；Atmospheric pollution目 錄第一章 設(shè)計概述11.1 設(shè)計原則及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)11.1.1 設(shè)計原則11.1.2 除塵設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)11.2 設(shè)計內(nèi)容及要求11.2.1 設(shè)計內(nèi)容11.2.2 設(shè)計要求11.3 設(shè)計原始數(shù)據(jù)11.3.1 煙氣氣體性質(zhì)11.3.2 其他參數(shù)2第二章 鍋爐燃燒相關(guān)量計算32.1鍋爐燃燒產(chǎn)生的氣體計算32.1.1理論空氣量的計算32.1.2產(chǎn)生煙氣量的計算32.1.3灰分濃度及二氧化硫濃度的計算42.1.4實際工況下煙氣量的計算42.2除塵效率計算42.3脫硫效率計算5第三章 電除塵器62.1 電除塵器的優(yōu)勢62.2 電除塵器的工作原理62.3 電除塵器的結(jié)構(gòu)及類型62.3.1 電除塵器的結(jié)構(gòu)62.3.2 電除塵器的類型6第四章 主要設(shè)備說明83.1 電暈極系統(tǒng)83.1.1 電暈線83.1.2 電暈線的固定83.1.3 電暈極的振打裝置8 3.1.4 絕緣套管8 3.1.5 保溫箱93.2 集塵極系統(tǒng)93.2.1 集塵極板93.2.2 集塵板的懸掛93.2.3 集塵極板的清灰裝置93.3 氣流分布板103.4 高壓供電設(shè)備103.5 排灰裝置10第五章 電除塵器主體結(jié)構(gòu)設(shè)計計算114.1 設(shè)計參數(shù)114.1.1 除塵效率：114.1.2 有效驅(qū)進(jìn)速度：111.2 電除塵器箱體橫斷面各部分尺寸12第六章 脫硫系統(tǒng)設(shè)計計算16第七章 煙囪的設(shè)計計算19總 結(jié)23第一章 設(shè)計概述1.1 設(shè)計原則及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1.1.1 設(shè)計原則1嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項規(guī)定，確保排出氣體指標(biāo)達(dá)到國家及地方有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)；2工藝成熟、簡單明了，節(jié)省投資費用；3運行費用低，經(jīng)濟(jì)性好；4操作管理方便，自動化程度高；5避免二次污染，滿足安全要求；6節(jié)約占地面積，流程組合和平面布置的設(shè)計，充分考慮節(jié)約用地。1.1.2 除塵設(shè)計的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1. 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-1996)；2. 大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB16297-1996)；3. 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GBWPB3-1999)；4. 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223-1996)。1.2 設(shè)計內(nèi)容及要求1.2.1 設(shè)計內(nèi)容本次要求設(shè)計QXS65-39型鍋爐高硫無煙煤煙氣電除塵濕式脫硫系統(tǒng)1.2.2 設(shè)計要求（1）根據(jù)燃煤的原始數(shù)據(jù)計算鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量，煙塵和二氧化硫濃度。（2）凈化系統(tǒng)設(shè)計方案的分析，包括凈化設(shè)備的工作原理及特點；運行參數(shù)的選擇與設(shè)計；凈化效率的影響因素等。（3）除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計計算（4）脫硫設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計計算（5）煙囪設(shè)計計算（6）管道系統(tǒng)設(shè)計，阻力計算，風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇（7）根據(jù)計算結(jié)果繪制除塵系統(tǒng)、脫硫設(shè)備平面、剖面布置圖、系統(tǒng)流程圖。1.3.1 技術(shù)參數(shù)鍋爐型號：QXS65-39 即，強(qiáng)制循環(huán)室燃爐（煤粉爐），蒸發(fā)量65t/h，出口蒸汽壓力39MPa設(shè)計耗煤量：8.5t/h設(shè)計煤成分：=63% =5% =4% =1% =3% =10% =14%；=8% 屬于高硫無煙煤排煙溫度：160空氣過剩系數(shù)=1.25飛灰率=29%煙氣在鍋爐出口前阻力 900MPa1.3.2 其他參數(shù)污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中2類區(qū)新建排污項目執(zhí)行。連接鍋爐、凈化設(shè)備及煙囪等凈化系統(tǒng)的管道假設(shè)長度250mm，90，彎頭50個。第二章 鍋爐燃燒相關(guān)量計算2.1鍋爐燃燒產(chǎn)生的氣體計算2.1.1理論空氣量的計算以1kg煤樣為基礎(chǔ)：元素質(zhì)量g物質(zhì)的量mol需氧量molC63052.552.5H505012.5O402.5-1.25N100.740S300.9380.938A100_W1407.7780理論需氧量：理論空氣量：2.1.2產(chǎn)生煙氣量的計算理論煙氣量：實際煙氣量： （2-1）式中，實際煙氣量， 理論煙氣量， 空氣過剩系數(shù)， 理論空氣量，帶入數(shù)據(jù)可得：2.1.3灰分濃度及二氧化硫濃度的計算1kg煤樣中產(chǎn)煙塵量：1kg煤樣中產(chǎn)量：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下含塵濃度：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下濃度：2.1.4實際工況下煙氣量的計算按燃煤量計算煙氣量：在實際工況下（t=160）煙氣量： （2-2）2.2除塵效率計算按照國家鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 13271-2001）規(guī)定，鍋爐煙塵最高允許排放濃度按表1-1規(guī)定執(zhí)行。該標(biāo)準(zhǔn)鍋爐建成使用年限分為兩個時段，時段為2000年12月31日前建成使用的鍋爐；時段為2001年1月1日起建成使用的鍋爐。除塵效率： （2-3）式中，國家排放標(biāo)準(zhǔn)中，鍋爐煙塵最高允許排放濃度， 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下濃度，帶入數(shù)據(jù)可得：表1-1 鍋爐煙塵最高允許排放濃度和煙氣黑度限值2.3脫硫效率計算按照國家鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 13271-2001）規(guī)定，鍋爐二氧化硫最高允許排放濃度按表1-2的時段規(guī)定執(zhí)行。該標(biāo)準(zhǔn)鍋爐建成使用年限分為兩個時段，時段為2000年12月31日前建成使用的鍋爐；時段為2001年1月1日起建成使用的鍋爐。除塵效率： （2-4）式中，國家排放標(biāo)準(zhǔn)中，鍋爐最高允許排放濃度， 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中濃度，第三章 電除塵器2.1 電除塵器的優(yōu)勢根據(jù)含塵濃度和濃度1.高硫無煙煤含S最高，易對設(shè)除塵器備造成腐蝕，不宜用濕式除塵器。濕式除塵器適宜：煙塵粒徑0.120，壓力損失0.29.0kpa，99.5的除塵效率2.=14,含水率高，160度高溫，不宜用袋式除塵器，處理的是含塵量0.2199的除塵效率。3.每個袋式長約23.5m，直徑約0.150.2m，以高效率處理含塵量，高達(dá)35的氣體，除塵效率可達(dá)99。2.2 電除塵器的工作原理電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進(jìn)行電力的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下式塵粒沉積在集塵板上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設(shè)備。電除塵器的除塵過程可分為三個階段：懸浮粒子荷電，帶電粒子在電場內(nèi)遷移和捕集，將捕集物從集塵表面清除。1.粒子荷電高壓直流電暈是使粒子荷電的最有效辦法，廣泛應(yīng)用于靜電除塵過程。電暈過程發(fā)生于活化的高壓電極和接地極之間，電極之間的空間內(nèi)形成高濃度的氣體離子，含塵氣流通過這個空間時，塵粒在百分之幾秒的時間內(nèi)因碰撞俘獲氣體離子而導(dǎo)致荷電。粒子獲得的電荷隨粒子大小而異。一般來說，直徑1m的粒子大約獲得30000個電子的能量。2.粒子的捕集荷電粒子的捕集是使其通過延續(xù)的電暈電場或光滑的不放電的電極之間的純凈電場而實現(xiàn)的。前者稱單區(qū)電除塵器，后者因粒子荷電和捕集是在不同區(qū)域完成的，稱為雙區(qū)電除塵器。3.清灰電暈極和集塵極上都會有粉塵沉積，粉塵層厚度為幾毫米，甚至幾厘米。粉塵沉積在電暈極上會影響電暈電流的大小和均勻性。保持電暈極表面清潔的一般方法是對電極采取振打清灰的方式，使電暈極上的粉塵很快被振打干凈。2.3 電除塵器的結(jié)構(gòu)及類型2.3.1 電除塵器的結(jié)構(gòu)電除塵器的結(jié)構(gòu)主要包括：電暈極系統(tǒng)、集塵極系統(tǒng)、氣流分布裝置、殼體結(jié)構(gòu)以及排灰裝置等。2.3.2 電除塵器的類型1按氣流方向分為立式和臥式立式電除塵器中的氣體在電除塵器內(nèi)，從下往上垂直流動。它占地面積小，但高度較大，維護(hù)和檢修不方便，氣體分布不易均勻，對捕集粒徑細(xì)的粉塵容易產(chǎn)生再飛揚。臥式電除塵器中的氣體在電除塵器內(nèi)沿水平方向流動，可按生產(chǎn)需要適當(dāng)增加或減少電場數(shù)目。其特點是可實現(xiàn)分電場供電，避免各電場間相互干擾，以利于提高除塵效率；便于分別回收不同成分、不同粒徑的粉塵，達(dá)到分類富集的作用；容易做到氣體沿電場斷面均勻分布；由于粉塵下落方向與氣體運動方向垂直，粉塵二次飛揚比立式電除塵器少； 本次設(shè)計采用臥式電除塵器。2按清灰方式分為干式和濕式干式除塵器收下來的粉塵呈干燥狀態(tài)。通常采用機(jī)械振打或電磁振動產(chǎn)生的振動力清灰，現(xiàn)代的電除塵器大都采用電磁振打或錘式振打清灰。濕式電除塵器收下來的粉塵為泥漿狀。一般采用水沖洗集塵極板，使極板表面經(jīng)常保持一層水膜，粉塵降落在水膜上時，隨水膜流下，從而達(dá)到清灰的目的。本次設(shè)計采用干式清灰。3按電極在除塵器內(nèi)的布置形式分為單區(qū)和雙區(qū)單區(qū)電除塵器的集塵級和電暈極裝在同一區(qū)域內(nèi)，顆粒荷電和捕集在同一區(qū)域內(nèi)完成。雙區(qū)電除塵器集塵極和電暈極分別裝在兩個不同區(qū)域內(nèi)，前區(qū)安裝電暈極稱電暈區(qū)，粉塵粒子在前區(qū)荷電；后區(qū)安裝集塵極稱為集塵區(qū)，荷電粉塵粒子在集塵區(qū)被捕集。雙區(qū)電除塵器主要用在通風(fēng)空氣的凈化和某些輕工業(yè)部門。本次設(shè)計采用單區(qū)的布置形式。4按集塵極的結(jié)構(gòu)形式分為管式和板式管式電除塵器用于氣體流量小、含霧滴氣體或需要用水洗刷電極的場合。板式電除塵器為工業(yè)上應(yīng)用的主要形式，氣體處理量一般為2530m3/s以上。本次設(shè)計采用板式的結(jié)構(gòu)形式。第四章 主要設(shè)備說明3.1 電暈極系統(tǒng)3.1.1 電暈線電暈線形式很多，目前常用的有直徑3mm左右的圓形線、星形線及鋸齒線、芒刺線等。電暈線固定方式有兩種：一種為重錘懸吊式；另一種為管框繃線式。設(shè)計電暈線的一般要求是：1放電性能好、起暈電壓低、擊穿電壓高，對煙氣條件變化適應(yīng)性強(qiáng)；2放電強(qiáng)度強(qiáng)，電暈電流大；3機(jī)械強(qiáng)度高，不斷線或少斷線，耐腐蝕、耐高溫，重量輕、成本低；4能維持準(zhǔn)確的極距及易清灰等。本次設(shè)計采用芒刺線。3.1.2 電暈線的固定電暈線的固定方式通常有三種：重錘懸吊式、框架式、桅桿式。電暈線與框架橫桿的連接固定牢固，不能晃動，否則在這些點上容易產(chǎn)生局部火花和電弧，形成電腐蝕，使電暈線很快燒損，造成斷線。這是電暈極常見故障之一，應(yīng)予以特別注意。3.1.3 電暈極的振打裝置為了避免電暈閉塞，需設(shè)置電暈極的振打裝置。電暈極振打裝置的形式有水平轉(zhuǎn)軸撓臂錘擊裝置、擺線針傳動機(jī)構(gòu)、凸輪提升振打機(jī)構(gòu)。其中使用較多的是水平轉(zhuǎn)軸撓臂錘擊裝置和提升振打裝置。3.1.4 絕緣套管電暈極框架是借助于吊桿懸吊于殼體頂部的絕緣套管上，絕緣套管要承受框架重量和高壓的作用，保證與殼體有良好的絕緣性能。絕緣套管有石英、瓷、剛玉三種材質(zhì)，在絕緣套管的下端，應(yīng)設(shè)置一個400mm、高400450mm的防塵罩，一方面防止含塵氣體直接吹入絕緣套管的內(nèi)壁，以免因內(nèi)壁掛灰而引起表面電擊穿；另一方面，由于吊管是高壓帶電，而防塵罩不帶電，他們之間形成電場，帶點粉塵進(jìn)入時也能沉積在防塵罩上。絕緣套管的上蓋應(yīng)留有檢查孔，以便必要時用壓縮空氣清楚內(nèi)壁的積灰。3.1.5 保溫箱如果電暈極框架的支持絕緣套管周圍的溫度過低，則其表面會出現(xiàn)冷凝水汽，那么，當(dāng)除塵器工作時，便容易沿絕緣套管表面產(chǎn)生沿面放電，使工作電壓升不上去，以致無法操作。所以在絕緣套管附近需裝設(shè)管狀加熱器。殼體采用工字梁結(jié)構(gòu)，則在箱內(nèi)裝設(shè)恒溫控制器，以便控制加熱器的工作。3.2 集塵極系統(tǒng)3.2.1 集塵極板板式電除塵器的集塵板垂直安裝，電暈電極置于相鄰的兩板之間。集塵極長一般為1020m、高1015m板間距0.20.4m，處理氣量1000m3/s以上，效率高達(dá)99.5%的大型電除塵器含有上百對極板。集塵板的型式有C型板、Z型板等，本設(shè)計采用C型板。集塵極結(jié)構(gòu)對粉塵的二次揚起，及除塵器金屬消耗量 （約占總耗量的4050%）有很大影響。性能良好的集塵極應(yīng)滿足下述基本要求：1振打時粉塵的二次揚起少；2單位集塵面積消耗金屬量低；3極板高度較大時，應(yīng)有一定的剛性，不易變形；4振打時易于清灰，造價低。3.2.2 集塵板的懸掛極板通常被懸吊在固定于殼體頂梁的小梁上。其聯(lián)接點有鉸接和固接兩種，不同的聯(lián)接方法，其板面振動加速度不同。上下兩端采用固接方式可活的較大的板面振動加速度。但是，上下均采用固接型式，當(dāng)各條極板受熱不均勻時，則會造成某些極板彎曲，影響兩極間距，降低操作電壓，使除塵效率降低。在實踐中發(fā)現(xiàn)，極板兩端的聯(lián)接板與極板的聯(lián)接容易脫開，目前采用的方法是，上部將極板直接用螺栓與懸吊梁聯(lián)接，下部將極板與撞擊桿相聯(lián)。3.2.3 集塵極板的清灰裝置集塵極板表面上的粉塵清除，靠對極板進(jìn)行周期性振打，并使板面產(chǎn)生一定的振打加速度實現(xiàn)。振打周期、頻率和強(qiáng)度與含塵氣體、粉塵性質(zhì)、電除塵器的結(jié)構(gòu)形式等很多因素有關(guān)。應(yīng)留有較大的調(diào)整余地，以便在運轉(zhuǎn)過程中逐步調(diào)整確定出合適的振打制度。集塵極一般采用間歇振打，振打頻率為每分鐘48次，振打周期隨氣體含塵濃度而定。3.3 氣流分布板電除塵器內(nèi)氣流分布對除塵效率具有較大影響，為了減少渦流，保證氣流分布均勻，在進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)變徑管道，進(jìn)口變徑管內(nèi)應(yīng)設(shè)氣流分布板。最常見的氣流分布板有百葉窗式、多孔板分布格子、槽形鋼式和欄桿型分布板等，而以多孔板使用最為廣泛。通常采用厚度為33.5mm的鋼板?？讖綖?050mm，分布版層數(shù)為23層。對氣流分布的具體要求是：1任何一點的流速不得超過該斷面平均流速的土40%2在任何一個測定斷面上，85%以上測點的流速與平均流速不得相差土25%。本設(shè)計采用多孔型氣流分布板。3.4 高壓供電設(shè)備高壓供電設(shè)備提供粒子荷電和捕集所需要的高場強(qiáng)和電暈電流，為滿足現(xiàn)場需要，供電設(shè)備操作必須十分穩(wěn)定，希望工作壽命在20年之上，通常高壓供電設(shè)備的輸出峰值電壓為70l00kV，電流為1002000mA 。為使電除塵器能在高壓下操作，避免過大的火花損失，高壓電源不能太大，必須分組供電。大型電除塵器常常采用6個或更多的供電機(jī)組。增加供電機(jī)組的數(shù)目，減少每個機(jī)組供電的電暈線數(shù)，能改善電除塵器性能，但是增加供電機(jī)組數(shù)和增加電場分組數(shù)，必然增加投資。因此電場分組數(shù)的確定必須考慮保證效率和減少投資兩方面因素。3.5 排灰裝置電除塵器的排灰裝置根據(jù)灰斗的形式和卸灰方式而異。但都要求密閉性能好，工作可靠，滿足排灰能力。常用的有螺旋輸送機(jī)、倉式泵、回轉(zhuǎn)下料器、鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)等。灰斗采用錐形，并且卸料采用間歇式時，可選用倉式泵排灰裝置。第五章 電除塵器主體結(jié)構(gòu)設(shè)計計算4.1 設(shè)計參數(shù)4.1.1 除塵效率：由公式（2-3）可計算得，電除塵器對細(xì)粉灰有很高的捕集效率，一般都可達(dá)到99%。綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益和除塵要求后，本次設(shè)計選取4.1.2 有效驅(qū)進(jìn)速度：有效驅(qū)進(jìn)速度的確定：式中，為極板間距為300mm是的有效驅(qū)進(jìn)速度，m/s 為同極距，mm對板式電除塵器，早期的研究認(rèn)為，同極距選為250-300mm較好?，F(xiàn)在，根據(jù)不同形式的收塵極板配置不同形式的放電極線，不同極間距對除塵效率影響的試驗研究結(jié)果是同極距從300mm增加到500mm，除塵效率不但沒降低，反而有增加的趨勢；同極距為300mm和350mm時除塵效率最低，同極距為400mm、450mm和500mm時除塵效率變化平穩(wěn)。由于同極距的增加，增大了絕緣距離，電場的“閃絡(luò)”電壓提高了，隨之提高了兩極間的工作電壓，增強(qiáng)了放電極附近“電風(fēng)”的作用，進(jìn)而提高了粉塵的有效驅(qū)進(jìn)速度，雖然比集塵面積減少了，但除塵效率卻有所提高。此外，同極距的增加有利于抑制和緩解電除塵器處理高比電阻粉塵時反電暈的發(fā)生，還給設(shè)備的現(xiàn)場安裝和檢修帶來方便。在工程設(shè)計中，要依據(jù)電除塵器處理的煙塵特性確定同極距離。對于電除塵器處理一般煙塵時，可選擇極距=400mm。確定的基本因素有粉塵粒徑、要求的捕集效率比電阻及二次揚塵情況等。在確定值以后由此而定的除塵器尺寸時，捕集效率起著重要作用。由于電除塵器捕集較大粒子很有效，所以若達(dá)到較低的捕集效率就符合設(shè)計要求時，則可以采取較高的值。若所占比例很大的細(xì)粒子必須捕集下來，需要跟高的捕集效率，當(dāng)需要更大的集塵面積時應(yīng)選取更低的值。選擇值的第二個主要因素是粉塵比電阻。若粉塵比電阻高，則容許的電暈電流密度值減小，導(dǎo)致荷電場強(qiáng)減弱，粒子的荷電量減少，荷電時間增長，則應(yīng)選取較小的值。表5-1 各種粉塵的驅(qū)進(jìn)速度由上表5-1及上述因素綜合考慮，取，則：1.2 電除塵器箱體橫斷面各部分尺寸根據(jù)所處理氣體流量，需要兩臺電除塵器，以下只計算一臺的外形尺寸，另一臺尺寸與這臺相同。1集塵板的面積 (4-4)式中：f比表面積，s/m； 除塵效率，%； 粉塵驅(qū)進(jìn)速度，m/s。 (4-5)式中：A所需集塵極面積，m2；考慮處理氣量、溫度、壓力的波動，供電系統(tǒng)的可靠性等因素影響，參照實際情況，取儲備系數(shù)，實際所需集塵極面積為： (4-6)式中：A實際所需集塵極面積，m2。實際比表面積： (4-7)式中：f實際比表面積，。2除塵效率驗算 (4-8)滿足要求。3箱體斷面積的初步確定 (4-9)式中：F箱體斷面積，m2；v電場風(fēng)速，一般在0.41.5m/s范圍內(nèi)，本次設(shè)計取v=1m/s。4極板高度當(dāng) (4-10)當(dāng)時 (4-11)式中：h極板高度，m。即當(dāng)時，電除塵器要設(shè)雙進(jìn)風(fēng)口。計算后h值應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，當(dāng)高度小于8m時，以0.5m為一級，大于8m時，以1m為1級。所以： (4-12)將h圓整后得h=6m。5通道數(shù) (4-13)式中：Z通道數(shù)；2S相鄰兩極板中心距取2S=400mm； K集塵極板的阻流寬度，因為選用的是C型板，取K=40mm。當(dāng)選用雙進(jìn)風(fēng)口時，Z值應(yīng)取偶數(shù)，則Z=16。6電場有效寬度 (4-14)式中：B有效電場有效寬度，mm。7過流斷面積 (4-15)式中：F實際過流斷面積，m2。故風(fēng)速V驗證滿足風(fēng)速假設(shè)。8電場長度 (4-20)式中：L電場長度，m；n電場數(shù)量，根據(jù)表4-5選取為2。表4-5 電場數(shù)量n的選擇477934523423L求出后，應(yīng)按每塊極板的名義寬度的倍數(shù)進(jìn)行圓整。取L=4.5m。第六章 脫硫系統(tǒng)設(shè)計計算吸收塔選填料塔基本參數(shù)確定根據(jù)表選擇填料塔基本參數(shù)阻力： 空塔速度： 液氣比：煙氣流量：根據(jù)煙氣計算結(jié)果：煙氣流量 脫硫效率塔徑計算取整為 ，塔徑確定后，由于為齒形柵條，塔徑應(yīng)而實際料塔高度計算式中：HOG 氣象傳質(zhì)單元高度，可取1.51.8m；NOG氣象傳質(zhì)單元數(shù)，查表去2.4；Z填料層高度，m。則考慮到適應(yīng)操作條件波動留有調(diào)節(jié)控制余地，因此應(yīng)修正為：噴淋密度式中：L 氣塔頂噴淋劑量；A截面積。 設(shè)塔頂噴淋劑量為 則填料層阻力（應(yīng)用阻力系數(shù)法）式中：P 填料層壓降，Pa； 阻力系數(shù)，取10； Z 填料層高度，m； 空塔速度， ； 氣體密度，； 填料塔總高首先由標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)驗值規(guī)定吸收液質(zhì)量濃度一般為10%15%，設(shè)計中取15%，液氣比通常為825，設(shè)計中取10，反應(yīng)時間通常為35s，考慮到反應(yīng)的穩(wěn)定性取4s，填料塔內(nèi)流速通常為15m/s，設(shè)計中取3m/s有反應(yīng)時間可知：式中：HZ t填料塔總高，m；v塔內(nèi)流速，取3m/s；t取4s。即蓋頂考慮排氣部分定為0.5m，出口液體部分定為0.5m，則實際填料塔高度為：物料平衡由液氣比為10，則供應(yīng)吸收液量為式中：L液氣比。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)驗值鈣硫比為1.05設(shè)新鮮吸收液量為a kg/h式中：濃度，取15%；N石灰漿分子量，取74；R鈣硫比，取1.05;每千克所含二氧化硫量；M每小時耗煤量。 即需水量第七章 煙囪的設(shè)計計算（1）煙囪直徑的計算：煙囪出口內(nèi)徑按下式計算：（m） （5.1）式中，Q通過煙囪的總煙氣量，m3/s；W煙囪出口煙氣流速，m/s。表5.1 煙囪出口煙氣流速/（）通風(fēng)方式運 行 情 況全 負(fù) 荷 時 最小負(fù)荷機(jī) 械 通 風(fēng)102045自 然 通 風(fēng)6102.53選定w=15則可得，取1.7m。由設(shè)計任務(wù)書上可得所有鍋爐的總的蒸發(fā)量為65t/h，表5.2 鍋爐煙囪高度/(m)鍋爐總額定出力/(t/h)1122661010202635煙囪最低高度202530 35 4045根據(jù)鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定則可確定煙囪的高度必須大于60m 。（3）煙氣熱釋放率： （5.3）式中，煙氣的熱釋放率，； 大氣壓力， hPa，查得近年平均值為906.35hPa； 實際排煙量，； 煙囪出口處煙氣溫度，單位為絕對溫度（K），本設(shè)計中為433K；煙囪出口處環(huán)境平均溫度，單位為絕對溫度（K），根據(jù)本地全年平均氣溫選取，在本設(shè)計中取20；帶入數(shù)據(jù)可得：（4）煙氣抬升高度H的計算由我國環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境（HJ/T2.293）中的推薦公式可得： （5.5）式中，煙氣的熱釋放率，； 煙囪出口處的平均風(fēng)速，本次設(shè)計取4m/s； Hs煙囪有效高度，m；系數(shù)，可按表6.3查得。查得城市近郊區(qū)：當(dāng) 表6.3 系數(shù)的值/KW地表狀況21000農(nóng)村或城市遠(yuǎn)郊區(qū)1.4271/32/3城市或近郊區(qū)1.3031/32/321000且T35K農(nóng)村或城市遠(yuǎn)郊區(qū)0.3323/52/5城市或近郊區(qū)0.2923/52/5帶入數(shù)據(jù)可得：（5）煙囪有效高度H： （5.6）式中，H煙囪有效高度 ，m；H煙氣抬升高度，m；Hs煙囪幾何高度，m；帶入數(shù)據(jù)可得：（6）煙囪高度較核式中，污染物在y,z方向上的標(biāo)準(zhǔn)差，取0.8； 煙氣出口處的平均風(fēng)速，取4；SO排放量，為；地面最大濃度，；H煙囪有效高度，m；帶入數(shù)據(jù)可得：根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)各項污染物濃度限值，故不符合標(biāo)準(zhǔn)。重新假設(shè)煙囪幾何高度：根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)各項污染物濃度限值，故符合標(biāo)準(zhǔn)。所以煙囪幾何高度為70 m。（7）煙囪底部直徑： （5.7）式中，H煙囪高度，m.i煙囪椎角，煙囪椎角i通常取i= 0.020.03，取i=0.02；帶入數(shù)據(jù)可得：取4.6m。（8）煙囪阻力計算：假設(shè)標(biāo)況下煙氣的密度為：1.34 Kg/m3,則可得在實際溫度下的密度為；平均煙囪直徑： （5-8）式中，d1煙囪出口內(nèi)徑；d煙囪底部直徑。帶入數(shù)據(jù)可得：煙囪阻力為 （5.9）式中， L煙囪長度m； d煙囪直徑，m； 煙氣密度，Kg/m3；v煙囪中氣流平均流速,m/s；此處設(shè)計取v=12；摩擦阻力系數(shù)。帶入數(shù)據(jù)可得：第八章 管道阻力計算1.選取管道內(nèi)的煙氣流速，確定管道尺寸。對于含塵管道的煙氣流速可按表8-1選取表8-1 除塵風(fēng)道的最小速度從表8-1可知煤塵在垂直風(fēng)道的最小風(fēng)速為11m/s，在水平風(fēng)道的最小風(fēng)速為13m/s，故本次設(shè)計中選取。管道內(nèi)徑的計算： （8-1）式中，Q通過煙囪的總煙氣量，m3/s；煤塵在風(fēng)道中的平均風(fēng)速，m/s。帶入數(shù)據(jù)可得：管道壓力損失計算管道沿程損失計算： （8-2）式中，在實際工況下的煙氣密度，取管道長度，m管道內(nèi)徑，m管道沿程損失系數(shù)，一般金屬管道取=0.02。帶入數(shù)據(jù)可得：管道局部損失計算： （8-3）式中，局部損失系數(shù)，帶入數(shù)據(jù)可得：管道總壓力損失：第九章 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇（1）、除塵器的內(nèi)部壓力損失 式中： 除塵器結(jié)構(gòu)壓力損失，在正常過濾風(fēng)速下，一般取300500 。（2）、過濾阻力: 式中： 清潔濾料的壓力損失系數(shù)或阻力系數(shù)（) 含塵氣體的粘度( ） 過濾速度（） 粉塵的平均比阻力，一般為 堆積粉塵負(fù)荷（單位面積的含塵量）（) 普通運行的堆積粉塵符合范圍為 粉塵負(fù)荷： 式中：入口氣體含塵濃度（） 過濾時間() 過濾時間取2小時，即7200s，則： 取 ，則： 取 6、 系統(tǒng)阻力的計算 鍋爐出口前阻力管道阻力煙囪阻力除塵器阻力 1.2. 引風(fēng)機(jī)壓力式中：系統(tǒng)總阻力；風(fēng)壓附加安全系數(shù)，一般送、排風(fēng)系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，氣體輸送系統(tǒng)，本設(shè)計中取。即：3. 引風(fēng)機(jī)風(fēng)量式中：Q 每小時煙氣量；風(fēng)壓附加安全系數(shù)，一般送、排風(fēng)系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)，氣體輸送系統(tǒng)，本設(shè)計中取。即：因為經(jīng)計算，風(fēng)壓 風(fēng)量所以選擇鍋爐風(fēng)機(jī)的型號為G、Y473（查表除塵手冊397頁）4. 電動機(jī)功率的計算式中：風(fēng)機(jī)風(fēng)量，；風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa；風(fēng)機(jī)在全壓頭時的效率，取0.6;機(jī)械傳送效率，此采用風(fēng)機(jī)直接與電機(jī)傳動，取1；B電動機(jī)備用系數(shù)。則帶入公式：總 結(jié)在本次課程設(shè)計的過程中，針對鍋爐煙氣的氣體性質(zhì)，選用電除塵器對其進(jìn)行除塵處理。電除塵器的除塵原理是是使含塵氣體在通過高壓電場進(jìn)行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，將塵粒從含塵氣體中分離出來?；谶@種除塵原理，決定了電除塵器的除塵效率會非常高，只要設(shè)計合理，可以達(dá)到非常高的除塵效率。在對電除塵器的構(gòu)造以及原理有了深入了解后，經(jīng)過反復(fù)調(diào)整參數(shù)對各個結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計計算，并且對電暈線型式、集塵極板型式等構(gòu)件進(jìn)行了選型，最終根據(jù)計算結(jié)果制得電除塵器的外形圖。本次設(shè)計的電除塵器的除塵效率達(dá)到了99.2%。電除塵器有除塵效率高，設(shè)備阻力小、總的能耗低，適用范圍廣，可處理大風(fēng)量煙氣等優(yōu)點；但是它也有缺點，電除塵器和其它除塵設(shè)備相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，耗用鋼材較多，每個電場需配用一套高壓電源及控制裝置，因此價格較貴。但是用于處理大流量的煙氣（60000m3/h以上）時，就能發(fā)揮其經(jīng)濟(jì)性了。所以是否選用電除塵器也要將各方面因素綜合考慮后再做決定。大氣污染控制這門專業(yè)課，使得我們對本專業(yè)所從事的工作及研究方向有了更具體的認(rèn)識，在學(xué)期末設(shè)置的這次課程設(shè)計不但讓我鞏固了大氣污染控制工程的知識，而且在課程設(shè)計過程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取，經(jīng)歷了無數(shù)次的討論、修改后終于確定了最終工藝并且進(jìn)行了設(shè)計計算，在這過程中，非常好的鍛煉了我的獨立思考能力和自學(xué)能力，增強(qiáng)了團(tuán)隊合作精神，收獲頗豐。