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1、除尘系统设计v 设计任务及要求v 袋式除尘器设计要点v 设计选型及案例分析除尘系统设计一、设计任务及要求v准备v借阅、查找图书资料v准备笔记、设计计算书v设计计算，课后须交老师审阅结果方可离场v结构封面，目录，摘要（中文），设计任务书，设计说明书、计算书，参考文献，图纸，计算草稿本v考核考勤、纸档资料、结果表述（见格式模板）（见格式模板）v试计算蒸汽量为试计算蒸汽量为20t/h燃煤锅炉的烟气排放量、燃煤锅炉的烟气排放量、烟尘及烟尘及SO2排放浓度。排放浓度。 已知：燃煤组成如下：已知：燃煤组成如下：C=65.7%，灰分，灰分18.1%，S=1.7%，H=3.2%，水分，水分=9.0%，O=2.
2、3%（含（含N量不计），锅炉热效率量不计），锅炉热效率=75%，空气过剩系数，空气过剩系数为为1.2，低位发热量，低位发热量=20939 KJ/Kg，水的蒸发热，水的蒸发热为为2570.8KJ/Kg，烟尘排放因子为，烟尘排放因子为30%。解：解：(1) 锅炉燃煤量锅炉燃煤量据已知条件，可得蒸发量为据已知条件，可得蒸发量为20t/h的锅炉的锅炉需热量：需热量：2570.8 kJ/kg 20 t/h103=51.4106 kJ/h需煤量：需煤量：51.4106 kJ/h/（20939 kJ/kg75%）=3.3103 kg/h=3.3 t/h已知：已知：20t/h燃煤锅炉，热效率燃煤锅炉，热效率=
3、75%，空气，空气过剩系数为过剩系数为1.2，低位发热量，低位发热量=20939 kJ/kg ，水的蒸发热为水的蒸发热为2570.8 kJ/kg燃煤组成：燃煤组成：C=65.7%，灰分，灰分18.1%，S=1.7%，H=3.2%，水分，水分=9.0%，O=2.3%（含（含N量不计）量不计）,空空气过剩系数气过剩系数1.2(2) 烟气排放量及组成（以烟气排放量及组成（以1 Kg燃煤为基础）：燃煤为基础）： 表表2-1 煤的成分分析（以煤的成分分析（以1Kg煤为基础煤为基础)成分成分重量重量g物质的量物质的量mol需氧量需氧量mol烟气组成烟气组成molC65754.7554.75CO2：54.7
4、5S170.530.53SO2：53H32328H2O：16O231.44-0.72H2O9050H2O：5灰分灰分1810烟尘：烟尘：10018%(2) 烟气排放量及组成（以烟气排放量及组成（以1 Kg燃煤为基础）：燃煤为基础）： VO20=54.75+0.53+8-0.72=62.56 mol/Kg煤煤 Va0=62.56（3.76+1）=297.79 mol/Kg煤煤=6.67 Nm3/Kg煤煤理论空气量下烟气组成理论空气量下烟气组成(mol/Kg煤煤)： CO2 :54.75，SO2：0.53，H2O：（：（16+5）=21， N2：62.563.76=234.23 Vf0=54.75
5、+0.53+21+234.23=311.51 mol/Kg=6.98 Nm3/Kg煤煤 Vf=6.98+6.67（1.2-1）=8.31 Nm3/Kg煤煤3.3 t/h煤燃烧产生的烟气量：煤燃烧产生的烟气量： 3.31038.31=2.74104 Nm3/h烟尘排放因子烟尘排放因子30%v烟气组成：烟气组成：v锅炉大气污染物排放标准（二级标准）：烟尘锅炉大气污染物排放标准（二级标准）：烟尘200 mg/m3，SO2900 mg/m3v根据物料衡算，得到：根据物料衡算，得到：除尘器效率除尘器效率=（6534-200）/6534=96.9%除尘量：（除尘量：（6534-200）2.7410410-
6、6=172（Kg/h）3333/6534%3031. 810181/408231. 8/106453. 02mmgCmmgCSO烟尘v根据物料衡算，得到：根据物料衡算，得到：脱硫效率脱硫效率=（4082-900）/4082=77.95%脱硫量：（脱硫量：（4082-900）2.7410410-6=79（Kg/h）v 设计任务及要求v 袋式除尘器设计要点v 设计选型及案例分析除尘系统设计设计内容：v2.1 选型v2.2 滤袋尺寸及布置v2.3 清灰制度及构件v2.4 进、出气口尺寸v2.5 灰斗尺寸v2.6 外壳 v2.7 技术参数计算二、袋式除尘器设计要点清洁气体出口灰斗滤袋清洁气体一侧含尘气
7、体入口固定孔板典型机械振动式布袋除尘器v2.1 选型根据“袋式除尘器分类及规格性能表示方法”的国家标准，袋式除尘器分为五类。清灰方法是袋式除尘器分类的主要标志。（1）机械振动类（2）分室反吹类（3）喷嘴反吹类（4）振动、反吹并用类（5）脉冲喷吹类二、袋式除尘器设计要点v2.2 滤袋尺寸及布置（1）滤布面积： A =Q/60VF（2）单只滤袋面积：（3）袋子只数：二、袋式除尘器设计要点dlaaAn 注意事项：目前国产的布袋除尘(小型布袋除尘机组除外)产品样本规定的过滤风速，大都在2.5m/min以下，较为普遍的是在1.01.5 m/min范围； 大布袋在1.0 m/min以下； 脉冲袋式除尘器过
8、滤风速一般3.0 m/min，超过4 m/min较少见。v2.2 滤袋尺寸及布置（4）滤料选择：气体和粉尘为酸性和中性时，最好使用对大部分无机酸和有机酸具有抵抗性的、以聚酯和聚丙烯为原料的滤料。 当烟气温度超过80，聚丙烯材料会老化。 聚酯材料在过滤碱性气体时，在温度和湿度影响下，会遇水分解，通常可改用尼龙滤料。 聚四氟乙烯滤料性能优越，但价格昂贵，适用范围要受到一定的限制，故选择时要特别慎重。二、袋式除尘器设计要点粉尘-滤料选择v2.2 滤袋尺寸及布置v（5）滤袋布置：根据型号选择悬吊、内嵌v设计原则：滤袋间中心距a,b：d+(40-60)mm相邻两组通道宽度：S=d+（600-800）mm
9、袋与袋之间的距离大于优质除尘花板直径的2/5(不小于50mm）。除尘器花板既要承受系统负压,又要承受滤袋,粉尘层及袋笼的重量。二、袋式除尘器设计要点v2.2 滤袋尺寸及布置v（5）滤袋布置：根据型号选择悬吊、内嵌v设计原则：二、袋式除尘器设计要点（6）滤料选择）滤料选择v袋式除尘器型号二、袋式除尘器设计要点v脉冲喷吹清灰脉冲喷吹清灰紧缩空气耗量紧要取决于喷吹压力、喷吹周期、喷吹时辰、紧缩空气耗量紧要取决于喷吹压力、喷吹周期、喷吹时辰、脉冲阀方式和口径以及滤袋数等要素。为脉冲阀方式和口径以及滤袋数等要素。为QMFQMF100100型脉冲阀型脉冲阀在过滤风速一定而喷吹压力不一同，在过滤风速一定而喷
10、吹压力不一同， 喷吹时辰与耗气量的喷吹时辰与耗气量的关系。除尘器的总耗气量关系。除尘器的总耗气量Q Q可按下式计算：可按下式计算：Q Qa an nq/T q/T 式中：式中：Q Q每除尘器耗气量，每除尘器耗气量，m3/minm3/min；a a附加系数（包附加系数（包括管道漏气）取括管道漏气）取1.21.2；n n脉冲阀数目，个；脉冲阀数目，个；q q每个脉冲阀每个脉冲阀喷吹一次耗气量喷吹一次耗气量m3m3；普通喷吹时辰；普通喷吹时辰0.15s0.15s；T T脉冲周期，脉冲周期，minmin。v通常选通常选毡或针刺毡毡或针刺毡做滤料。做滤料。二、袋式除尘器清灰设计要点v设计时宜将灰斗倾角设
11、计成大于粉尘安息角，则粉尘自然下落。一般粉尘安息角大概为45度左右，则把灰斗倾角设置为60度，粉尘可顺利下落。然后根据60度倾角来计算灰斗高度即可。v除尘灰斗上口尺寸的大小取决于滤袋室的大小。v过滤面积可以设计成小滤袋室小灰斗，室数较多；也可以设计成大滤袋室大灰斗，室数少。二、袋式除尘器灰斗设计要点v除尘器的壳体必须采取隔热保温措施，除尘器的保温一般采用岩棉、硅酸铝板、珍珠膨胀岩等导热系数低，绝热性能好，吸水率低，耐热性能好的保温材料。材料的导热系数一般不超过0.23W/mK。保温材料的厚度应根据所在的地理位置、当地的年最低温度、年平均温度而定，具体可根据“控制单位热损失法”的计算公式计算确定
12、。二、除尘器应用实例v案例1 电力工业燃煤锅炉烟气除尘1. 烟尘性质温度：120 190（空气预热器后）气体量：200MW（670t/h）排放烟气：8090 万Nm3/h粉尘成分：主要为SiO2和Al2O3（大于70）粉尘粒径：煤粉炉 3100m之间，小于10 m占2040，小于44 m占6080v案例1 电力工业燃煤锅炉烟气除尘2. 常用除尘器电除尘（37.59）、文丘里等湿除尘（29.39）、水膜除尘（15.58）和多管旋风除尘（9.40）存在问题电除尘未能长期、稳定、高效运行，灰斗堵灰，振打失灵等故障时有发生；湿法除尘耗水高，烟气带水，冬季运行易引起风机振动；中、低效除尘器急需改造或随超
13、期服役主机退役。案例1 电力工业燃煤锅炉烟气除尘依靠科技进步，推行技术改造，推广电除尘并加强运依靠科技进步，推行技术改造，推广电除尘并加强运行管理。行管理。v燃煤电厂电除尘技术特点：燃煤电厂电除尘技术特点：卧式，负电晕，板式集尘，干式除尘，单区卧式，负电晕，板式集尘，干式除尘，单区风速：风速：11.2m/s；集尘极：多用集尘极：多用480mmC型板；电晕极：多用芒刺线和锯型板；电晕极：多用芒刺线和锯齿线；齿线；同极距：同极距：300mm(=57cm/s)和和400mm (=79cm/s)振打：侧传动水平转轴挠臂锤切向振打，间断振打振打：侧传动水平转轴挠臂锤切向振打，间断振打案例2 钢铁工业炉窑烟气除尘1.烟尘性质v排量大：排放量2000m3/吨钢v污染物多：每吨钢需要原材料67吨，80排入大气，硫氧化物、烟尘和粉尘v污染源多：烧结，焦化，炼铁，炼钢，轧钢，锻压，金属制品，耐火材料，碳素制品，动力等烧结机废气除尘高炉炼铁除尘高炉煤气净化吹氧转炉湿法净化转炉干法电除尘净化电炉烟气净化袋式除尘器设计