畢業(yè)設(shè)計(jì)---循環(huán)硫化床鍋爐除塵裝置規(guī)劃與設(shè)計(jì)

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><p>　　題 目： 75t/h循環(huán)硫化床鍋爐除塵裝置規(guī)劃與設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院： 南方學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 熱能與動(dòng)力工程 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><

2、;p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱： 副教授 </p><p>　　二O一一年五月二十八日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　英國(guó)豎起無(wú)數(shù)

3、冒著黑煙的煙囪標(biāo)志著工業(yè)革命的到來(lái)，當(dāng)時(shí)人們還沉浸在征服自然和創(chuàng)造財(cái)富的喜悅當(dāng)中，工業(yè)革命發(fā)展的一百年中所創(chuàng)造出的價(jià)值比自從人類開始勞動(dòng)到工業(yè)革命前所創(chuàng)造出的多的多。但那時(shí)人們并沒有意識(shí)到除了財(cái)富之外從那些煙囪冒出的黑煙帶來(lái)了什么。當(dāng)時(shí)少數(shù)先進(jìn)的資本主義國(guó)家意識(shí)到的時(shí)候他們又開始花巨大的代價(jià)開始治理這些污染所造成的環(huán)境問題，從能源的高效利用到廢氣、廢水、廢渣的凈化等。我國(guó)作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家借鑒了歷史經(jīng)驗(yàn)避免走先污染后治理的老路，制定了相

4、關(guān)的法律法規(guī)開始治理環(huán)境問題?！皬U水、廢氣、廢渣”及噪聲對(duì)人類的健康和生活都有著不良的影響。</p><p>　　而對(duì)于一臺(tái)位于市區(qū)的75t/h的循環(huán)流化床鍋爐，應(yīng)選擇合適的高效除塵系統(tǒng)，選擇怎樣的除塵系統(tǒng)，以及合適的設(shè)備型號(hào)，才能保證高效與經(jīng)濟(jì)性兼顧，將是本文研究的重點(diǎn)。由于循環(huán)流化床鍋爐的燃燒特性，它的未燃盡細(xì)粒的排放量很大，參考各種除塵裝置的除塵特性與效率，本文采用了靜電除塵作為本鍋爐的主要除塵系統(tǒng)，將旋風(fēng)

5、除塵裝置作為前置除塵設(shè)備，此外，合理布置鍋爐房及管道，并對(duì)有關(guān)可改進(jìn)的地方加以改進(jìn)，以保證經(jīng)濟(jì)與高效兼顧，本文也將加以嘗試。（適當(dāng)補(bǔ)充 循環(huán)流花床鍋爐選擇靜電除塵的原因） </p><p>　　關(guān)鍵詞: 鍋爐 環(huán)境 除塵器 煙氣量 電除塵設(shè)計(jì) </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Britain

6、put up countless chimneys black smoke marks the arrival of the Industrial Revolution, when it was still immersed in the conquest of nature and the joy of creation of wealth among a hundred years the development of the in

7、dustrial revolution to create value in the ratio of labor to the industry since the beginning of mankind before the revolution to create a multi-multi. But then people do not realize that in addition to wealth than the s

8、moke from those chimneys brought about. At that time</p><p>　　And in the urban area for a 75t / h coal-fired boilers, should select the appropriate and efficient dust removal system, choose what kind of dust

9、 removal system, and the appropriate device models in order to ensure both efficiency and economy, will be the focus of this study .Will be the focus of this study. Since the combustion characteristics of circulating flu

10、idized bed boiler, it does not burn very fine emissions, reference all kinds of dust removal device characteristics and efficiency, we </p><p>　　Key word: Boiler Environment Dust collector Smoke ESP Desi

11、gn</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p>　　2 燃煤鍋爐與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系1</p><p><b>　　2.1燃煤鍋爐1</b></p><p>　　2.2 燃煤鍋爐對(duì)環(huán)境的影

12、響2</p><p>　　2.3 環(huán)境保護(hù)3</p><p>　　3 循環(huán)流化床鍋爐與除塵裝置的確定3</p><p>　　3.1 循環(huán)流化床鍋爐4</p><p>　　3.2旋風(fēng)分離器5</p><p>　　3.3 布袋除塵技術(shù)6</p><p>　　3.4水膜除塵器7</

13、p><p>　　3.5 靜電除塵8</p><p>　　3.6 袋式除塵器與電除塵器比較和存在的問題10</p><p>　　3.6.1 經(jīng)濟(jì)比較10</p><p>　　3.6.2 電除塵器與袋除塵器存在的問題11</p><p>　　3.7除塵裝置的選擇與設(shè)置12</p><p>　

14、　4 相關(guān)數(shù)據(jù)的確定12</p><p>　　4.1 q3的選取13</p><p>　　4.2 q4的選取14</p><p>　　4.3 煙塵容許排放濃度的確定15</p><p>　　4.3.1 主題內(nèi)容與適用范圍15</p><p>　　4.3.2 引用標(biāo)準(zhǔn)：15</p>&

15、lt;p>　　4.3.3 定義15</p><p>　　4.3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：15</p><p>　　4.3.3.2 煙塵初始排放濃度：15</p><p>　　4.3.3.3 煙塵排放濃度：16</p><p>　　4.3.3.4 自然通風(fēng)鍋爐：16</p><p>　　4.3.3.5 收到基

16、灰分：16</p><p>　　4.3.3.6 過(guò)量空氣系數(shù)：16</p><p>　　4.4 技術(shù)內(nèi)容16</p><p>　　4.4.1 適用區(qū)域劃分類別16</p><p>　　4.4.2 年限劃分16</p><p>　　4.4.4 鍋爐二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度16</p>

17、<p>　　4.4.5 燃煤鍋爐煙塵初始排放濃度和煙氣黑度限值17</p><p>　　4.4.6 其他規(guī)定17</p><p>　　4.5 監(jiān)測(cè)17</p><p>　　5 計(jì)算空氣量和煙氣量20</p><p>　　5.1 空氣量的計(jì)算20</p><p>　　5.2 煙氣量的計(jì)算21&l

18、t;/p><p>　　6 對(duì)靜電除塵裝置進(jìn)行初步設(shè)計(jì)22</p><p>　　6.1電除塵器的結(jié)構(gòu)22</p><p>　　6.2確定比集塵表面積，確定內(nèi)部結(jié)構(gòu)22</p><p>　　6.2．1 比集塵表面積的計(jì)算22</p><p>　　6.2．2 確定內(nèi)部結(jié)構(gòu)24</p><p>

19、;　　6.3 確定外形尺寸，確定氣流速度，計(jì)算或核算流動(dòng)阻力27</p><p>　　6.3.1 確定長(zhǎng)高比，計(jì)算外形尺寸27</p><p>　　6.3．2電除塵器的流動(dòng)阻力30</p><p>　　6.4 核算靜電除塵裝置漏風(fēng)率及主要支撐件的強(qiáng)度30</p><p>　　6.5 整流裝置、保溫等輔助設(shè)計(jì)31</p>

20、<p>　　6.5.1 整流裝置設(shè)計(jì)31</p><p>　　6.5.2 保溫裝置的設(shè)計(jì)32</p><p>　　7 本系統(tǒng)的改進(jìn)與展望33</p><p>　　7.1 加裝陰極防風(fēng)板，33</p><p><b>　　7.2截流墻34</b></p><p>　　7.3

21、電暈極34</p><p><b>　　8 總結(jié)34</b></p><p><b>　　致 謝35</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)36</b></p><p><b>　　1 前言</b></p><p&g

22、t;　　自18 世紀(jì)中期后, 人類進(jìn)入工業(yè)文明時(shí)代, 煤炭就成了主要能源物質(zhì)。煤炭的燃燒不僅產(chǎn)生大量碳氮硫的氧化物, 同時(shí)也向空氣中排放大量的粉塵。粉塵對(duì)環(huán)境及人類的健康有相當(dāng)大的的危害。隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展, 意味著人們將越來(lái)越多的礦物資源轉(zhuǎn)化為工業(yè)原材料與產(chǎn)品, 以煤作燃料的工廠、電站, 每天排出的煙氣含有大量的煤粉, 不僅浪費(fèi)燃料, 同時(shí)將越來(lái)越多的廢棄物拋向大自然。從工廠的煙囪中冒出的滾滾濃煙中就含有大量顆粒狀粉塵, 它們嚴(yán)重污染

23、了環(huán)境, 影響到作物的生長(zhǎng)與人類的健康。因此,人們就如何減少空氣中粉塵含量進(jìn)行了大量的研究。1824 年, 第一次演示了靜電除塵的實(shí)驗(yàn); 1907 年在靜電收集硫酸霧上的成功, 導(dǎo)致其在工業(yè)煙塵污染源中的除塵應(yīng)用。當(dāng)?shù)谝慌_(tái)靜電除塵器在Detreit Edison 公司出現(xiàn)之后, 標(biāo)志著靜電除塵技術(shù)從實(shí)驗(yàn)科學(xué)階段邁向了實(shí)際應(yīng)用的成熟階段。采用除塵技術(shù)以后, 從煙囪的排放物中, 再也看不到濃黑的煙霧了。靜電除塵是被人們公認(rèn)的、成熟的、高效可

24、靠的除塵技術(shù)。本設(shè)計(jì)旨在為75t/h循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)一臺(tái)電除塵器來(lái)解決由于鍋爐帶來(lái)的環(huán)境污染問題</p><p>　　2 燃煤鍋爐與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系</p><p><b>　　2.1燃煤鍋爐 </b></p><p>　　鍋爐是一種熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備,主要有兩個(gè)部分組成一個(gè)是“鍋”還有一個(gè)是“爐” 。燃料在爐中經(jīng)過(guò)燃燒把化學(xué)能轉(zhuǎn)為熱能,被鍋內(nèi)耗能工

25、質(zhì)( 水) 吸收后, 產(chǎn)生具有一定參數(shù)和數(shù)量的熱水或蒸汽,用于發(fā)電和供熱等用熱設(shè)備中為人民的生活和工作提供鍋舒適的環(huán)境和動(dòng)力。鍋爐使用的燃料分為三種:固體燃料、液體燃料和氣體燃料。目前我國(guó)有大小鍋爐60多萬(wàn)臺(tái),絕大部份是固體燃料, 而鍋爐的燃煤技術(shù)還很落后,其中耗煤炭產(chǎn)量三分之一的中小型火電廠鍋爐,工業(yè)鍋爐的年均熱效率只有50%、60%, 遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)能力,一次性能源浪費(fèi)和環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重。而采暖鍋爐由于管理和操作上的種種原因, 所造

26、成的浪費(fèi)和污染更突出。</p><p>　　2.2 燃煤鍋爐對(duì)環(huán)境的影響</p><p>　　對(duì)于燃煤鍋爐而言對(duì)環(huán)境的污染主要有三類：廢氣、廢水、廢渣，俗稱“三廢”。給環(huán)境帶來(lái)一定影響。中國(guó)火電工業(yè)每年耗近5.3億噸煤，煙塵、二氧化硫排放量均占全國(guó)第一位，其中二氧化硫占“兩控區(qū)”排放量的59%以上。燃煤電廠對(duì)環(huán)境造成的污染物主要包括：煙氣污染物、硫氧化物和氮氧化物，CO等；廢水的排放；灰渣

27、；噪聲等。例如，2400MW燃煤電廠，年耗煤約750萬(wàn)t，助燃油3萬(wàn)m³，采用循環(huán)供水系統(tǒng)時(shí)，耗補(bǔ)給水量5000到7000m³。若以煤含硫量1%，除塵器效率99.5%計(jì)，年排放二氧化硫14萬(wàn)t，氮氧化物7萬(wàn)多t，煙塵0.68萬(wàn)t，灰渣150萬(wàn)t，補(bǔ)給水中有相當(dāng)一部分被當(dāng)做廢水排放，被循環(huán)水排放到大氣的熱量約為全廠熱耗的55%。（相當(dāng)年燒400萬(wàn)噸煤的熱量）。</p><p>　　煙氣污染物通過(guò)

28、高煙囪排入大氣。這些一次污染物通過(guò)在大氣的遷移、轉(zhuǎn)化生成二次污染物，會(huì)給環(huán)境造成更大的危害。</p><p>　　硫氧化物主要是SO2和少量的SO3,SO2在大氣中被氧化成SO3，最后變?yōu)榱蛩猁}微粒。其可通過(guò)自然沉降或雨雪沖刷進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)，引起危害。</p><p>　　氮氧化物主要是NO和少量的NO2及N2O,其主要的影響是它參與光化學(xué)煙霧和吸收電磁波，最后在大氣中形成硝酸鹽，降低天空

29、的亮度以及遠(yuǎn)處物體的反差有害人的身心健康，特別是呼吸系統(tǒng)。酸雨一般認(rèn)為是工業(yè)排放的SO2和NOX所造成的。</p><p>　　二氧化碳在大氣中的壽命為50到200年，被認(rèn)為是造成全球氣溫升高的“溫室效應(yīng)”氣體中的主要?dú)怏w。</p><p>　　一氧化碳是燃料在缺氧條件下的不完全燃燒的產(chǎn)物。正常燃燒條件下，排煙中一氧化碳濃度非常低，一般為20mg/m3左右。一氧化碳是高毒性物質(zhì)，能與血紅蛋

30、白結(jié)合，損害它的輸氧能力，嚴(yán)重時(shí)造成缺氧死亡。</p><p><b>　　2.3 環(huán)境保護(hù)</b></p><p>　　發(fā)電廠的環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家及地方有關(guān)環(huán)境保護(hù)規(guī)定。這里我只對(duì)燃煤鍋爐所產(chǎn)生的廢氣對(duì)大氣的污染進(jìn)行論述。</p><p>　　大氣是人類賴以生存的基本環(huán)境要素，大多數(shù)生命過(guò)程（人類、一切植物動(dòng)物和大都數(shù)微生物）都離不開

31、大氣。大氣給人類適合生活環(huán)境，而且能夠阻擋過(guò)量的紫外線照射到地球表面，有效地保護(hù)地球上的生物。隨著人類生生產(chǎn)活動(dòng)和社會(huì)活動(dòng)的增加，大氣環(huán)境質(zhì)量日趨惡化，自工業(yè)革命以來(lái)，由于大量的燃料的燃燒、工業(yè)廢氣和汽車尾氣排放等原因發(fā)生很多有關(guān)于大氣污染的公害事件，已經(jīng)引起各國(guó)的重視。</p><p>　　綜上所述，如不對(duì)大氣污染進(jìn)行治理與控制，將會(huì)給人類帶來(lái)災(zāi)難性的后果。</p><p>　　3 循環(huán)

32、流化床鍋爐與除塵裝置的確定</p><p>　　在燃料燃燒或工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)向空氣中排放大量的含塵氣體，這些氣體如果不經(jīng)過(guò)凈化處理直接排放入大氣，就會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。從廢氣中將顆粒物分離出來(lái)并進(jìn)行捕集、回收的過(guò)程稱為除塵，實(shí)現(xiàn)除塵過(guò)程的設(shè)備叫做除塵裝置。除塵器的種類很多、形式多樣，個(gè)具有不同的性能和優(yōu)缺點(diǎn)。正確的選擇除塵器并進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)行管理，這是保證除塵設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)并完成除塵任務(wù)的必要條件。如果除塵器的選

33、擇不得當(dāng)，就會(huì)使除塵設(shè)備達(dá)到遠(yuǎn)不能達(dá)到其應(yīng)有的除塵效率，甚至無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果選擇合適的除塵器但不進(jìn)行科學(xué)的管理維護(hù)，同樣也會(huì)降低其除塵效率，并縮短除塵器的使用壽命。</p><p>　　從1992年8月1日起，國(guó)家對(duì)鍋爐最高允許排放濃度，已有一類區(qū)、二類區(qū)、三類區(qū)的200mg/N. m3 、400mg/N .m3 、600 mg/N .m3，分別提高到200 mg/N .m3、300 mg/N .m3、400

34、mg/N .m3。新立項(xiàng)安裝或更換的鍋爐：一類區(qū)、二類區(qū)、三類區(qū)的煙塵排放濃度最高值分別為100 mg/N .m3、250 mg/N .m3、350 mg/N .m3。這樣控制的標(biāo)準(zhǔn)就更高了，勢(shì)必要產(chǎn)生一批目前符合目前環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的除塵器，以達(dá)到消煙除塵的目的。 </p><p>　　鍋爐安裝的除塵器可分為兩大類：①干式除塵器：包括重力沉降室、慣性除塵器、電除塵器、布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器。②濕式除塵器：包括又噴淋塔、

35、沖擊式除塵器、文丘里洗滌劑、泡沫除塵器和水膜除塵器等。隨著工業(yè)除塵水平的迅速發(fā)展，由于重力沉降室與慣性除塵器的體積過(guò)大耗能過(guò)多效率低逐漸被淘汰，目前常見的運(yùn)用最多的是旋風(fēng)分離器、水膜除塵器、靜電除塵器與布袋除塵器。</p><p>　　先對(duì)循環(huán)流化床鍋爐做簡(jiǎn)要介紹：</p><p>　　3.1 循環(huán)流化床鍋爐</p><p>　　固體粒子經(jīng)與氣體或液體接觸而轉(zhuǎn)變?yōu)轭?/p>

36、似流體狀態(tài)的過(guò)程，稱為流化過(guò)程。流化過(guò)程用于燃料燃燒，即為沸騰燃燒，其爐子稱為沸騰爐或流化床爐。</p><p>　　在我國(guó)，流化床鍋爐的研制工作始于20世紀(jì)60年代初。當(dāng)時(shí)的主要目的是擴(kuò)大煤種的應(yīng)用范圍，使之能有效利用石煤、煤矸石等高灰分劣質(zhì)煤；如今，我國(guó)的能源安全和環(huán)境容量已面臨支撐的極點(diǎn)，保護(hù)環(huán)境無(wú)疑又稱為開發(fā)流化床爐的另一主要課題。</p><p>　　循環(huán)流化床鍋爐是在爐膛里把顆

37、粒燃料控制在特殊的流化狀態(tài)下燃燒，細(xì)小的固體 顆粒以一定的速度攜帶出爐膛，再由氣固分離器分離后在距布風(fēng)板一定高度送回爐膛，形成足夠的固體物料循環(huán)，并保持比較均勻的爐膛燃燒溫度的一種燃燒設(shè)備。由于其自身的特點(diǎn)克服了鼓泡流化床鍋爐的脫硫效果一般、截面熱負(fù)荷較低、燃燒不充分等缺點(diǎn)使之成為保證高效的燃燒基礎(chǔ)上能夠有效降低污染物的極有生命力的新型燃燒設(shè)備。此外其具有較高的燃燒強(qiáng)度，同時(shí)它在稀相區(qū)的固體濃度高于鼓泡流化床鍋爐，大幅提高稀相區(qū)的受熱面

38、的傳熱強(qiáng)度，縮小爐膛面積，也即提高燃燒室的利用率，十分有利于循環(huán)流化床鍋爐的大型化發(fā)展。</p><p>　　下面是循環(huán)流化床鍋爐的實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖：</p><p>　　圖3.1循環(huán)流化床鍋爐實(shí)物圖 圖3.2 循環(huán)流化床鍋爐設(shè)計(jì)圖</p><p><b>　　3.2旋風(fēng)除塵器</b></p><p>

39、　　工作原理：旋風(fēng)除塵器的工作原理如下圖所示，含塵氣體從入口導(dǎo)入除塵器的外殼和排氣管之間，形成旋轉(zhuǎn)向下的外旋流。懸浮于外旋流的粉塵在離心力的作用下移向器壁，并隨外旋流轉(zhuǎn)到除塵器下部，由排塵孔排出。凈化后的氣體形成上升的內(nèi)旋流并經(jīng)過(guò)排氣管排出。 </p><p>　　應(yīng)用范圍及特點(diǎn)：旋風(fēng)除塵器適用于凈化大于5—10微米的非粘性、非纖維的干燥粉塵。它是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、耐高溫、設(shè)備費(fèi)用和阻力較低（80—160毫

40、米水柱）的凈化設(shè)備，旋風(fēng)除塵器在凈化設(shè)備中應(yīng)用得最為廣泛。</p><p>　　圖3.3 旋風(fēng)除塵器原理圖</p><p>　　3.3 布袋除塵技術(shù)</p><p><b>　　工作原理：</b></p><p>　　⑴ 重力沉降作用——含塵氣體進(jìn)入布袋除塵器時(shí)，顆粒大、比重大的粉塵，在重力作用下沉降下來(lái)，這和沉降室的

41、作用完全相同。 </p><p>　?、?篩濾作用——當(dāng)粉塵的顆粒直徑較濾料的纖維間的空隙或?yàn)V料上粉塵間的間隙大時(shí)，粉塵在氣流通過(guò)時(shí)即被阻留下來(lái)，此即稱為篩濾作用。當(dāng)濾料上積存粉塵增多時(shí)，這種作用就比較顯著起來(lái)。 </p><p>　?、?慣性力作用——?dú)饬魍ㄟ^(guò)濾料時(shí)，可繞纖維而過(guò)，而較大的粉塵顆粒在慣性力的作用下，仍按原方向運(yùn)動(dòng)，遂與濾料相撞而被捕獲。 </p><p

42、>　?、?熱運(yùn)動(dòng)作用——質(zhì)輕體小的粉塵(1微米以下)，隨氣流運(yùn)動(dòng)，非常接近于氣流流線，能繞過(guò)纖維。但它們?cè)谑艿阶鳠徇\(yùn)動(dòng)(即布朗運(yùn)動(dòng))的氣體分子的碰撞之后，便改變?cè)瓉?lái)的運(yùn)動(dòng)方向，這就增加了粉塵與纖維的接觸機(jī)會(huì)，使粉塵能夠被捕獲。當(dāng)濾料纖維直徑越細(xì)，空隙率越小、其捕獲率就越高，所以越有利于除塵。</p><p>　　袋式除塵器很久以前就已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門中，用以捕集非粘結(jié)非纖維性的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物，捕獲粉

43、塵微?？蛇_(dá)0.1微米。但是，當(dāng)用它處理含有水蒸汽的氣體時(shí)，應(yīng)避免出現(xiàn)結(jié)露問題。袋式除塵器具有很高的凈化效率，就是捕集細(xì)微的粉塵效率也可達(dá)99％以上，而且其效率比較穩(wěn)定。布袋除塵器簡(jiǎn)圖如下：</p><p>　　圖3.4 袋式除塵器</p><p><b>　　3.4水膜除塵器</b></p><p>　　下面以水膜除塵器為例介紹一種濕式除塵器：

44、</p><p>　　利用含塵氣體沖擊除塵器內(nèi)壁或其他特殊構(gòu)件上用某種方法造成的水膜，使粉塵被水膜捕獲，氣體得到凈化，這類凈化設(shè)備叫做水膜除塵器。包括沖擊水膜、惰性（百葉）水膜和離心水膜除塵器等多種。</p><p>　　下面是一種CLS型水膜除塵器的簡(jiǎn)圖：</p><p><b>　　圖3.5 水膜除塵</b></p><

45、p>　　含塵氣體由簡(jiǎn)體下部順切向引入，旋轉(zhuǎn)上升，塵粒受離心力作用而被分離，拋向筒體內(nèi)壁，被簡(jiǎn)體內(nèi)壁流動(dòng)的水膜層所吸附，隨水流到底部錐體，經(jīng)排塵口卸出。水膜層的形成是由布置在筒體的上部幾個(gè)噴嘴、將水順切向噴至器壁。這樣，在簡(jiǎn)體內(nèi)壁始終覆蓋一層旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)的很薄水膜，達(dá)到提高除塵效果的目的。這種濕式除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，金屬耗量小，耗水量小。其缺點(diǎn)是高度較大，布置困難，并且在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有帶水現(xiàn)象。</p><p>

46、;<b>　　3.5 靜電除塵</b></p><p>　　靜電除塵器的工作原理：含有粉塵顆粒的氣體，在接有高壓直流電源的陰極線(又稱電暈極)和接地的陽(yáng)極板之間所形成的高壓電場(chǎng)通過(guò)時(shí)，由于陰極發(fā)生電暈放電、氣體被電離，此時(shí)，帶負(fù)電的氣體離子，在電場(chǎng)力的作用下，向陽(yáng)板運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中與粉塵顆粒相碰，則使塵粒荷以負(fù)電，荷電后的塵粒在電場(chǎng)力的作用下，亦向陽(yáng)極運(yùn)動(dòng)，到達(dá)陽(yáng)極后，放出所帶的電子，塵粒則沉

47、積于陽(yáng)極板上，而得到凈化的氣體排出防塵器外。</p><p>　　圖3.6 靜電除塵器的工作原理</p><p>　　根據(jù)目前國(guó)內(nèi)常見的電除塵器型式可概略地分為以下幾類：按氣流方向分為立式和臥式，按沉淀極極型式分為板式和管式，按沉淀極板上粉塵的清除方法分為干式濕式等。</p><p><b>　　簡(jiǎn)圖如下：</b></p>&l

48、t;p>　　圖3.7 靜電除塵器</p><p>　　1-陽(yáng)極；2-陰極；3-陰極上架4-陽(yáng)極上部支架；5-絕緣支座；6-石英絕緣管；7-陰極懸吊管； 8-陰極支撐架；9-頂板；10-陰極振打裝置；11-陽(yáng)極振打裝置；12-陰極下架；13-陽(yáng)極吊錘；14-外殼；15-進(jìn)口第一塊分布板；16-進(jìn)口第二塊分布板 ；17-出口分布板； 18-排灰裝置</p><p><b&g

49、t;　　電除塵器的優(yōu)點(diǎn)：</b></p><p>　?、?凈化效率高，能夠鋪集0.01微米以上的細(xì)粒粉塵。在設(shè)計(jì)中可以通過(guò)不同的操作參數(shù)，來(lái)滿足所要求的凈化效率。</p><p>　?、?阻力損失小，一般在20毫米水柱以下，和旋風(fēng)除塵器比較，即使考慮供電機(jī)組和振打機(jī)構(gòu)耗電，其總耗電量仍比較小。</p><p>　?、?允許操作溫度高，如SHWB型電路塵器

50、最好允許操作溫度250℃，其他類型還有達(dá)到350—400℃或者更高的。</p><p>　?、?處理氣體范圍量大。</p><p>　?、?可以完全實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)控制。</p><p><b>　　電除塵器的缺點(diǎn):</b></p><p>　?、?設(shè)備比較復(fù)雜，要求設(shè)備調(diào)運(yùn)和安裝以及維護(hù)管理水平高。</p>

51、<p>　?、?對(duì)粉塵比電阻有一定要求，所以對(duì)粉塵有一定的選擇性，不能使所有粉塵都的獲得很高的凈化效率。</p><p>　?、?受氣體溫、溫度等的操作條件影響較大，同是一種粉塵如在不同溫度、濕度下操作，所得的效果不同，有的粉塵在某一個(gè)溫度、濕度下使用效果很好，而在另一個(gè)溫度、濕度下由于粉塵電阻的變化幾乎不能使用電除塵器了。</p><p>　?、?一次投資較大，臥式的電除塵器占

52、地面積較大。</p><p>　?、?目前在某些企業(yè)實(shí)用效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　3.6 袋式除塵器與電除塵器比較和存在的問題</p><p>　　3.6.1 經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　　華北院1979年在進(jìn)行唐山市新區(qū)熱電廠初步設(shè)計(jì)時(shí)曾對(duì)電除塵器與布袋除塵器進(jìn)行了比較，除技術(shù)比較外，經(jīng)濟(jì)比較主要是投資比較，年運(yùn)行費(fèi)比較。

53、電除塵器按四電場(chǎng)，效率按99％ 以上，袋式除塵器效率也按99％以上。其投資袋式除塵器與電除塵器持平，年運(yùn)行費(fèi)用袋式除塵器高于電除塵器，其原因耗電高，更換濾袋費(fèi)用高(濾袋按1至2年全部更換)。220MW機(jī)組四電場(chǎng)電除塵器與袋式除塵器價(jià)格大體相當(dāng)，由于濾袋費(fèi)用近年下降，運(yùn)行費(fèi)用袋式除塵器低于電除塵器。作者認(rèn)為運(yùn)行費(fèi)用比較的關(guān)鍵是濾袋使用年限。估計(jì)五電場(chǎng)電除塵器，煙塵出</p><p>　　口濃度小于50mg／m ，袋

54、式除塵器出口濃度小于30mg／m ，其投資電除塵器稍高于袋式除塵器，運(yùn)行費(fèi)用袋式如按2年壽命，袋式除塵器年運(yùn)行費(fèi)用會(huì)高于電除塵器。經(jīng)濟(jì)比較要根據(jù)各個(gè)工程具體條件進(jìn)行詳細(xì)比較。關(guān)鍵要看除塵器出口濃度是多少。</p><p>　　表 3.6.1 熱源廠設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較</p><p>　　項(xiàng)目 袋式除塵器 電

55、除塵器</p><p>　　除塵器出口濃度 小于20mg/m3 30 mg/m3</p><p>　　燃料特性對(duì)效率影響 無(wú) 有</p><p>　　對(duì)細(xì)顆粒粉塵 收塵無(wú)困難

56、收塵稍有困難</p><p>　　對(duì)高比電阻粉塵 收塵無(wú)困難 收塵困難</p><p>　　除塵器結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單 復(fù)雜</p><p>　　運(yùn)行管理要求 稍高

57、 稍高</p><p>　　除塵器本體耗電 耗電小 耗電大</p><p>　　除塵器阻力 阻力大（1500Pa） 阻力小（300Pa）</p><p>　　引風(fēng)機(jī)耗電 稍大

58、 耗電小</p><p>　　檢修工作量 稍大 小</p><p>　　除塵器投資 較大 較大</p><p>　　除塵器運(yùn)行費(fèi)用 稍大

59、 小</p><p>　　3.6.2 電除塵器與袋除塵器存在的問題</p><p>　　3.6.2.1 電除塵器存在的問題</p><p>　　很多電廠除塵效率沒有達(dá)到要求，一些電廠煙塵排放濃度超標(biāo)。造成的主要原因：電除塵器通流面積和比集塵面積選擇偏小，煙速選擇的偏高，煙氣在電場(chǎng)內(nèi)停留時(shí)間稍短。這些問題與招標(biāo)低價(jià)中標(biāo)也有關(guān)，價(jià)格壓的低，電除塵器廠為了

60、不虧損，只好減小裕量，前幾年4個(gè)電廠曾發(fā)生電除塵器垮塌事故。有的電廠還存在著斷線，振打錘事故，有的電廠灰斗下灰不暢等問題。電除塵器效率下降，進(jìn)入脫硫塔的煙塵濃度變高，直接影響濕法煙氣脫硫的安全運(yùn)行。如煙氣換熱器(GGH)堵灰，脫硫塔內(nèi)除霧器堵塞，漿液循環(huán)泵磨蝕加快，甚至影響石膏結(jié)晶。</p><p>　　3.6.2.2 袋除塵器存在的問題</p><p>　　濾袋采用聚苯硫醚(PPS)纖維

61、，是一種耐高溫合成纖維，廠家保證壽命300000h，應(yīng)該運(yùn)行4年以上，一些電廠濾袋壽命僅2～3年。有的袋式除塵器廠，含塵煙氣流速選擇過(guò)高，氣流組織又不均勻，造成局部沖刷破袋。設(shè)有旁路煙道的袋式除塵器，有的閥門關(guān)不嚴(yán)，造成煙塵排放濃度超標(biāo)。</p><p>　　3.7除塵裝置的選擇與設(shè)置</p><p>　　綜上所述，尾部除塵器是對(duì)煙氣中的粉塵進(jìn)行凈化的主要設(shè)備。一般的，用于鍋爐的除塵設(shè)備主

62、要有靜電除塵器、布袋除塵器、水膜除塵器和多管旋風(fēng)除塵器等。其中多管除塵器的除塵效果很難滿足日益嚴(yán)格用的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)；水膜除塵器也面臨著同樣的問題，并且石灰石脫硫產(chǎn)生的CaSO4很快沉積在麻石表面上，造成流孔及管道、沉淀池的堵塞，耗水量也是一個(gè)問題；布袋除塵器的除塵效果非常好，但我國(guó)的制造工藝和材料尚不能滿足長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的需要，因此靜電除塵器在循環(huán)流化床鍋爐的煙氣凈化中得到廣泛的應(yīng)用。如果氣體的含塵濃度很高，電場(chǎng)內(nèi)懸浮大量微小塵粒，會(huì)使電

63、除塵的電暈電流急劇下降，嚴(yán)重時(shí)可能隨時(shí)可能趨近于零，這種情況叫做電暈閉塞。為了防止電暈閉塞的形成，處理含塵濃度較高的氣體時(shí)，必須采取措施，如提高電壓，采用放電強(qiáng)烈的電暈極，增設(shè)預(yù)凈化設(shè)備等。氣體含塵濃度高于30g/m3時(shí)，必須設(shè)預(yù)凈化設(shè)備。由于循環(huán)流化床鍋爐的排煙濃度高于30 g/m3所以在本設(shè)計(jì)中將旋風(fēng)除塵器作為前置除塵器，將電除塵器作為主要除塵設(shè)備構(gòu)成復(fù)合除塵系統(tǒng)，應(yīng)能達(dá)到除塵效果。</p><p><

64、b>　　4 相關(guān)數(shù)據(jù)的確定</b></p><p>　　設(shè)計(jì)已知的有關(guān)數(shù)據(jù)為：該循環(huán)流化床鍋爐蒸發(fā)量D=75t/h；蒸汽額定壓力P=5.29MPa;熱效率η=80%，且知道燃燒典型Ⅱ類煙煤，位于市區(qū)。</p><p>　　故仍需確定煤的發(fā)熱量，q3,q4,以及煙塵容許排放濃度。</p><p>　　根據(jù)燃燒典型Ⅱ類煙煤，可由《鍋爐房實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)》上

65、表2-32查得其收到基低位發(fā)熱量Qynet=17690kJ/㎏。</p><p>　　4.1 q3的選取</p><p>　　q3 為氣體不完全燃燒熱損失，它是由于一部分一氧化碳，氫，甲烷等可燃?xì)怏w未燃燒放熱就隨煙氣排出所造成的損失。它與爐子的結(jié)構(gòu)，燃燒特性，燃燒過(guò)程的組織以及運(yùn)行操作水平等因素有關(guān)。</p><p>　　1） 爐子結(jié)構(gòu)對(duì)q3的影響：爐膛高度不夠或

66、者爐膛體積太小，煙氣流程過(guò)短，使煙氣中一些可燃?xì)怏w未能燃盡而離開爐子，增大q3損失，當(dāng)爐內(nèi)水冷壁布置過(guò)多時(shí)，會(huì)使?fàn)t膛溫度過(guò)低，不利于燃燒反應(yīng)，也會(huì)增大 q3損失。</p><p>　　2） 燃燒特性對(duì)q3的影響：一般揮發(fā)份高的燃料，在其他條件相同時(shí)，q3損失要相對(duì)大一些。</p><p>　　3） 燃燒過(guò)程的組織對(duì)q3的影響：爐子的過(guò)量空氣系數(shù)，二次風(fēng)的引入和分布以及爐內(nèi)氣流的混合與擾動(dòng)等

67、都影響q3的大小。如過(guò)量空氣系數(shù)α1"取得過(guò)小，可燃?xì)怏w因得不到充分的氧而未能燃盡，使q3增大。如過(guò)量空氣系數(shù)α1"取得過(guò)大，使?fàn)t膛溫度下降，也會(huì)使q3增大。因此應(yīng)根據(jù)不同的燃料及燃燒方式選取合理的過(guò)量空氣系數(shù)。</p><p>　　4） 運(yùn)行操作對(duì)q3的影響：層燃爐燃料層過(guò)厚，燃料層上部會(huì)形成還原區(qū)，一氧化碳等不完全燃燒產(chǎn)物增多，使q3增大。當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，可燃?xì)怏w在爐內(nèi)停留時(shí)間減少，也會(huì)使q

68、3增加。</p><p><b>　　其計(jì)算式為：</b></p><p>　　Q3=12640Vco+10800VH2+35820VCH4(1－) </p><p><b>　　q3=×100%</b></p><p>　　其中VCO,VH2,VCH4—1㎏燃

69、料所產(chǎn)生的煙氣中一氧化碳，氫及甲烷的容積，Nm3/kg；</p><p>　　12640,10800,35820—一氧化碳，氫及甲烷的容積發(fā)熱量，kJ/Nm3；</p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)《鍋爐與鍋爐房設(shè)備》表3-2，可選擇的q3的值在0.5—2.0之間，本設(shè)計(jì)選擇q3為1.6%。</p><p>　　4.2 q4的選取</p><p&g

70、t;　　q4是固體不完全燃燒熱損失，由灰渣損失，漏煤損失，飛灰損失三部分組成。影響因素有燃料特性，燃燒方式，爐膛結(jié)構(gòu)及運(yùn)行情況等。</p><p>　　1） 燃料特性對(duì)q4的影響：當(dāng)燃用灰分含量高和灰分熔點(diǎn)低的煤時(shí)，它的固態(tài)可燃物被灰包裹，難以燃盡，灰渣損失就大。當(dāng)燃用揮發(fā)物低而焦結(jié)性強(qiáng)的煤時(shí)，燃燒過(guò)程主要集中在爐排上，燃燒層溫度高，較易形成熔渣，阻礙通風(fēng)，既加重工作量，又增加灰渣損失。當(dāng)燃用水分低，澆結(jié)性弱而細(xì)

71、末又多的煤時(shí)，特別是在提高燃燒強(qiáng)度而增加通風(fēng)的情況下，飛灰損失就增加。</p><p>　　2） 燃燒方式對(duì)q4的影響：不同燃燒方式的q4差別很大，如機(jī)械或風(fēng)力拋煤機(jī)爐的飛灰損失就較鏈條爐大。煤粉爐沒有漏煤損失，但它的飛灰損失卻比層燃爐大的多。沸騰爐在燃用石煤或者煤矸石時(shí)，飛灰損失將更大。</p><p>　　3） 爐子結(jié)構(gòu)對(duì)q4的影響：層燃爐的爐拱，二次風(fēng)以及爐排的大小，長(zhǎng)短和通風(fēng)孔隙的

72、大小等對(duì)燃燒都有影響。如爐排的通風(fēng)孔隙較大而又燃用細(xì)末多的燃料時(shí)，漏煤損失就會(huì)有較大的增加。煤粉爐爐膛的高低，燃燒器布置得位置等也對(duì)燃燒有影響。如爐膛尺寸過(guò)小，煙氣在爐內(nèi)的流程及停留時(shí)間過(guò)短，燃料來(lái)不及燃盡而被煙氣帶走，使飛灰損失增大。</p><p>　　4） 鍋爐運(yùn)行工況對(duì)q4的影響：運(yùn)行時(shí)鍋爐負(fù)荷增加，相應(yīng)地穿過(guò)燃料層和爐膛的氣流速度迅速增加，以致飛灰損失也加大。此外，層燃爐運(yùn)行時(shí)的煤層厚度，鏈條爐爐排速度

73、以及風(fēng)量分配，煤粉爐運(yùn)行時(shí)的煤粉細(xì)度及配風(fēng)操作等對(duì)q4也有影響。過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)q4也有影響，如過(guò)量空氣系數(shù)太低，q4會(huì)增加；而隨著過(guò)量空氣系數(shù)稍增，則q4會(huì)有所降低。</p><p><b>　　q4的計(jì)算式為：</b></p><p><b>　　q4=（++）%</b></p><p>　　其中 Rhz,Rlm,R

74、fh—分別為灰渣，漏煤，飛灰中可燃物質(zhì)所占的重量百分?jǐn)?shù)，%。</p><p>　　—分別表示灰渣，漏煤及飛灰中灰量占燃料總灰量的份額，三者之和為1。</p><p>　　Ay—燃料收到基含灰量，%。</p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)需要，由《鍋爐與鍋爐房設(shè)備》表3-4可知，可選擇的q4的值在12—17%之間，本設(shè)計(jì)選擇q4=15%。</p><p&

75、gt;　　4.3 煙塵容許排放濃度的確定</p><p>　　國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布了GB 13271—2001用來(lái)代替GB13271—91，GWPB13271—1999。</p><p>　　4.3.1 主題內(nèi)容與適用范圍</p><p>　　本標(biāo)準(zhǔn)分年限規(guī)定了燃煤爐最高允許煙塵與二氧化硫排放濃度、煙氣黑度及鍋爐初始排放最高允許煙塵濃度和

76、煙氣黑度的排放限值。</p><p>　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于除煤粉發(fā)電鍋爐和>45.5MW（65t/h）沸騰、燃油、燃?xì)獍l(fā)電鍋爐以外的各種容量和用途的燃煤鍋爐、燃油鍋爐和燃?xì)忮仩t排放大氣污染物的管理，以及建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評(píng)價(jià)、設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收和建成后的排污管理。</p><p>　　使用甘蔗渣、鋸末、稻殼、樹皮等燃料的鍋爐，參照本標(biāo)準(zhǔn)中燃煤鍋爐大氣污染物最高允許排放濃度執(zhí)行。</p&g

77、t;<p>　　4.3.2 引用標(biāo)準(zhǔn)：</p><p>　　下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的條文。</p><p>　　GB 3095-1996 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　GB 5468-91 鍋爐煙塵測(cè)試方法</p><p>　　GB/T 16157-1996 固定

78、污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法</p><p><b>　　4.3.3 定義</b></p><p>　　4.3.3.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：</p><p>　　鍋爐煙氣在溫度為273K，壓力為101325Pa時(shí)的狀態(tài)，簡(jiǎn)稱“標(biāo)態(tài)”。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放濃度均指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下干煙氣中的數(shù)值。</p><p>　　4.3.3

79、.2 煙塵初始排放濃度：</p><p>　　指自禍爐煙氣出口處或進(jìn)入凈化裝置前的煙塵排放濃度。</p><p>　　4.3.3.3 煙塵排放濃度：</p><p>　　指鍋爐煙氣經(jīng)凈化裝置后的煙塵徘放濃度。未安裝沖化裝置的鍋爐，煙塵初始排放濃度即是鍋爐煙塵徘放濃度，其數(shù)值也相同。</p><p>　　4.3.3.4 自然通風(fēng)鍋爐：</

80、p><p>　　自然通風(fēng)是利用煙囪內(nèi)、外溫度不同所產(chǎn)生的壓力差，將空氣吸入爐膛參與燃燒，把燃燒產(chǎn)物排向大氣的一種通風(fēng)方式。這種不采用鼓、引風(fēng)機(jī)機(jī)械通風(fēng)的鍋爐，稱之為自然遮風(fēng)鍋爐。</p><p>　　4.3.3.5 收到基灰分：</p><p>　　以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)，測(cè)定的灰分含量，曾稱“收到基灰分”，用“Ａar”表示。</p><p>　　

81、4.3.3.6 過(guò)量空氣系數(shù)：</p><p>　　燃料燃燒時(shí)實(shí)際空氣需要量與理論空氣需要量之比值，用“α”表示。</p><p><b>　　4.4技術(shù)內(nèi)容</b></p><p>　　4.4.1 適用區(qū)域劃分類別</p><p>　　本標(biāo)準(zhǔn)中的一類區(qū)和二、三類區(qū)系指GB3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中所規(guī)定的

82、環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的分類區(qū)域。</p><p>　　本標(biāo)準(zhǔn)中的“兩控區(qū)”系指《國(guó)務(wù)院關(guān)于酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)有關(guān)問題的批復(fù)》中所劃定的酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)的范圍。</p><p>　　4.4.2 年限劃分</p><p>　　本標(biāo)準(zhǔn)按鍋爐建成使用年限分為兩個(gè)階段，執(zhí)行不同的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　I時(shí)段:

83、2000年12月31日前建成使用的鍋爐;</p><p>　　II時(shí)段:2001年1月1日起建成使用的鍋爐(含在I時(shí)段立項(xiàng)未建成或未運(yùn)行使用的鍋爐和建成使用鍋爐中需要擴(kuò)建、改造的鍋爐）。</p><p>　　4.4.3鍋爐煙塵最高允許排放濃度和煙氣黑氣黑度限值</p><p>　　按表4.1的時(shí)段規(guī)定執(zhí)行。</p><p>　　4.4.4 鍋

84、爐二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度</p><p>　　按表4.2的時(shí)段規(guī)定執(zhí)行。</p><p>　　4.4.5 燃煤鍋爐煙塵初始排放濃度和煙氣黑度限值</p><p>　　根據(jù)鍋爐銷售出廠時(shí)間,按表4.3的時(shí)段規(guī)定執(zhí)行.</p><p>　　4.4.6 其他規(guī)定</p><p>　?。?） 燃煤、燃油（燃輕柴油

85、、煤油除外）鍋爐房煙囪高度的規(guī)定</p><p>　?、佟∶總€(gè)新建鍋爐房只能設(shè)一根煙囪,煙囪高度應(yīng)根據(jù)鍋爐房裝機(jī)總?cè)萘?按表4.4規(guī)定執(zhí)行。</p><p>　?、?鍋爐房總?cè)萘看笥?28MW（40t/h）時(shí)，其煙囪高度應(yīng)按環(huán)境影響報(bào)告書15（表）要求確定，但不得低于 45m。新建鍋爐房煙囪周圍半徑200cm距離內(nèi)有建筑物時(shí),其煙囪應(yīng)高出最高建筑物3m以上。</p><

86、;p>　?。?） 燃?xì)?、燃輕柴油、煤油鍋爐煙囪高度的規(guī)定</p><p>　　燃?xì)?、燃輕柴油、煤油鍋爐煙囪高度應(yīng)按批準(zhǔn)的環(huán)境影響報(bào)告書（表）要求確定，但不得低于8cm。</p><p>　?。?） ≥0.7MW（1t/h）各種鍋爐煙囪應(yīng)該GB5468-91和GB/T16157-1996的規(guī)定設(shè)置便于永久采樣監(jiān)測(cè)孔及其相關(guān)設(shè)施,自本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起,新建成使用（含擴(kuò)建,改造）單臺(tái)容量≥1

87、4MW（20t/h）的鍋爐,必須安裝固定的連續(xù)監(jiān)測(cè)煙氣中煙塵,SO2排放濃度的儀器。</p><p><b>　　4.5 監(jiān)測(cè)</b></p><p>　　監(jiān)測(cè)鍋爐煙塵,二氧化硫,氮氧化物排放濃度的采樣方法應(yīng)按 GB 5468和GB/T16157 規(guī)定執(zhí)行。二氧化硫,氮氧化物的分析方法按國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局規(guī)定執(zhí)行.（在國(guó)家頒布相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)前,暫時(shí)采用《空氣與廢氣監(jiān)測(cè)分析方法

88、》----中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社出版）。</p><p>　　實(shí)測(cè)的鍋爐煙塵,二氧化硫,氮氧化物排放濃度,應(yīng)按表4.5中規(guī)定的過(guò)量空氣系數(shù)α進(jìn)行折算。</p><p>　　位于兩控區(qū)內(nèi)的鍋爐,二氧化硫排放除執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)執(zhí)行所在控制區(qū)規(guī)定的總量控制標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　表4.1 鍋爐煙塵最高允許排放濃度和煙氣黑度限值</p><p>　

89、　注：*禁止新建以重油、渣油為燃料的鍋爐。</p><p>　　表4.2鍋爐二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度</p><p>　　注：*一類區(qū)內(nèi)禁止新建以重油、渣油為燃料的鍋爐。</p><p>　　表4.3 燃煤鍋爐煙塵初始排放濃度和煙氣黑度限值</p><p>　　表4.4 燃煤,燃油(燃油柴油,煤油除外)鍋爐房煙囪最低允許高度<

90、;/p><p>　　表4.5 各種鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)折算</p><p>　　則根據(jù)上述資料，可確定煙塵容許排放濃度為80 mg/m3。</p><p>　　5 計(jì)算空氣量和煙氣量</p><p>　　5.1 空氣量的計(jì)算</p><p><b>　　空氣量的計(jì)算式為：</b></p>

91、<p>　　1Kg燃料完全燃燒所需的理論空氣量為：</p><p><b>　?。?-1） </b></p><p><b>　　化簡(jiǎn)得 =</b></p><p>　　其中 Cy為收到基含碳量；Sy為收到基含硫量；Hy為收到基含氫量；Oy為收到基含氧量。</p><p>　　為了使

92、燃料在爐內(nèi)盡可能燃燒完全，實(shí)際送入爐內(nèi)的空氣量總大于理論值。實(shí)際供給的空氣量Vk與理論空氣量的比值稱為過(guò)量空氣系數(shù)。對(duì)于供熱鍋爐常用的循環(huán)流化床鍋爐燃爐，過(guò)量空氣系數(shù)一般在1.10－1.25之間。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用理論空氣量的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：</p><p><b>　?。?-2） </b></p><p>　　其中 為收到基

93、低位發(fā)熱量，其值為17693kJ/㎏。故</p><p><b>　　4.719；</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)取過(guò)量空氣系數(shù)為1.25，故實(shí)際空氣量為</p><p><b>　??；</b></p><p>　　5.2 煙氣量的計(jì)算</p><p>　　煙氣量由四部分

94、組成：即二氧化碳，二氧化硫，水蒸氣以及氮?dú)怏w積四部分。其中各部分計(jì)算式如下：</p><p>　　通常用表示二氧化碳和二氧化硫這兩部分氣體體積的總和，即</p><p><b>　?。?</b></p><p>　　其中， Cy為收到基含碳量;Sy為收到基含硫量；</p><p><b>　　；</

95、b></p><p>　　其中， Hy為收到基含氫量；Wy為收到基含水量；V0k為理論空氣量；Gwh是燃用重油且用蒸汽霧化時(shí)代入的蒸汽。</p><p><b>　　；</b></p><p>　　而稱為理論干煙氣體積。</p><p>　　本設(shè)計(jì)理論煙氣量用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：</p><p&g

96、t;<b>　　；</b></p><p><b>　　故可得</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　而實(shí)際中空氣是過(guò)量的，所以實(shí)際煙氣量應(yīng)為：</p><p>　　由上面所得數(shù)據(jù)可得：</p><p>　　6 對(duì)靜電除塵裝

97、置進(jìn)行初步設(shè)計(jì)</p><p>　　6.1電除塵器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　在工業(yè)電除塵器中，最廣泛采用的是臥式的板式電除塵器，見下圖它是由本體供電源兩部分組成。本體包括除塵殼體、灰斗、放電極、集灰極、氣體分布裝置。震打清灰裝置、絕緣子及保溫箱等等。</p><p>　　圖 6.1 板式電除塵器</p><p>　　6.2確定比集塵表面積

98、，確定內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　6.2．1 比集塵表面積的計(jì)算</p><p><b>　?。?.2.1）</b></p><p>　　A 總除塵面積，m2</p><p>　　Qy 煙氣量，m3/h</p><p>　　We 驅(qū)進(jìn)速度 m/s 取0.12m/s</p&g

99、t;<p>　　η 除塵效率，% 取95%</p><p>　　首先，由下式計(jì)算鍋爐每小時(shí)耗煤量</p><p><b>　　B=</b></p><p>　　式中 —鍋爐有效利用熱量， kJ/h；</p><p>　　—收到低位發(fā)熱量，kJ/Kg；</p><p><

100、;b>　　—鍋爐熱效率，%；</b></p><p>　　而 =</p><p>　　式中D — 鍋爐額定蒸發(fā)量，75t/h；</p><p>　　— 分別為過(guò)熱蒸汽焓，給水焓，飽和蒸汽焓；其值分別為</p><p>　　3548.0 kJ/Kg，510.47 kJ/Kg，2790.694

101、kJ/kg</p><p>　　P—鍋爐排污率，為5%；</p><p><b>　　故計(jì)算得</b></p><p>　　故可得 </p><p>　　再由 </p><p>　　故每小時(shí)可產(chǎn)生的煙氣量為 Qy=BjVy</p

102、><p>　　即 Qy=</p><p><b>　　根據(jù)克拉伯龍方程</b></p><p><b>　　PV=nRT</b></p><p>　　以煙氣溫度180℃計(jì)算</p><p>　　可得進(jìn)入除塵器的煙氣量為 Qy=152166.13m

103、3/h=42.27m3/s。</p><p>　　帶入5.2.1中計(jì)算可得</p><p><b>　　比集塵面積f </b></p><p>　　6.2．2 確定內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　6.2．2．1 極板的選擇</p><p>　　板式電除塵器的集塵板垂直安裝，電暈極至于相鄰的兩板之間

104、。集塵板長(zhǎng)一般為10-20m，高10-15m,板間距0.2-0.4m，處理氣量1000m3/s以上。效率高達(dá)99.5%的大型除塵器含有上百對(duì)極板。</p><p>　　對(duì)極板的基本要求如下： </p><p>　?。?）具有良好的電性能； </p><p>　?。?）具有良好的電暈放電性能，沒有銳邊，也沒有阿瑪尼芒刺，不產(chǎn)生尖端放電； </p><

105、;p>　?。?）具有良好的振打傳遞性能，振打加速度分布均勻； </p><p>　?。?）具有良好的防止二次飛揚(yáng)的性能； </p><p>　?。?）制造方便，鋼耗少，重量輕。</p><p>　　極板厚度為1.2-2.0mm的鋼板在專用軋機(jī)上軋制而成，集塵板結(jié)構(gòu)型式很多，常見的幾種型式如圖。極板兩側(cè)通常設(shè)有溝槽和擋板，既能加強(qiáng)板的剛性，又能防止氣流直接沖刷板

106、的表面，從而降低二次揚(yáng)塵。</p><p>　　圖6.2 集塵極板的結(jié)構(gòu)形式圖</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中采用的為C型板，其具有如下特點(diǎn)： </p><p>　?。?）防止氣流直接吹到極板表面； </p><p>　　（2）導(dǎo)電性能好，有足夠的強(qiáng)度； </p><p>　　（3）板面的振打分布均勻，粉塵二次飛揚(yáng)少；

107、 </p><p>　　（4）通常采用普通的碳素鋼，通常為1.2-1.5mm； </p><p>　?。?）重量輕，耗鋼少。</p><p>　　6.2．2．2 集塵極的寬度選擇</p><p>　　常規(guī)電除塵器的集塵極板的間距通常采用300mm。國(guó)內(nèi)、外研究結(jié)果表明，加大極板間間距，增大了絕緣距離，可以抑止電場(chǎng)火花放電；同時(shí)可以提高電除法器

108、的工作電壓，增大粉塵的驅(qū)進(jìn)速度；另外還可使電極板面積也會(huì)相應(yīng)減小。由于這種除塵器的工作電壓比常規(guī)的高，故稱為寬間距超高壓電除塵器。寬間距電除塵器的極板間距一般為400-600mm。根據(jù)目前的試驗(yàn)研究，采用400mm為好，其工作電壓為120-80kV。這種除塵器目前已在電站、水泥等行業(yè)應(yīng)用。臥式電除塵器的集塵極目前多采用板式電極，且多采用Z型或C型斷面的長(zhǎng)條形板，寬度為400mm或500mm。在本設(shè)計(jì)中采用的是C型斷面的長(zhǎng)條形板。<

109、/p><p>　　本設(shè)計(jì)將集塵極的寬度定為400mm</p><p>　　6.2．2．3 電暈線的選擇</p><p>　　電暈集型式很多，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，其形狀見圖。電暈線固定方式有兩種。一種為重錘式，重錘重量為5-10kg。另一種為管框繃線式。</p><p>　　對(duì)電暈線的一般要求是：起暈電壓

110、低、電暈電流大、機(jī)械強(qiáng)度高、能維持準(zhǔn)確的極距以及易清灰。本次設(shè)計(jì)采用的電暈線為芒刺線電暈線，其優(yōu)點(diǎn)為：起暈電壓低、強(qiáng)度好、不易變型，對(duì)煙氣的適應(yīng)性強(qiáng)，成本低、安裝方便。因此，其性能很好。</p><p>　　圖 6.3 常用電暈線形狀</p><p>　　6.2．2．4 集塵極與電暈極的配置</p><p>　　目前電廠多采用集塵極高度大于電暈極，而電暈極的寬度略大

111、于集塵極這種形式，這種配置形式的電暈極多制成框架式，電暈極的振打可以設(shè)置在框架中部，有較好的清灰效果，其缺點(diǎn)是：除塵器的長(zhǎng)度較大。 本設(shè)計(jì)就采用此配置。</p><p>　　6.2．2．5 振打清灰裝置</p><p>　　沉積在電暈極和集塵極上的粉塵必須通過(guò)振打及時(shí)清除，電暈極上的積灰過(guò)多，會(huì)影響放電。集塵極上的積灰過(guò)多，會(huì)影響塵粒的驅(qū)進(jìn)速度，對(duì)于高比電阻粉塵還會(huì)引起反電暈。及時(shí)清灰是防

112、止反電暈的措施之一。振打方式有錘擊振打。電磁振打等多種振打方式，目前常用的是錘擊振打。本設(shè)計(jì)采用的是撓臂錘擊振打方式。</p><p>　　圖 6.4 撓臂錘擊振打裝置</p><p>　　為防止比電阻較小的粉塵產(chǎn)生二次飛揚(yáng)，有的電除塵器專門在集塵極表面淋水，形成一層水膜，用水膜將粉塵帶走，這種電除塵器稱為濕式電除塵器。此方式雖解決了二次飛揚(yáng)的問題，但是，也帶來(lái)了泥漿和廢水的處理問題，因此

113、目前應(yīng)用的較少。</p><p>　　6.3 確定外形尺寸，確定氣流速度，計(jì)算或核算流動(dòng)阻力</p><p>　　6.3.1 確定長(zhǎng)高比，計(jì)算外形尺寸</p><p>　　6.3．1．1 確定長(zhǎng)高比</p><p>　　電除塵器的長(zhǎng)高比是指集塵板的有效長(zhǎng)度與高度之比。它直接影響到振打清灰時(shí)的二次揚(yáng)塵的多少。與集塵極的高度相比，如果集塵極板的

114、長(zhǎng)度不夠長(zhǎng)，部分下落粉塵在到達(dá)灰斗前可能被氣流帶出除塵器，從而降低了除塵效率。因此當(dāng)要求除塵效率不低于99%時(shí)，除塵器的長(zhǎng)高比不應(yīng)小于1.0-1.5 本設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)高比為1.2</p><p>　　6.3．1. 2 計(jì)算外形尺寸</p><p>　　6.3．1.2.1 確定氣流速度</p><p>　　電除塵內(nèi)氣體的運(yùn)動(dòng)速度稱為電場(chǎng)風(fēng)速，按下式計(jì)算</p>