1、環境工程大氣畢業設計_火電廠鍋爐煙氣脫硫系統進行初步設計目 錄前言3第一章 設計說明書41 設計目的42 設計課題 43 設計原始資料44 設計內容和深度要求4 5 提交的設計成果56 參考文獻第二章 設計方案比較及相關選擇161 煙氣脫硫工藝比較、選取確定的工藝16 2 針對設計要求及吸收塔本身性能特點，選取吸收設備3 吸收劑的選取4 除塵器裝置的比較及其選擇第三章 設計計算書141 煙氣量的計算142 粉塵和so濃度的計算153 除塵系統的設計計算154 脫硫系統的設計計算185 煙囪的設計計算20 6 管道的設計計算22第四章 工程概算 25一 投資費用25二 運行管理費用27參考文獻2

2、8心得體會 29 前言包圍地球的空氣稱為大氣。像魚類生活在水中一樣，我們人類生活在地球大氣的底部，并且一刻也離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍，人類的發展，提供了理想的環境。它的狀態和變化，時時處處影響到人類的活動與生存。大氣科學是研究大氣圈層的一門科學。它研究大氣的具體情況，包括組成大氣的成分、這些成分的分布和變化、大氣的結構、大氣的基本性質和主導狀態的運動規律.大氣的運動變化是由大氣中熱能的交換所引起的，熱能主要來源于太陽，熱能交換使得大氣的溫度有升有降。空氣的運動和氣壓系統的變化活動，使地球上海陸之間、南北之間、地面和高空之間的能量和物質不斷交換，生成復雜的氣象變化和氣候變化。大氣科學將從

3、氣壓的變化、氣壓分布不均形成的氣壓場和氣壓系統、各層大氣中空氣運動的各種情況、風的現象和性質等方面，深入研究大氣中各種環流系統、天氣系統，以及基于流體力學、熱力學研究大氣運動的本質和現象。天氣，從現象上來講，絕大部分是大氣中水分變化的結果。在太陽輻射、下墊面強迫作用和大氣環流的共同作用下，形成的天氣的長期綜合情況稱為氣候。大氣科學將研究氣候的成因，不同區域的氣候狀況，氣候變遷以及人類活動對氣候的影響等問題。大氣污染對大氣物理狀態的影響，主要是引起氣候的異常變化。這種變化有時是很明顯的，有時則以漸漸變化的形式發生，為一般人所難以覺察，但任其發展，后果有可能非常嚴重。大氣是在不斷變化著的，其自然的

4、變化進程相當緩慢，而人類活動造成的變化禍在燃眉，已引起世界范圍的殷切關注，世界各地都已動員了大量人力、物力，進行研究、防范、治理。控制大氣污染，保護環境，已成為當代人類一項重要事業。據環保總局介紹，在未來相當長的時期內，我國以煤炭為主的能源格局不會改變，煤炭消耗量將將持續增長。我國發電裝機容量中火電裝機容量占74%以上，火電機組又以燃煤機組為主，是大氣污染物的主要來源之一。中國環境科學研究院和清華大學等單位的研究結果表明，酸雨污染給我國造成的損失每年超過1100億元。燃煤鍋爐煙氣是氣體和煙塵的混合物，是城市大氣污染的主要原因。煙氣的成分很復雜，氣體中包括so2 、co、co2、氮氧化物以及碳氫

5、化合物等。煙塵包括燃料的灰分、煤粒、油滴以及高溫裂解產物等。因此煙氣對環境的污染是多種毒物的復合污染本次畢業設計是對火電廠鍋爐煙氣脫硫系統進行初步設計。是為了進一步消化和鞏固本課程所學內容，并使所學的知識系統化，培養運用所學理論知識進行凈化系統設計的初步能力。通過設計，了解工程設計的內容，方法及步驟，培養學生確定大氣污染控制系統的設計方案、進行設計計算、繪制工程圖、使用技術資料、編寫設計說明書的能力。補充：摘要與英文翻譯1.設計任務書1.1設計課題火電廠燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵系統初步設計。1.2設計原始資料（1）設計參數 設計燃煤量35t/h，空氣過剩系數1.3。額定蒸發量為75t/h，煤的成分

6、見表1-1。應用基低位發熱量為20350kj/kg。 表1-1 煤的組成成分chonsawv比例/%52.573.257.891.010.8326.817.6424.74（2）煙氣性質最大煙氣量180000m3/h，排煙溫度150，灰飛率80%，煙氣最大含塵量15g/m3，煙氣露點溫度100，煙氣壓力約3000pa。（3）煙塵性質灰塵的成分、粒徑分布見表1-2和表1-3。 表1-2 灰塵成分 單位：%sio2al2o3fe2o3mgocaok2ona2op2o5tio2so349.7141.272.920.593.350.180.080.241.120.54表1-3 粉塵粒徑分布灰塵粒度/m5

7、5101020203030474760607474分布/%6.413.922.915.316.46.45.313.4（4）氣象條件年平均大氣壓101.27kpa，最低溫度平均值1.9，最高溫度平均值36.3，冬季室外風速平均值2.4m/s，夏季室外風速平均值1.8m/s，海拔高度6.6m。（5）排放標準要求滿足gb13223-2003火電廠大氣污染物排放標準第3時段排放標準，煙塵排放濃度15104002010096163151000.05309999969.53.8袋式除塵器084.2濕式自激式洗滌器0.0510010040080100010093402.72.1高壓

8、噴霧洗滌器1040010096752.61.52.1.2.3 除塵器的方案的確定 在本設計中采用靜電除塵器，它運行維護方便，造價和運行費用都較低，并且煙氣中的水蒸汽對電除塵器運行是有利的；而且增濕可以降低粉塵比電阻，提高除塵效率，在正常情況下水蒸汽不會引起極板的腐蝕。因而，選擇靜電除塵器作為除塵設備2.2 脫硫工藝的選擇與確定2.2.1 常見脫硫工藝當前應用的煙氣脫硫方法大致有三類：干法脫硫、半干法脫硫和濕法脫硫。三種脫硫技術綜合對比如下表：干法半干法濕法環境性能一般一般好工藝流程簡易情況簡單較簡單吸收劑制備要求較高，流程較復雜工藝技術指標脫硫率可達90%以上，并可除一部分氮脫硫率80%，鈣硫

9、比1.5，利用率50%脫硫率95%，鈣硫比1.1，利用率90%吸收劑獲得一般較易容易脫硫副產品副產品為硫氨和硝氨混合物，含氮量20%以上，可用做氮肥或復合肥料脫硫渣為煙塵、caso、caso、ca(oh)的混合物，目前尚不能利用脫硫渣為caso及少量煙塵，可綜合利用或送堆渣場堆放技術成熟度國內已工業示范商業化商業化對鍋爐、除塵器及的影響脫硫工藝在除塵器之前，對除塵器的運行有較大的影響脫硫工藝在除塵器之前，對除塵器的運行有較大的影響脫硫工藝在除塵器后面，對鍋爐燃燒和除塵系統基本沒有影響fgd占電廠總投資的比例1015%812%1319%脫硫成本（元/噸）140016009001200100014

10、00占地面積小中大根據上表對比可知，濕法煙氣脫硫不斷技術成熟，運行可靠性高，而且成本也不高，并且不影響除塵系統的運行；另外根據電廠相關產業政策，本設計決定選用目前應用最廣泛濕法煙氣脫技術。2.2.2 工藝比較2.2.3 方案確定在濕法煙氣脫硫技術中，常用的方法有石灰石/石灰法脫硫、循環流化床脫硫等石灰石/石灰濕法脫硫此技術的優點為技術成熟，是世界上最成熟的脫硫技術之一，已廣泛應用于世界各地；鈣硫摩爾比較低，一般在1.051.10；脫硫效率高，一般可達95%以上；脫硫劑利用率高，一般大于90%；煙氣處理量大，特別適合大機組；煤種適應性強，低、中、高硫煤均可，對高硫煤優勢突出；脫硫產物石膏可作為建

11、筑等材料。此技術的缺點為投資費用高；運行費用較高；占地面積大；電耗較高，；脫硫塔內構件易發生腐蝕；塔底部的持液槽易結垢、堵塞及腐蝕；耗水量相對較大；排出廢水需要處理；對石灰石/石灰顆粒的粒徑要求比較嚴格；凈化后的煙氣會對尾部煙道及煙囪產生腐蝕；脫硫成本相對較高；系統管理操作復雜。石灰石/石灰濕法是當今世界最成熟、使用最為廣泛的煙氣脫硫技術。除塵后的鍋爐煙氣經增壓風機增壓，通過氣氣熱交換器交換熱量降溫后從底部進入脫硫塔，與石灰石漿液發生反應，除去煙氣中的so2。凈化后的煙氣經除霧器除去煙氣中攜帶的液滴，通過氣氣熱交換器升溫后從煙囪排出。反應生成物caso3進入脫硫塔底部的漿液池，被通過增氧風機鼓

12、入的空氣強制氧化，生成caso4，繼而生成石膏。為了使生成的石膏不斷排出，新鮮的石灰石/石灰漿液需連續補充，才能得到純度較高的石膏。 煙氣循環流化床脫硫技術 鍋爐排出的未經除塵或經除塵后的煙氣從脫硫塔底部進入，脫硫塔下部為一文丘利管，煙氣在喉部得到加速，在漸擴段與加入的消石灰粉和噴入的霧化水劇烈混合，ca(oh)2和煙氣中的so2、so、hcl和hf等發生化學反應，生成caso3、caso4、cacl2、caf2等。同時煙氣中有co2存在，還會消耗一部分ca(oh)2生成caco3。凈化后的煙氣在脫硫塔出口煙塵質量濃度高達1000 g/m3，進入除塵器前先經過一個百葉窗式分離器，該百葉窗式分離

13、器的除塵效率為50%左右。經靜電除塵后的煙氣溫度在7075 ，不必再熱，可直接從煙囪排出。從百葉窗分離器及靜電除塵器下部捕集的干灰，一部分送回循環脫硫塔的再循環灰入口，另一部分送至灰庫。 此技術優點初投資較低；運行費用較低；鈣硫摩爾比較小（1.21.5）；脫硫效率高，可達90%以上；系統電耗小；占地面積較少；適于各種含硫煤種；工藝成熟，流程簡單，系統設備少，不需專職人員進行操作和維護；系統可靠性高；能同時有效脫除氯化物和氟化物等有害氣體；此技術缺點對石灰品質和顆粒粒徑要求高；脫硫系統對除塵器除塵效率有一定影響；生成的caso3比caso4多，caso3需經處理才可成為caso4，副產品不能利用

14、。 2.3 吸收裝置選擇2.3.1吸收塔的選擇原則：脫硫吸收塔的選擇原則, 主要是看其液氣接觸條件、設備阻力以及吸收液循 環量2.3.2常用的吸收塔設備類型及特點吸收設備的類型裝置示意圖工作過程工藝特點噴淋吸收塔石灰石漿液通過霧化噴嘴形成霧滴，均勻地噴淋于塔中；進入吸收塔的煙氣與自由移動的液滴緊密接觸(一般是以逆流方式布置，且不設氣流限制裝置)；凈化后的煙氣所攜帶的液態霧滴由除霧器捕獲。噴淋塔優點是塔內構件少，故結垢可能性小，壓力損失也小。逆流運行有利于煙氣與吸收液充分接觸，但阻力損失比順流大填料塔填料塔操作時，液體自塔上部進入，通過液體分布器均勻噴灑于塔截面上。在填料層內，液體沿填料表面自動

15、分散呈膜狀流下。氣體自塔下部進入，通過填料縫隙自由空間，從塔上部排出。與板式塔相比，填料塔的基本特點是結構簡單、壓降低、填料可用耐腐蝕材料制造。板式塔板式塔正常工作時，液體在重力作用下自上而下橫向通過各層塔板后由塔底排出；氣體在壓差推動下，經均布在塔板上的開孔由下而上穿過各層塔板后由塔頂排出。板式塔的空塔速度較高，因而生產能力較大，塔板效率穩定，操作彈性大，且造價低，檢修、清洗方便文丘里洗滌器氣體進入擴散管后，流速增大。洗滌液通過喉管的噴嘴進入，液滴被高速氣流霧化和加速，由于液滴與粒子之間慣性碰撞，使微細塵粒被捕集。在擴散管中使塵粒凝聚，形成直徑較大的含塵液滴而隨水排出。是一種高效濕式洗滌器，

16、常用于高溫煙氣降溫和除塵。由于高速氣流要加速和霧化液滴，因此壓降較大，一般為3000-9000pa，甚至更高。噴射鼓泡吸收塔煙氣通過噴射器直接噴散到洗滌液中，經處理后的煙氣經過升氣管進入上層的混氣室，然后經除霧器后由煙囪排出。取消了復雜的漿液再循環系統，簡化了工藝過程，也降低了能耗，因而使基建投資和運行費用都有所減少。該工藝另一個重要特點是低ph低（3.5-4.5），而一般的fgd工藝ph為5-72.3.3脫硫吸收設備的性能比較 脫硫吸收器對比表 吸收器 類型持液量逆流接觸防堵性能操作彈性設備阻力除塵性能噴淋塔 低 是 中 較好 低 差填料塔 高 是 差 較好 中 中鑿球塔 中 是 好 中 中

17、 較好篩板塔 中 是 中 中 中 較好旋流板塔 高 是 好 好 低 好2.3.4 脫硫吸收設備的比較及選擇 由以上對比，可知：物料系統易起泡沫；高粘性物料；具有腐蝕性的介質宜用填料塔；有懸浮固體和殘渣的物料，或易結垢的物料，宜用板式塔中大孔徑篩板塔、十字架型浮閥和泡罩塔等；對于處理過程中有熱量放出或須加入熱量的系統；當初李系統的液氣比l/g小時，宜采用板式塔。 最終選擇填料塔，作為脫硫吸收設備2.4 吸收劑的選取2.4.1濕法脫硫吸收劑的選擇原則吸收能力好，選擇性能好揮發性低，無毒，不易燃燒，化學穩定性好，凝固點低，不發泡，易再生，粘度小，比熱小不腐蝕或腐蝕小，以減少設備投資或維護費用來源豐富

18、，容易得到，價格便宜便于處理和操作，不易產生二次污染2.4.2 常見吸收劑經過長期的生產實踐，目前選用作為鐵水脫硫劑的主要是ca、mg、na等元素的單質或化合物，常用的脫硫劑主要有：ca系：電石粉（cac2）、石灰（cao）、石灰石（caco3）等mg系：金屬mg粉na系：蘇打（na2co3）2.4.3 常見的吸收劑性能比較2.4.3.1 cac2脫硫有如下特點：1)在高碳系鐵水中，cac2分解出的ca離子與鐵水中的硫有極強的親和力。因此cac2有很強的脫硫能力，在一定的鐵水條件下，用cac2脫硫，脫硫反應的平衡常數可達6.9105，反應達到平衡時，鐵水中硫含量可達4.910-7。2)用cac

19、2脫硫，其脫硫反應是放熱反應，有利于減少鐵水的溫降。2.4.3.2 脫硫有如下特點：1)在高c和一定含硅量的鐵水中，有較強的脫硫能力，在1350時，用脫硫，反應達平衡時，鐵水中硫含量可達，比的脫硫能力要弱得多。2)脫硫渣為固體渣，扒渣方便，對鐵水缶、混鐵車侵蝕較小，但用量較大，故形成的渣量也大，鐵損也較高，鐵水溫降也較大。3)石灰粉資源廣、價格低、易加工，使用安全。2.4.3.3鎂粉脫硫有如下特點：1)mg有很強的鐵水脫硫能力，13500c時，用mg粉脫硫，反應的平衡常數為3.17105，反應達到平衡時，鐵水中含硫量可達l.610-7，大大高于ca0的脫硫能力。2)mg的沸點為ll070c，m

20、g加入鐵水后，變成mg蒸氣，形成氣泡，使mg的脫硫反應在氣液相界面上進行，另外由于金屬mg變成mg蒸氣使得反應區附近的流體攪拌良好，大大增強mg的脫硫效果。3)mg在鐵水中有一定的溶解度，鐵水經過mg飽和后能防止回硫，這部份飽和的mg在鐵水處理后的運送過程中仍能起到脫硫作用。2.4.4 吸收劑的確定由實踐證明石灰是煙氣脫硫較為理想的吸收劑，而且工業上常常選取石灰或石灰石做為吸收so2的吸收劑。故此次設計選用石灰石（石灰）做為吸收劑2.5 石灰石/石灰法的吸收機理石灰石的溶解過程： 吸收過程： 反應產物的氧化：結晶生成石膏：2.6 填料塔填料的選擇確定設計填料塔的填料類型選用505045規格，陶

21、瓷拉西環填料（亂堆）；填料參數=50，3. 設計計算書3.1.煙氣量的計算以1kg煤燃燒為基礎，則 （以質量計）重量/g摩爾數/mol需氧量/molc52.57525.7 43.81 43.81h3.25 32.5 16.25 8.125 o7.89 78.9 2.47 - 2.47s0.838.30.26 0.26n1.01 10.1 5.05 水分（w）7.64 76.44.24 揮發分(v)24.74 247.4 / /灰分（a）26.81 268.1 / / 假定干空氣中氮氧的摩爾比（體積比）為3.78，則1kg樣煤完全燃燒所需的理論空氣量為49.725（3.78+1）=237.685

22、5 mol/kg煤實際空氣量為：237.68551.3=308.99mol/kg煤理論情況下煙氣的組成（單位：mol）cohoson 43.81 4.24+8.125=12.365 0.26 5.05+49.7253.78=193.21 理論煙氣量為:43.81+12.365+0.26+193.21=249.645mol/kg煤 實際煙氣量為：249.645+237.6855（1.3-1）=320.9506mol/kg煤所以燃燒1kg煤，產生煙氣體積為：320.9506=7.189 m/ kg由pv=nrt知,在煙氣溫度為150時，實際煙氣體積為：v =(150+273.130)/273.13

23、7.189=11.14m/ kg， 由于鍋爐耗煤量為35t/h;所以標準狀況下的煙氣流量為7.18935000=251615m3/h=69.89 m3/s 實際情況下的煙氣流量為11.1435000=389900m3/h;3.2 煙塵和so濃度的計算在標準狀況下，由于飛灰率為80%，則煙塵濃度為：= 29834mg/m；so濃度為：=2314.65 mg/m在煙氣溫度為150時，由于飛灰率為80%，則煙塵濃度為：= 19253.1mg/m33.3 除塵系統的設計計算3.3.1.除塵效率概算粉塵經除塵器后進入脫硫系統，由于脫硫系統還有50%的除塵率，故除塵器的除塵效率可由下式計算：c（1-）（1

24、-50%）50 即29834（1-）（1-50%）50 得99.66%設計除塵效率為99.7%,則除塵器出口粉塵濃度：29834(1-99.7%)=89.5mg/m煙囪出口處粉塵濃度為：89.5(1-50%)=44.75mg/m3.3.2靜電除塵器的設計計算3.3.2.1確定主要部件的結構型式靜電除塵器的主要部件是電暈極線和收塵極板。本設計中電暈線采用芒刺線， 集塵板采用管式極板， 3.3.2.2確定電場風速本設計中,選用靜電除塵器凈化鍋爐飛灰, 采用經驗法取電場風速為1.15m/s。3.3.2.3確定粉塵的驅進速度本設計中的粉塵為鍋爐灰塵，采用經驗法取有效驅進速度為0.12m/s。3.3.2

25、.4計算電場斷面積電場斷面積是指靜電除塵器內垂直于氣流方向的有效斷面積。計算式如下：式中：f電除塵器電場的有效斷面積，m; q通過電除塵器的煙氣量，;此處為251615m3/h;合69.89 v煙氣通過電場的風速，m/s所以f=69.89/1.15=60.77m 取電場的有效斷面積為61 m對管式靜電除塵器而言，其電場斷面為圓形，其中高略大于寬 （一般高寬比為11.3），確定高、寬中的一個值即可確定電場的高（h）及寬（b）。根據上面計算確定電場的高為9m，寬為7m。3.3.2.5計算集塵極板總面積由多依奇公式可知，當已知煙氣處理量q、有效驅進速度和設計所要求的除塵效率，便可確定所需的收塵極板面

26、積a，本設計中取e=0.12 m/s a= =3378取收塵極板面積為3380m。應考慮各種參數的準確性和電除塵器結構等方面的影響，應將極板面積適當增加一定的余量，一般按5考慮。則a=a（1+5）=35493.3.2.6比集塵面積 =50.78m23.3.2.7電場數n的確定先計算收塵極與放電極的間距和排數收塵極的排數可以根據電場斷面寬度和收塵極的間距確定： 式中：n收塵極排數； b電場斷面寬度，根據前面計算為7m； 收塵極板間距(2b)，根據經驗多取2b=400mm.所以 收塵級的排數 n=7/0.4+1=17.5,取18則放電極的排數為n-1=17排. 通道數（每兩個集塵極之間為一個通道）

27、n-1=17個再算電除塵器的電場總長度l為： l=3549/（2179）=11.60m，取電場總長度為12m. 于是電場個數為n=l/l=12/4=3(單一電場長度通常選取l=34m）3.3.2.8電場高度h=5.5 m2,圓整后取h=6 m 3.3.2.9同極距（2s）的確定本設計寬間距電除塵器，加寬極間距可以提高兩極的工作電壓，粉塵的驅進速度也相應提高且電除塵器內電極的安裝和維修方便，在處理相同煙氣量和達到相同集塵效率條件下，所需的集塵面積也少。故，本次設計采用400的同極距。3.3.2.10電場斷面f=61.56 m2實際風速=1.14m/s3.3.2.11選型結果如下表所示選型結果序號

28、名稱單 位數量序號名稱單位數量 1型號cdpk20/2 7除塵效率99.7% 2 數量 個1 8有效驅進速度12 3處理煙氣量251615 9集塵極面積3549 4煙氣溫度150 10比集塵面積50.78 5電場風速1.14 11電場數個 3 6截面積61.56 12電場長度123.3.2.12每個電場的有效長度=5.48m根據所選陽極板看,板寬為480 ，則電場長度方向需要的陽極板數為：=11.41 圓整后取n=12故需要的板的塊數為12塊，則電場的有效長度為：l=48012=5760mm 3.3.2.13 灰斗的設計計算采用四棱臺狀（角錐形）灰斗,斗壁傾角為60,灰斗出料口的尺寸由排灰量大

29、小確定,排灰量由式 g=3qc/n 計算: 式中,系數3是考慮排灰能力增大倍數, n是沿寬度方向上的灰斗數。 所以g=1.04kg/s=3.7t/h角錐形灰斗排灰量灰斗下口寬b/mm300300350350400400500500排灰量/t203550100根據上表可以確定灰斗的下口寬為300mm300mm,灰斗的高度為:式中：b靜電除塵器內壁寬，mm b灰斗下口寬度，mm所以=2771.2mm 設計灰斗高度為2772mm。3.4.脫硫系統的設計計算3.4.1 脫硫效率概算 由so初始濃度（c=2314.65 mg/m）和排放要求(400 mg/m)計算脫硫效率為：1- c / c=1-400

30、/2314.65=82.72% 設計脫硫效率為83%,則so出塔濃度為2314.65(1-83%)=393.49 mg/ m33.4.2吸收劑用量的計算 so的吸收量為（2314.65 -393.49）mg/ m3251615 m3/h=483392.7103mg/h=483.4kg/hso與吸收劑（caco）發生的化學反應如下：so+ caco+2ho caso2ho+ co則caco用量為483.4kg/h=755.31kg/h石灰石顆粒（含量為93%）經球磨機磨成粉末后，制成石灰石漿液（質量分數為20%）。則整個過程中石灰石顆粒用量為755.31/93%=812.16kg/h； 溶質水的

31、用量為755.31=3021.24 kg/h；設計石灰石供給量為815kg/h；水的供給量為3024 kg/h。3.5 填料塔的設計計算3.5.1確定吸收劑的用量cg1=-3 =0.036 mol/m3cg2=-3=0.00625mol/m3lsmin cb2=251615(0.036-0.00625)=7485.5mol/h又知石灰石中不是百分之百都還有，還還有一部份雜質，本設計選用含有約83的石灰石，則理論需要量為：7485.5mcaco383=621.3kg/h實際用量一般為理論用量的（1.83）倍，為減少結垢，在循環槽內加入己二酸，加入量為2kg/t(石灰石)，則實際石灰石的用量為11

32、18.3 kg/h1863.9kg/h；加入己二酸的量為：1.73kg/h2.89kg/h3.5.2填料塔塔徑計算填料塔的塔徑可按下式計算： 式中 q處理煙起量，一般由吸收任務給定，； 混合氣體的空塔氣速，即按空塔截面積計算的混合氣體線速度，m/s，其中填料塔的空塔氣速一般為0.31.5m/s，針對本設計選用3.5m/s作為需要設計的填料塔中的空塔氣速。將已知條件代入（27）式中，可得該填料塔塔徑：,實際工程中取4.8米3.5.3確定填料塔的吸收系數 吸收液 排氣yg2 吸收塔yg1=0.8110-3=0.08%pg1=0.08101325=81.7payg2=0.0062522.410-3=

33、0.014 yg1混合氣pg2=0.014101325=14.18pa石灰石吸收so2的氣速宜在1.62.5m/s范圍，液氣比在0.88.2l/m3當氣速為2.5m/s，液氣比為1.42l/m3時，傳質阻力受氣膜控制3.5.3填料塔的橫截面的面積=17.3m23.5.4任一截面上的氣體質量流率gg=649.3kmol/(m)3.5.5填料層的高度h：=8.8m圓整后，填料層高度取h=9m3.6.煙囪的設計計算3.6.1煙囪內徑的計算為了利于煙氣抬升,煙氣出口流速不宜過低,一般宜在2030m/s。本設計中取煙氣出口流速=20 m/s。則煙囪出口內徑=2.11m取煙囪出口內徑為2.11m，反算=2

34、0.10m/s3.6.2煙氣抬升高度的計算由當地大氣條件為中性d類，可采用霍蘭德公式計算煙氣抬升高度： = 式中：煙囪出口處平均風速，此處近似取年平均風速2.2m/s； 煙囪出口處煙氣溫度，此處取433k(160)； 環境大氣溫度,此處取年平均氣溫288.6。所以 =6.85m3.6.3 煙囪高度的計算由計算式 式中 q源強，so源強為89.5251615/3600 =6255.4mg/s； 粉塵源強為44.75251615/3600 =3127.7mg/s國家標準規定的so和粉塵濃度限值，此處取二級標準,分別為0.5mg/m(小時標準)和0.3mg/m(日標準);環境中so和粉塵本底濃度,分

35、別為0.30 mg/m (小時均值) 和0.225 mg/m(日均值)；常數，一般取0.51，此處取1。所以 -6.85=50.87m-6.85=59.80m 設計煙囪高度為60m。3.7 管道的設計計算管道壓力損失計算的目的是確定管道斷面尺寸和系統的壓力損失，并由總風量和總壓力損失選擇適當的風機和電機。又由于該工程所處理的是鍋爐中所產生的含塵煙氣，且設該通風管道為截面為圓形的除塵風管。因此根據除塵技術手冊中表9-1可知煙氣在除塵管道中的分布為：垂直管-14m/s;水平管16m/s 3.7.1 壓力損失計算整個除塵系統采用鋼板管道(粗糙度k=0.15mm)。除塵系統管道圖如下： 通風管道設計計

36、算的目的，是根據生產工藝的特點及管道配置，確定系統的總抽風量、管道尺寸及系統的總阻力，然后選擇相匹配的風機。（1）凈化系統的管段直徑按下式計算： （1）式中：d管道直徑，m；q通過除塵管道的氣體量，m/h；凈化系統管道風速，m/s。（2）管道摩擦阻力損失的計算：對干凈氣體： （2）對含塵氣體： （3）式中：直管道的摩擦阻力，pa；摩擦阻力系數；l直管道的長度，m；d直管道的直徑，m；管道內氣體的流速，m/s；管道氣體的密度，kg/m；管道內粉塵的流速，m/s；c含塵氣體質量濃度，kg/m。由于/接近1，且c通常很小，所以可以近似用干凈氣體阻力計算式 ，計算含塵氣體。（3）局部壓力損失計算管道內

37、的氣流經異形管件時所造成的局部壓力損失，可按下式計算： （4）式中：異形管件的局部阻力系數；管道內氣體的流速，m/s；管道氣體的密度，kg/m；a、管段：據q1=251615m/h，取v=16m/s，且設水平管段每段管長為10m。對于垂直管段，根據實際情況設計此段管長為5m。由于垂直管道的要求最小流速比水平管道流速大，因此對于同一條管段而言，滿足水平流速的管徑也滿足垂直流速。將已知條件代入（28）式，可得管道直徑：則取d1=2400mm, 由于該管段輸送的煙氣溫度很高，其通風管道一般選用可耐高溫的鋼管，根據通風管道統一規格,可知該管道的壁厚為2.0mm。查除塵風道計算表：得出，實際風速為18m

38、/s，由于煙氣的溫度為150，因此時煙氣的密度為0.789，則動壓為=127.8pa。則管道摩擦壓力損失各管件局部壓力損失系數（查手冊）為:彎頭, 一個，；進口；鍋爐的壓力損失為650 pa。局部壓力損失：b、管段：q2=28828.1m/h，取v=16m/s，設水平管段管長為2m。將已知條件代入（28）式，可得管道直徑：則取d2=800，根據通風管道統一規格,可知該管道的壁厚為2.0mm。查除塵風道計算表：得出，實際風速為16.1m/s，由于煙氣的溫度為120，因此此時煙氣的密度為0.869,動壓為112.6pa。則管道摩擦壓力損失各管件局部壓力損失系數（查手冊）為:出口，；進口，；該靜電除

39、塵器壓力損失為400 pa；局部壓力損失： c、管段：q3=23693.3m/h，取v=16m/s，且設水平管段長10m。對于垂直管段，從脫硫設備中導出來的垂直管段為5m將已知條件代入（28）式，可得管道直徑：則取d4=730，根據通風管道統一規格,可知該管道的壁厚為2mm。查除塵風道計算表：得出，實際風速為15.1m/s，由于煙氣的溫度為50，因此此時煙氣的密度為1.168,動壓為125.5pa。則管道壓力損失該管段局部壓損主要為換再器和脫硫塔的壓力損失。硫塔的壓力損失為560pa局部壓力損失： d、煙囪的阻力損失由于煙囪的出口直徑2110mm，煙囪中煙氣的流速為25.5m/s，煙囪高度60

40、m。設計煙囪的進口直徑2320mm，則煙氣的流速為14.3m/s因為q=251615m3/h，取煙囪內煙氣平均流速為19.9m/s，查“計算表”得=0.021，動壓191.7pa 可知煙氣在煙囪的沿程阻力損失為：各管件局部壓力損失系數（查手冊）為:風帽，。局部壓力損失： e、除塵系統總壓力損失： 把上述結果填入表中：表10 管道計算表編號流量q管長l（m）管徑d流速v動壓摩擦壓損局部阻損局部壓損管道總壓損283541580019.80.018598.427.31.75852.2950.628828.11580016.10.0183112.631.21.55568.9681.525893.910

41、77016.00.0187125.5164.50560685.525893.94460019.90.021191.7177.11.2230421.7其中:流速:m/s；流量: m/h ；管長、管徑:m；動壓、摩擦壓損、局部壓損、管段壓損累計:pa3.7.2 選擇風機和電機選擇通風機的計算風量：式中：q管道計算的總風量，m/hk考慮系統漏風所附加的安全系數。除塵管道取0.10.15，此計算取0.12，一般管道取0.1。 除塵管道：=2516151.12=281808.8m/h 脫硫管道：=2516151.1=276776.5m/h選擇通風機的計算風壓：式中：管道計算的總壓力損失，pa； k考慮管

42、道計算誤差及系統漏風等因素所采用的安全系數。除塵管道取0.150.2，此計算取0.2；一般管道取0.10.15，脫硫管道取0.12。 除塵管道：=604.61.2=725.5pa 脫硫管道：=2982.11.12=3340.0pa根據上述風量和風壓，在鍋爐風機樣本上分別選擇y4-73,no.20d,當轉數n=730r/min時,q=243800 m/h,p=1378pa,配套電機為y3558，250kw和y4-73,no.20d,當轉數n=960r/min時,q=233070m/h,p=3552pa,配套電機為jsq14106，520kw作為除塵風機和脫硫風機，可滿足要求。復核電動機功率：=19040725.51.3/(360010000.98)= 5.09kw=187003340.01.3/(360010000.98)=23.01 kw故配套電機滿足要求。4.工程概算4.1 投資費用4.1.1 靜電除塵器電除塵器本體：120.5萬元。其中包括除塵器本體的供氣、供水系統、走梯平臺、除塵器剛支架、暖風系統等。包裝費、運輸費：15萬元