1設計概況1.1設計題目DG-220/100型火電廠鍋爐高硫無煙煤煙氣噴霧枯燥法袋式除塵系統設計。1.2設計內容及要求(1)根據燃煤的原始數據計算鍋爐燃燒產生的煙氣量，煙塵和二氧化硫濃度。(2)凈化系統設計方案的分析，包括凈化設備的工作原理及特點；運行參數的選擇與設計；凈化效率的影響因素等。(3)除塵設備結構設計計算。(4)脫硫設備結構設計計算。(5)煙囪設計計算。(6)管道系統設計，阻力計算，風機電機的選擇。(7)根據計算結果繪制設計圖，系統圖要標出設備、管件編號、并附明細表；除塵系統、脫硫設備平面、剖面布置圖假設干張，并包括系統流程圖一張。1.3設計依據(1)鍋爐煙塵排放標準GB13271—2001(摘錄)見表1-1表1-1鍋爐煙塵最高允許排放濃度鍋爐類別適用區域煙塵排放濃度/(mg·m-3)Ⅰ時段Ⅱ時段燃煤鍋爐自然通風鍋爐[<0.7MW(1t/h)]一類區10080二、三類區150120其他鍋爐一類區10080二類區250200三類區350250燃油鍋爐輕柴油、煤油一類區8080二、三類區100100其他燃料油一類區10080*二、三類區200150燃氣鍋爐全部區域5050*一類區禁止新建以重油、渣油為燃料的鍋爐。(2)鍋爐二氧化硫排放標準GB13271-2001(摘錄)見表1-2。表1-2鍋爐二氧化硫最高允許排放濃度鍋爐類別適用區域SO2排放濃度/〔mg·m-3〕Ⅰ時段Ⅱ時段燃煤鍋爐全部區域1200900燃油鍋爐輕柴油、煤油全部區域700500其他燃料油全部區域1200900*燃氣鍋爐全部區域100100*一類區禁止新建以重油、渣油為燃料的鍋爐。(3)《除塵工程設計手冊》(4)《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297—1996)[1]1.4設計原始資料(1)鍋爐型號：DG-220/100即，東方鍋爐廠制造，蒸發量220t/h,出口蒸汽壓力100MPa。(2)燃燒方式是室燃爐〔煤粉爐〕，所配發電機組功率50MW。(3)煙氣在鍋爐出口前阻力1020Pa。(4)設計耗煤量：23t/h。(5)設計煤成分：見附表1-3，屬于高硫無煙煤(6)排煙溫度：160℃(7)空氣過剩系數：(8)飛灰率：29%(9)連接鍋爐、凈化設備及煙囪等凈化系統的管道假設長度380m，90°彎頭60個。表1-3設計煤成分物質CYHYSYOYNYWYAYVY含量66%2%3%4%1%4%20%8%2污染產物計算以1kg燃煤燃燒為根底，那么：質量(g)煤成分物質的量(mol)需氧量(mol)C6605527.5H20205O402.50S300.93750.9375H2O402.22所以理論需氧量為：理論空氣量：過剩空氣量：生成CO2的量為：27.5mol；生成H2O的量為：10mol；生成SO2的量為：0.9375mol；1kg燃煤產生的實際煙氣量：鍋爐產生的煙氣流量：二氧化硫濃度：煙塵濃度：3方案設計3.1噴霧枯燥法噴霧枯燥法是20世紀80年代迅速開展起來的一種半干法脫硫工藝。噴霧枯燥法是目前市場份額僅次于濕鈣法的煙氣脫硫技術，其設備和操作簡單，可使用碳鋼作為結構材料，不存在有微量金屬元素污染的廢水。目前，噴霧枯燥法主要用于低硫煤煙氣脫硫，用于高硫煤的系統只進行了示范研究，尚未工業化。工藝流程及設備噴霧枯燥法的工藝過程如圖，主要包括吸收劑設備、吸收和枯燥、固體廢物捕集處置四個主要過程。(1)吸收劑設備：吸收劑溶液或漿液在現場制備。雖然石灰是常見的吸收劑，也有多種其他吸收劑可供選用。吸收劑選擇將取決于當地是否容易得到及價格因素。已用于噴霧枯燥法脫硫的石灰達一百多種，通常活性氧化鈣含量為80%～90%最好的。因為石灰石比石灰廉價，很多用戶對石灰石更感興趣，但石灰石作吸收劑仍在開發中。蘇打粉和燒堿也是常用吸收劑，它們可以在多種工業過程中得到。在一些工業部門，如啤酒工業中，其廢水含有氫氧化鈉或蘇打灰，這種廢水可用煙氣脫硫的反響劑。當蘇打粉用作吸收劑時，產生一種由蘇打灰和亞硫酸鈉組成的混合物，這種混合物可以直接用于紙漿和造紙工業中。對石灰系統，循環固體廢物可以提高吸收劑利用率；對鈉系統，因吸收劑一次通過吸收塔，反響就幾乎是完全的，所以不必要進行循環。在石灰系統中，粒狀石灰必須熟化，以產生具反響性漿液。(2)吸收和枯燥：120～160℃的鍋爐煙氣從噴霧枯燥塔頂部送入，同時通過安裝于頂部的高速旋轉的噴霧，將制備好的石灰乳噴射成直徑小于100微米的霧滴。這些具有大外表積而分散的石灰乳霧滴同時煙氣接觸后，一方面與煙氣中的SO2發生化學反響，另一方面煙氣與石灰乳霧滴進行熱交換，迅速將大局部水分蒸發，形成含水較少，含亞硫酸鈣、硫酸鈣、飛灰和未反響氧化鈣的固體廢物。為了有效去除SO2，噴霧枯燥塔、煙氣氣流分布裝置和霧化器是最主要的裝置。噴霧枯燥塔為煙氣與霧滴提供足夠的接觸時間，以便得到最大的SO2去除率，并且充分枯燥由吸收液霧滴形成的固體顆粒。大局部石灰系統的煙氣時間為10～12s。氣流分布裝置和霧化器要能夠使煙氣和霧化的野地充分混合，以有助于煙氣與液滴間質量和熱量傳遞。要求液滴要充分小，以便有足夠的外表積，以利于SO2吸收。同時，也不宜過小，防止未充分吸收之前，液滴完全干化。采用較多的霧化器有旋轉離心霧化器和兩相流噴嘴霧化器兩種。前者利用高速旋轉盤或無滑輪產生細小霧滴，液滴大小隨旋轉盤直徑和轉速而變，與漿液供給量關系不大。這是其優點之一，因為實際操作中吸收劑供料速度要隨煙氣流量和SO2濃度而變。旋轉霧化器結構是相當復雜的，霧化輪的耐磨性要好，另外噴霧孔堵塞也是問題之一。兩相流噴嘴利用高壓空氣把吸收液破碎成霧滴，其主要優點是：沒有運動部件，為防止堵塞可以采用大流量。缺點是液滴大小隨供料速率而變，因而導致SO2(3)固體廢物捕集：固體廢物在噴霧枯燥塔中沉積下來，由底部排出。細小的脫硫灰顆粒隨煙氣從枯燥器下部排出進出袋式除塵中。袋式除塵器被廣泛用于捕集干化固體從，其原因在于收集于濾袋外表的固體中為反響的堿類物質能夠與煙氣中的SO2繼續反響。研究說明，袋式除塵器中去除的SO2可占到SO2總去除率的10%。電除塵器的優點在于它對冷凝并不太敏感，可以在更接近飽和溫度下操作，從而導致SO2去除率提高。盡管煙氣中SO2已被去除，由于煙氣中水分存在和煙氣體積流量減小，電除塵器收塵效率仍然較高。從除塵器出來的煙氣經風機排空。電除塵器脫硫灰顆粒和噴霧枯燥塔底部排出的脫硫灰顆粒再循環回系統，繼續使用，以提高脫硫劑的利用率[1]。(4)固體廢物處置：固體廢物的處置方法因吸收劑類型而異。對于石灰系統，當固體廢物中未反響的吸收劑量小于5%時，固體廢物是無害的，可采用與飛灰相同的處置方法；但對于鈉系統，應采用謹慎措施減小廢物的浸出率。噴霧枯燥吸收的最后產物是一種潛在的工業和建材原材料，但目前擴大規模的應用仍在研究之中。噴霧枯燥塔出口溫度控制在較低、但又在露點溫度以上溫度，因此減少了重新加熱系統。干的固體廢物減少了廢物體積。另外，脫硫系統的煙氣壓力適中，吸收劑輸送量小，因此，系統能耗較低，只有濕法工藝所需能耗的1/2～1/3。煙氣脫硫與枯燥原理含SO2煙氣進入噴霧枯燥塔后，立即與霧化的漿液混合，氣相中SO2迅速溶解于滴狀液體中，并與吸收劑發生化學反響。SO2吸收的總反響為：下述幾個步驟說明了大致的反響機理：(1)氣相 SO2的溶解：(2)在堿性介質中的解離反響：(3)石灰固體顆粒的溶解：(4)亞硫酸鹽及氧化反響：(5)酸堿中和反響：以上反響使氣相中SO2不斷溶解從而到達脫硫目的，在此過程中堿性物質被不斷消耗，需由固體吸收劑繼續溶解補充。在石灰噴霧枯燥吸收中，煙氣中CO2被吸收，并與漿液反響生成碳酸鈣，從而減少了鈣離子的可用性：噴霧枯燥法脫硫技術是利用噴霧枯燥原理，在吸收劑噴入吸收塔以后，一方面吸收劑與煙氣中的SO2發生化學反響，生成固體廢渣；另一方面煙氣將熱量傳遞給吸收劑，使之不斷枯燥，在塔內脫硫反響后形成的廢渣為固體粉塵狀態，一局部在塔內別離，有椎體出口排出，另一局部隨脫硫后煙氣進入除塵器。安裝于吸收塔頂部的離心噴霧機具有很高的轉速，吸收劑漿液在離心力作用下噴射成均勻的霧粒，霧粒直徑可小于100微米。這些具有很大外表積的分散微粒，一經同煙氣接觸，就發生強烈的熱交換和化學反響，迅速將大局部水分蒸發掉，形成含水量很少的固體灰渣。由于吸收劑微粒沒有完全枯燥，在吸收塔之后的煙道和除塵器中仍可繼續發生一定程度的吸收SO2的化學反響。主要工藝操作參數影響SO2去除率的工藝參數包括吸收塔煙氣出口溫度接近絕熱飽和溫度的程度、吸收劑鈣硫比，以及SO2入口濃度。(1)吸收塔煙氣出口溫度：煙氣出口溫度由漿液中的水含量和漿液供給速率決定。吸收塔煙氣出口溫度越低，說明漿液的水含量越大，SO2吸收反響越容易進行，因而脫硫率越高。但是，煙氣出口溫度不能到達露點溫度，否那么除塵器將無法工作。一般吸收塔出口煙氣溫度以絕熱飽和溫度的差值T來控制。SO2吸收率和吸收劑利用率隨T的減小而提高。大局部噴霧枯燥塔在絕熱飽和溫度之上11～28K操作。(2)吸收劑鈣硫比：吸收劑化學當量比〔及鈣硫比〕直接影響SO2去除。較高的鈣硫比有利于SO2去除，但當鈣硫比大于1時，脫硫率增加緩慢，而吸收劑利用率下降，增加了吸收劑本錢和固體廢物處置費用。另外，吸收劑溶解性或吸收固體在料漿中的質量分數又限制了可能采用的鈣硫比的上限。噴霧枯燥法的鈣硫比一般控制在1.4～1.8。〔3〕SO2入口濃度：由試驗得知，脫硫率隨著吸收塔入口SO2濃度的升高而有所降低。這是因為在鈣硫比等操作條件不變的情況下，煙氣中的SO2濃度越高，需要吸收的SO2就越多，就需要參加更多的石灰，從而提高了霧滴中石灰的含量，同時生成的CaSO3的量也隨之增大，使霧滴中的水分相應減少，限制了SO2的吸收傳質過程，造成脫硫率下降。因此，噴霧枯燥法不適合燃燒高硫煤煙氣的脫硫。噴霧枯燥法的優缺點石灰石/石灰法濕法煙氣脫硫是采用石灰石或者石灰漿液脫除煙氣中的SO2的方法。該方法開發較早，工藝成熟，吸收劑廉價易得，因而而應用廣泛。噴霧枯燥法介于干濕法和干法之間，和石灰石/石灰法濕法相比具有很多優點：①流程簡單，設備少，省掉了一整套漿液處理設備；②運行可靠，生產過程中不產生結垢和堵塞；③由于是干式運行，只要排氣溫度適宜，不產生腐蝕；④能量消耗低，投資及運轉費用小；⑤對煙氣量和煙氣中SO2濃度的波動的適應性大。主要缺點有：①脫硫率不夠高；②吸收劑利用率不高，吸收劑消耗較大；③增加系統除塵負荷；④關鍵部件霧化器易磨損；⑤對高硫煤經濟不適用[2]。3.2石灰石/石灰法濕法煙氣脫硫石灰石/石灰法濕法煙氣脫硫反響原理采用石灰/石灰石漿液吸收煙氣中的SO2，分為吸收和氧化兩個階段。先吸收生成亞硫酸鈣，然后將亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣(即石膏)。吸收階段：氧化階段：在氧化過程中，主要是將吸收過程中所生成的氧化成為由于在吸收過程中生成了局部，在氧化過程中，亞硫酸氫鈣也被氧化，分解出少量的：石灰石/石灰法濕法煙氣脫硫特點(1)優點：技術成熟；脫硫效率高，可達95%以上；煙氣處理量大；煤種適應性強，對高硫煤優勢突出；吸收劑利用率高；(2)缺點：設備腐蝕；易于結垢、堵塞；投資費用高；占地面積大，耗水量相對較大，有少量污水排放。操作影響因素(1)料漿的Ph值料漿的Ph值對的吸收影響很大，一般新配制的漿液Ph值約在之間。隨著吸收反響的進行，Ph值迅速下降，當Ph值低于6時，這種下降變得很緩慢，而當Ph值小于4時，那么幾乎不能吸收。Ph值的變化除對的吸收有影響外，還可影響到結垢、腐蝕和石灰石粒子的外表鈍化。 (2)石灰石的粒度石灰石粒度的大小，直接影響到有效面積的大小。一般來說，粒度越小，脫硫率及石灰利用率越高。石灰石粒度一般控制在200~300目。(3)吸收溫度吸收溫度低，有利于吸收，但溫度過低會使與或間的反響速率降低，因此吸收溫度不是一個獨立可變的因素。(4)洗滌器的持液量洗滌器的持液量對與的反響時重要的，因為它影響到所接觸的石灰石外表積的數量。只是在洗滌器中與和接觸，才能大量溶解，因此洗滌器的持液量大對吸收反響有利。(5)氣液比氣液比除對吸收推動力存在影響外，對吸收設備的持液量也有影響。增大液氣比對吸收有利，當Ph值為7時，氣液比(L/V)值為15時，脫硫率接近100%。(6)防止結垢石灰—石灰石濕式洗滌法的主要缺點是裝置容易結垢堵塞。造成固體沉淀主要以三種方式出現：濕干結垢，即因溶液水分蒸發而使固體沉淀；或沉淀或結垢析出：或從溶液中結晶析出。為防止固體結垢，特別是防止的結垢，除使吸收器應滿足持液量大，氣液相間相對速度高，有較大的氣液接觸外表積，內部構件少，壓力降低等條件，還可采用控制吸收液飽和和添加劑等方法[3]。3.3袋式除塵器過濾式除塵器，又稱空氣過濾器，是使含塵氣流通過過濾材料將粉塵別離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層作濾料的空氣過濾器，主要用于通風及空氣調節方面的氣體凈化。采用纖維織物作濾料的袋式除塵器，在工業尾氣的除塵方面應用較廣。袋式除塵器的除塵效率一般可達99%以上。雖然它是最古老的除塵方法之一，但由于它的效率高，性能穩定可靠、操作簡單，因而獲得越來越廣泛的應用。同時，在結構形式、濾料、清灰方式和運行方式等方面也得到了不斷的開展。袋式除塵器的工作原理含塵氣流從下部孔板進入圓筒形濾袋內，在通過濾料的孔隙時，粉塵被捕集與濾料上，透過濾料的清潔氣體由排出口排出。沉積在濾料上的粉塵，可在機械振動的作用下從濾料外表脫落，落入灰斗中。顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴散等作用，逐漸在濾袋外表形成粉塵層，常稱為粉塵初層。初層形成后，它成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除塵效率。濾布只不過起著形成粉塵初層和支撐它的骨架作用，但隨著顆粒在濾袋上積聚，濾袋兩側的壓力差增大，會把有些已附在濾料上的細小粉塵擠壓過去，使除塵效率下降。另外，假設除塵器壓力過高，還會是除塵系統的處理氣體量顯著下降，影響生產系統的排風效果。因此，除塵器阻力到達一定數值后，要及時清灰。清灰不能太過分，即不應破壞粉塵初層，否那么會引起除塵效率顯著降低。袋式除塵器的分類(1)按濾袋的形狀分為：扁形袋〔梯形及平板形〕和圓形袋〔圓筒形〕。(2)按進出風方式分為：下進風上出風及上進風下出風和直流式〔只限于板狀扁袋〕。(3)按袋的過濾方式分為：外濾式及內濾式。濾料用纖維，有棉纖維、毛纖維、合成纖維以及玻璃纖維等，不同纖維織成的濾料具有不同性能。常用的濾料有208或901滌輪絨布，使用溫度一般不超過120℃，經過硅硐樹脂處理的玻璃纖維濾袋，使用溫度一般不超過250℃，棉毛織物一般適用于沒有腐蝕性；溫度在80-90℃以下含塵氣體。袋式除塵器的清灰清灰是袋式除塵器運行中十分重要的一環，實際上多數袋式除塵器是按清灰方式命名和分類。常用的清灰方式有三種，最早的方法是振動濾料以使沉積的粉塵脫落，稱為機械振動式。另外兩種是利用氣流把沉積顆粒吹走，即用低壓氣流反吹或用壓縮空氣噴吹，分別稱為逆氣流清灰和脈沖噴吹清灰。此外，還有一些其他清灰方式，但出于經濟和技術的原因，現在并不常用。對于難以去除的顆粒，也有同時并用兩種清灰方式的形式，如逆氣流和振動結合式。機械振動清灰含塵氣體通過除塵器底部的花板進入濾袋內部，凈化后的氣體經風機有煙囪排出。振動方式大致有三種：濾袋沿水平方向擺動，或沿垂直方向振動，或靠機械轉動定期將濾袋扭轉一定的角度，使沉積于濾袋的顆粒層破碎而落入灰斗中。該類型袋式除塵器的優點是工作性能穩定，清灰效果較好。但濾袋常受機械力作用，損壞較快，濾袋檢修與更換的工作量大。逆氣流清灰逆氣流清灰指清灰時氣流方向與正常過濾時相反，其形式有反吹風和反吸風兩種。過濾操作過程與機械振動清灰式相同，但在清灰時，要關閉含塵氣流，開啟逆氣流進行反吹風。此時濾袋變形，沉積在濾袋內外表的灰層破壞、脫落。通過花板落入灰斗。安裝在濾袋內的支撐環可以防止濾袋完全被壓扁。這種清灰方式的除塵器結構簡單，清灰效果好，濾袋磨損少，特別適用于粉塵黏性小的玻璃纖維濾袋的情況。脈沖噴吹清灰脈沖噴吹清灰也包括逆流反吹過程。這種清灰方法是利用4～7個標準大氣壓的壓縮空氣反吹，產生強度較大的請回效果。壓縮空氣的脈沖產生沖擊波，使濾袋振動，導致積附在濾袋上的灰塵脫落。這種清灰方式有可能使濾袋清灰過度，繼而使粉塵通過率上升，因此必須選擇適當壓力的壓縮空氣和適當的脈沖持續時間。脈沖噴吹清灰經常采用上部開口、下部封閉的濾袋。含塵氣體通過濾袋時粉塵被阻留于濾袋外外表上，凈化后的氣體由袋內經洗滌機器進入上部凈化箱，然后由出氣口排走。為防止濾袋壓扁，布袋內安置籠形支撐結構。由于它實現了全自動清灰，凈化效率達99%，過濾負荷較高，濾袋磨損減輕，運行平安可靠，應用越來越廣泛[4]。袋式除塵器的優點(1)除塵效率高，可捕集粒徑大于0.3微米的細小粉塵，除塵效率可達99%以上。(2)使用靈活，處理風量可由每小時數百立方米到每小時數十萬立方米，可以作為直接設于室內，機床附近的小型機組，也可作成大型的除塵室，即“袋房〞。(3)結構比擬簡單，運行比擬穩定，初投資較少〔與電除塵器比擬而言〕,維護方便。所以，袋式除塵器廣泛應用于消除粉塵污染，改善環境，回收物料。3.3.3影響過濾效率的主要因素(1)濾布的積塵狀態清潔濾料濾塵效率最低，積塵后效率最高，振打清灰后效率有所下降(2)濾料結構不同的濾料結構其濾塵效率是不同的，不起絨的素布濾塵效率最低，且清灰后效率急劇下降。(3)過濾風速過濾速度是表征袋式除塵器處理氣體能力的重要經濟指標，它選取決定著袋式除塵器的一次性投資和運轉費用，也影響袋式除塵器的過濾效率[5]。4除塵設計4.1除塵效率(4-1)式中——除塵器的效率，%——按《鍋爐煙塵排放標準》中二類區域規定的濃度限額取值計算，即C1為200mg/m3——含塵氣體的進口濃度，mg/m3所選的方案的除塵器可到達99%以上，假設為99%，故本設計處理后的煙氣能滿足要求達標排放。4.2除塵器的選擇預處理的煙氣量所以采用脈沖袋式除塵器。4.3除塵器的總過濾面積(4-2)式中——除塵器的過濾面積，m2——預處理的煙氣量，m3/h——過濾速度，m/min；脈沖袋式除塵器的過濾速度：2.0～4.0m/min,取v=3.0m/min。4.4確定濾袋尺寸(1)袋式除塵器濾袋的直徑可在150mm—300mm，取濾袋的直徑D為250mm。(2)袋式除塵器濾袋長度可在1.5m—10m內選擇。取濾袋長度L為7.5m。(3)袋式除塵器濾袋的長徑比一般為10—35，那么4.5每條濾袋的的面積(4-3)式中——每條濾袋的面積，m2——袋式除塵器濾袋的直徑，m——袋式除塵器濾袋的長度，m4.6濾袋條數(4-4)條式中——袋式除塵器濾袋條數，條取濾袋數n=112。4.7濾袋布置在濾袋條數多時，根據清灰方式及運行條件將濾袋分為假設干組。每組內相鄰兩濾袋之間的凈距一般取50～70mm。組與組之間以及濾袋與外殼之間的距離應考慮檢修、換袋等操作需要。采用矩形排布方式：將濾袋分為2組，每組為7×8個濾袋，取組與組之間的距離為250mm，組內相鄰亮濾袋之間的凈距為70mm，濾袋與外殼的間距為200mm。4.8灰斗設計灰斗分兩層，每層設4個灰斗，灰斗上口為長方形，長為2.75m，寬為3m，灰斗下出口為正方形，邊長為0.5m，灰斗高為2m。4.9除塵器壓力損失計算(1)粉塵負荷(4-5)式中：粉塵負荷，單位為kg/m2過濾時間，單位為s,取t=2h過濾速度，單位為m/s煙氣的含塵濃度，單位為mg/m3(2)除塵器的過濾阻力：(4-6)式中：清潔濾料的壓力損失系數或阻力系數，取其為7.2×107m-1過濾速度，m/s粉塵層的平均比阻力，kg/m2，一般為1010~1011kg/m2，取α=1010μ含塵氣體的粘度,取其為0.255×10-6pa·sm粉塵負荷(單位面積含塵量)，單位為kg/m2(3)除塵器壓力損失(4-7)式中：除塵器壓力損失，單位為Pa除塵器結構壓力損失，單位為Pa，在正常過濾風速下，一般取300~500Pa，故取ΔPc的值為400Pa除塵器過濾阻力，Pa5脫硫設計5.1噴霧枯燥法脫硫效率(5-1)式中——脫硫效率，%——根據《煙氣排放標準》GB13271-2001規定，二氧化硫濃度標準為900mg/m3——煙氣中含二氧化硫濃度，mg/m3噴霧枯燥塔塔徑計算枯燥塔的截面積(5-2)式中——噴霧枯燥塔的截面積，m ——噴淋塔內的氣體流速，m/s；根據噴霧枯燥法的工藝參數，取v1=1.5m/s枯燥塔塔徑(5-3)式中——噴霧枯燥塔的直徑，m對氣體流速的校核：噴霧枯燥法高度計算噴霧枯燥塔由吸收區、霧化區和灰斗等三個局部組成。 (1)吸收區高度(5-4)式中——噴霧枯燥塔吸收區高度，m——煙氣脫硫的停留時間，s；根據噴霧枯燥法的工藝參數，取t=12s。(2)旋轉噴霧器的高度取旋轉噴霧器的高度H2=2m；旋轉噴霧器霧化輪轉速r=10000r/min。(3)灰斗高度取灰斗直徑等于噴霧枯燥塔塔徑d1=d=5m，取灰斗與水平面的夾角，灰斗底邊出口直徑為d2=0.5m，那么灰斗的高度(4)噴霧枯燥塔總高度新鮮料漿的計算噴霧枯燥法的吸收劑為石灰乳，取其鈣硫比為1.5反響方程式為：那么1h消耗Ca(OH)2的量為5.2濕式石灰石/石灰法設計計算本設計不采用濕式石灰石/石灰法，但由于其應用較廣，對其設計計算后進行比擬。噴淋塔塔徑計算依據濕式石灰石/石灰法的工藝參數，可選擇噴淋塔內的氣體流速v=3m/s，那么按式〔5-2〕可得噴淋塔的截面積：那么塔徑為：對氣體流速校核：噴淋塔高度計算噴淋塔可看作由四局部組成，分成除霧區、噴淋區、吸收區、和儲液槽。(1)除霧區高度：除霧器設計成兩段，最下層噴嘴距最上層為3.4~3.5m。那么取除霧區高度為：H1=3.4m(2)噴淋區高度：設計噴淋層為三層，每兩層間距為1.3m。那么噴淋區高度為：H2=2×1.3=2.6m(3)吸收區高度：依據濕法的工藝參數，選擇煙氣脫硫的停留時間t=3s。那么吸收區高度為：(4)儲液槽高度：儲液槽容量按液氣比L/G與漿液停留時間t1確定那么儲液槽容量：(5-5)式中——液氣比，取8L/m3——煙氣量，m3/h——漿液停留時間，取為4min。選取儲液槽直徑等于或大于塔徑d，本設計中選取儲液槽直徑為D=5m，那么儲液槽高度為：〔5〕從漿液池液面到煙氣進口底邊的高度H5為0.8~2m。本設計中取H5=1m。〔6〕噴淋塔高度為：6管道系統設計6.1煙囪設計具有一定速度的熱煙氣從煙囪出口排出后，由于具有一定的初始動量，且無難度高于周圍氣溫而產生一定的浮力，所以可以上升至很高的高度。這就增加二類煙囪的幾何高度，所以煙囪的有效高度H為(6-1)式中——煙囪的有效高度，m——煙囪的幾何高度，m——煙氣抬升高度，m煙囪高度確實定鍋爐的蒸發量220t/h，差相關資料可知燃燒鍋爐房煙囪最低允許高度HS=150m。(1)煙氣釋放熱(6-2)式中——煙氣釋放率，kw——大氣壓力，hPa；取Pa=978.4——煙囪出口處的煙流溫度，K；Ts=160℃，即433K——環境大氣溫度，K；取Ta=293K——煙氣量，m3/s(2)煙氣抬升高度計算由，，可得(6-3)式中n0,n1,n2——系數，分別取n0=0.292，n1=0.6，n2=0.4——煙囪出口處平均風速，m/s；取由式(6-1)可知煙囪的有效高度煙囪直徑計算煙囪平均截面積(6-4)式中——煙囪平均截面積，m2——煙氣在煙囪內的流速，m/s；取v=20m/s煙囪的出口直徑(6-5)式中——煙囪的平均直徑，m校核煙氣流速v1:煙囪底部直徑(6-6)式中——煙氣底部直徑，m——煙囪錐角，取i=0.02煙囪阻力損失計算煙囪采用鋼管，其阻力為(6-7)式中——煙囪阻力損失，Pa——摩擦阻力系數，查手冊可得，金屬鋼管值取0.02——管內煙氣平均流速，m/s——管道長度，m——管道直徑，m；取均值，即——煙氣密度，kg/m3；設表態下ρn=1.46kg/m3，可得到實際溫度下煙氣密度為：煙囪高度校核地面最大濃度(6-8)式中——地面最大濃度，mg/m3——源強，g/s——污染物在y，z方向上的標準差，，此處取國家環境空氣質量二級標準日平均SO2的濃度為0.15mg/m3,即ρ0=0.15mg/m3；本底濃度ρ1設為標準值的0.5，即ρ1=0.075mg/m3，那么本底濃度加落地濃度為，那么設計符合要求。6.2管徑計算管道直徑(6-9)式中——管道直徑，m——實際煙氣流量，m3/h；——管內流體的平均流速，鍋爐內煙塵流速v=10~25m/s，取v=17m/s校核流速6.3系統阻力計算摩擦壓力損失圓形管道的水力半徑(6-10)式中——圓形管道的水力半徑，m摩擦壓力損失(6-11)式中——局部壓力損失，Pa——直管段長度，m——摩擦壓力損失系數，查手冊可知，鋼管的λ=0.02——管道內氣體的密度，kg/m3；工作狀態下的煙氣密度為ρ=1.15kg/m3——管道的水力半徑，m局部壓力損失(6-12)式中——局部壓力損失，Pa——局部壓力損失系數；查手冊可知，90°彎頭，ζ=0.2360個彎頭的局部壓力損失煙氣出口前阻力為1020Pa；袋式塵器阻力為993Pa，除塵脫硫一體化設備的阻力損失一般<1200Pa，本設計取為1000Pa；煙囪阻力損失為393Pa，管道摩擦壓力損失為661Pa，局部壓力損失為2304Pa，總損失為6.4通風機的選擇風量的計算(6-13)式中——通風機的風量，m3/h——管道系統總風量，m3/h——考慮系統漏風是的平安系數。一般管道取K1=0～0.1，此處取K1=0.1風壓的計算(6-14)式中——通風機風壓，Pa——管道系統的總阻力系數，Pa——考慮管道計算誤差及系統漏風等因素所采用的平安系數，一般管道取K2=0.1～0.15,此處取K2=0.15——通風機性能表中給出的空氣密度,kg/m3；通常p0=101326Pa,對以通風機T0=293K,ρ0=0.745kg/m3——運行工況下進入風機時的氣體密度，kg/m3根據上述風量和風壓，選擇的通風機為型號Y4-65-12離心引風機，根本滿足要求，其性能參數見表6-1表6-1Y4-65-12型離心引風機型號名稱類別全壓(Pa)風量(m3/h)輸送介質溫度(℃)適用范圍Y4-73-11離心引風機鍋爐用362～542415900～810000≤2502～670t/h鍋爐引風6.5電動機的選擇電動機所需的功率(6-15)式中——風機的總風量，m3/h；——風機的風壓，Pa；——備用系數，對于引風機取1.3；——通風機分壓效率，一般為0.5~0.7；——機械傳動效率，對直連傳動為1，聯