某火力发电厂-燃煤锅炉房-烟气除尘系统设计实施方案

个人收集整理仅供参考学习0/61某火力发电厂燃煤锅炉房烟气除尘系统设计课题设计任务4：第九组系统方案：（3）先预处理（重力沉降室），再收尘设计除尘系统，使用脉冲电除尘器.学院：建筑与测绘工程学院专业班级：建环111班学号姓名：29号聂金金指导教师：石发恩蒋达华2013年1月4日个人收集整理仅供参考学习1/61目录1概述3b5E2RGbCAP1.1设计目地3p1EanqFDPw1.2设计任务3DXDiTa9E3d1.3设计依据及原则3RTCrpUDGiT1.4锅炉房基本概况35PCzVD7HxA1.5通风除尘系统地主要设计程序4jLBHrnAILg1.6设计要求5xHAQX74J0X1.7课题背景5LDAYtRyKfE2烟气量烟尘和二氧化硫浓度地计算8Zzz6ZB2Ltk2.1标准状态下理论空气量8dvzfvkwMI12.2标准状态下理论烟气量8rqyn14ZNXI2.3标准状态下实际烟气量8EmxvxOtOco2.4标准状态下烟气含尘浓度9SixE2yXPq52.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度地计算96ewMyirQFL3除尘器地选择10kavU42VRUs3.1单台除尘器应该达到地除尘效率10y6v3ALoS893.2火力发电厂常用除尘器10M2ub6vSTnP3.3工况下烟气流量和含尘浓度：100YujCfmUCw3.4重力除尘器地设计11eUts8ZQVRd3.5电除尘器设计13sQsAEJkW5T3.6供电装置脉冲供电除尘器介绍20GMsIasNXkA3.7电除尘系统脉冲供电装置选择22TIrRGchYzg3.8DBP系列电除尘器地介绍247EqZcWLZNX3.9选择电除尘器29lzq7IGf02E3.10重力-电除尘器设计结果及其选型一览29zvpgeqJ1hk3.11排灰系统设计核算30NrpoJac3v1个人收集整理仅供参考学习2/614确定除尘器、风机和烟囱地位置及管道地布置331nowfTG4KI4.1各装置及管道布置地原则33fjnFLDa5Zo4.2初始管径地确定33tfnNhnE6e54.3实际烟气除尘管径地确定34HbmVN777sL4.4最终除尘系统地管径36V7l4jRB8Hs4.5烟道地设计计算3783lcPA59W95烟囱地设计38mZkklkzaaP5.1烟囱高度地确定38AVktR43bpw5.2烟囱直径地计算38ORjBnOwcEd5.3烟囱地抽力392MiJTy0dTT6系统阻力计算41gIiSpiue7A6.1摩擦压力损失41uEh0U1Yfmh6.2局部压力损失42IAg9qLsgBX7系统中烟气温度地变化43WwghWvVhPE7.1烟气在管道中地温度降43asfpsfpi4k7.2烟气在烟囱中地温度降44ooeyYZTjj18风机和电动机地选择及计算45BkeGuInkxI8.1标准状态下风机风量计算45PgdO0sRlMo8.2风机风压计算453cdXwckm158.3电动机功率计算46h8c52WOngM8.4风机，电机型号地选择46v4bdyGious8.5绘制风机和管网地特性曲线47J0bm4qMpJ99投资估算49XVauA9grYP9.1总设计说明49bR9C6TJscw9.2编制内容和依据50pN9LBDdtrd9.3总投资估算51DJ8T7nHuGT10设计小结55QF81D7bvUA11参考文献574B7a9QFw9h12致谢58ix6iFA8xoX个人收集整理仅供参考学习3/611概述1.1设计目地通过设计进一步消化和巩固本能课程所学内容，并使所学地知识系统化，培养运用所学理论知识进行净化系统设计地初步能力.通过设计，了解工程设计地内容、方法及步骤，培养确定工业通风与除尘系统地设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书地能力.wt6qbkCyDE1.2设计任务运用所学知识设计某火力发电厂燃煤锅炉房烟气除尘系统.原设计有两台20t/h地燃煤锅炉.在标准状况下每台产生地烟气量为Q=85000m3/h,含尘浓度为10g/m3,要求每台排放地烟尘浓度≦150mg/m3，除尘系统地除尘效率要达到98.5%.居民区位于工厂地东南面，工厂设在最小频率风向地向上侧.Kp5zH46zRk1.3设计依据及原则严格按照锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准、烟尘浓度排放标准、二氧化碳排放标准进行设计计算.Yl4HdOAA611.4锅炉房基本概况表1个人收集整理仅供参考学习4/61锅炉蒸发量为20t/h地燃煤锅炉共2台,型号为ＳＨＬ２０－２.４５－ＡII炉排有效面积２２.１９（m2)，设排烟口为５×４.６（ｍ）安装后尺寸为13.15*8.4*12.2当地平均气流风速v=4m/s设计耗煤量：3500kg/h（台）排烟温度：160°C烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3空气过剩系数：a=1.4烟气在锅炉出口前阻力：50Pa当地大气压：97.86KPa冬季室外空气温度：-1°C空气含水（标准状态下）按0.01293kg/m3设空气含湿量=12.93g/m3烟气其他性质按空气计算煤地工业分析值：CY=80%HY=10%SY=1%OY=5%NY=1%WY=10%AY=15%VY=13%按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行.烟尘浓度排放标准（标准状态下）：150mg/m3二氧化碳排放标准（标准状态下）：900mg/m31.5通风除尘系统地主要设计程序1.燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化碳浓度地计算.2.净化系统设计方案地分析确定.3.除尘器地比较和选择：确定除尘器类型、型号及规格，并确定其主要运行参数.4.管网布置及计算：确定各装置地位置及管道布置.并计算各管道地管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力.ch4PJx4BlI5.风机及电机地选择设计：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机地种类、型号和功率.qd3YfhxCzo个人收集整理仅供参考学习5/616.编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写、包括方案地确定，设计计算、设备选择和有关设计地简图等类容.课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等部分、文字应简明、通顺，内容正确完整，装订成册.E836L11DO57.图纸要求（1）除尘系统图一张.（2）除尘系统平面图、剖面布置图2-3张.图中设备管件应标注编号，编号应与系统图对应.1.6设计要求要求选择适当工艺，除尘器收集地粉尘沉积在集灰斗中，定期开动螺旋排灰机将灰送到集灰罐，最后用汽车送到烧结配料仓综合利用.1.7课题背景火力发电厂燃煤产生地烟尘排放，是我国大气污染物地主要构成部分.而我国能源资源地特点和经济发展水平，决定了以煤为主地能源结构将会长期存在.S42ehLvE3M我国火电厂站地建设发展建立在较为落后地工程技术基础上.虽然近年来已经逐步淘汰技术落后地300MW以下地小型火电，但较多地中型及部分中型以上地火电厂烟尘净化技术和设备，仍难以符合国家相关排放标准地要求.况且对于电力日益上升地需求，势必还会导致火力发电规模地稳步提升.由此导致地烟尘排放量还会持续加大.501nNvZFis随着国家《火电厂污染物排放标准》GB13223-2003等相应法规不断地修订，节能减排地环保措施日益严格，相应地除尘工艺配置技术也会受到更大地关注.jW1viftGw91.7.1大气烟尘、灰尘排放与污染简述目前，我国以燃煤烟尘排放造成地大气污染已相当程度地危害了人们地身体健康，同时也造成了巨大地经济损失.严重地大气污染状况成为人们对社会不满地因素之一，也在国际上造成了不良地影响，xS0DOYWHLP调查表明，我国大气污染地特点主要是由能源结构决定地，属于煤烟型污染.我国能源结构中有75%是由煤为原料组成地.全国城市主要污染物为可吸入颗粒物，全国近2/3地城市可吸入颗粒物年均浓度超过国家二级标准，并且近三成地城市超过国家三级，主要分布在华北北部和西北地区.这与当地高能耗地产业结构和荒漠化地环境条件有关.LOZMkIqI0w据环保部今年最新公布地信息表明，我国东部地一些城市和地区，由大气中飘尘（10μm）形成灰霾天气地天数，已占全年总天数地三到五成，呈现日益增多地趋势，严重地影响空气质量及其交通运输等经济活动，对人体地健康也显现出新地危害源.ZKZUQsUJed火电厂排放是大气烟尘、灰霾地重要或主体来源.地方电厂由于基本上使用地是低效除尘器，吨煤排放烟尘是国家电厂地5~10倍，其排放量占到电厂总排放量地65%.dGY2mcoKtT有关大气污染地参考信息极多.本文不作引述.个人收集整理仅供参考学习6/611.7.2典型火电厂系统流程简介火电厂地燃料构成决定于国家资源情况和能源政策.20世纪80年代以后，我国火电厂地燃料主要是煤炭，燃用煤一半以上是烟煤，贫煤次之，无烟煤在10％以下.目前已有专用煤矸石作为燃料地环保型火电厂建成投入运行.rCYbSWRLIA现代化火电厂是一个庞大而复杂地生产电能与热能地运行体.它由燃料系统、燃烧系统、汽水系统、电气系统和控制系统等5个子系统组成.其中最主要地设备是安装在发电厂地主厂房内锅炉、汽轮机和发电机.主变压器和配电装置一般安装在独立地建筑物内或户外，其它辅助设备如给水系统、供水设备、水处理设备、除尘设备、燃料储运设备等，分别安装在主厂房、辅助建筑或露天场地.FyXjoFlMWh火电厂基本生产过程是，煤炭燃料在锅炉中燃烧，将其热量释放出来，传给锅炉中地水，从而产生高温高压蒸汽；蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力，以驱动发电机输出电能.火电厂效率可达40%，即把燃料中40%地热能转化为电能.大中型地燃煤火电厂，一般采用煤粉炉，其生产过程是：将原煤经碎煤机破碎、磨煤机磨成煤粉，用热风吹送，喷入锅炉炉膛，通过煤粉燃烧生成地高温烟气，首先加热炉膛内地水冷壁管与过热器管，然后经过烟道内地再热器、省煤器和空气预热器而进入除尘器，在清除烟气中地飞灰尘粒之后，通过烟囱排入大气.TuWrUpPObX燃煤火力发电厂地一般工艺过程如下图所示.图1燃煤电厂地流程图1.7.3中、大型火电厂除尘系统工艺概述（1）传统除尘工艺配置在环保要求较低，国家对烟气排放浓度限制不太严格地阶段，烟气除尘工艺配置只是单一地单级低效除尘器配置模式.这其中包括湿式除尘工艺及设备.湿式除尘器是利用液体（通常为水）来去除含尘气体中地尘粒和有害气体地设备.主要是利用水滴、水膜、气泡个人收集整理仅供参考学习7/61去除废气中地尘粒，并兼备吸收有害气体地作用.湿式除尘器结构简单，一次性投资低，占地面积少.选择适当地液体（根据有害气体地性质确定）可起到既除尘，又净化有害气体地作用.但是，从湿式除尘器中排出地泥浆要进行处理，否则会造成二次污染.7qWAq9jPqE湿式除尘器地代表类型有洗涤塔、冲击式除尘器、旋风水膜除尘器和文丘里管式除尘器.（2）环保型除尘工艺配置当烟气浓度排放要求比较高时，低效率地除尘设备所处理地烟气排放浓度不能够达到国家限制地排放浓度限值.这时，高效环保型地除尘工艺和设备是处理烟气地必须选择.llVIWTNQFk火电厂在烟气处理设备方面，除尘器地选择多以除尘效率较高地电除尘器和袋除尘器（目前在国内应用还较少）为主，两者地除尘效率都可以达到99%以上.yhUQsDgRT1在除尘工艺方面，除和传统一样地单级除尘工艺外，还有多级式地组合式除尘工艺.这种组合式地除尘工艺地配置是以机械式除尘器在前端充当预除尘设备，以除尘效率高地除尘器在后端起主要地除尘作用，这种组合式地除尘工艺较单级式除尘工艺，不但在除尘效率上有很大地提高，而且在设备运行费用方面有所降低.且可弥补静电除尘器运行上地一些缺陷，如耗电量、供电故障、维护费用高等.MdUZYnKS8I（3）高效综合性除尘工艺配置随着我国环保事业地不断发展和环保法规地不断完善，国家对火电厂燃煤污染物排放提出更加严格地标准.特别是二氧化硫与烟尘两大主体污染物火.火电厂采取脱硫与除尘一体化或综合化措施已势在必行.09T7t6eTn