大氣污染控制課程設計-采用電除塵器和濕式脫硫技術來處理高硫無煙煤

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p><b>　　1.1設計背景1</b></p><p>　　1.2脫硫除塵技術簡介1</p><p>　　1.2.1除塵技術1</p><p&g

2、t;　　1.2.2電除塵器工作原理及特點2</p><p>　　1.2.3脫硫技術3</p><p>　　1.2.4濕式石灰法工作原理及特點3</p><p>　　2電除塵器與濕式石灰法的運行條件及參數5</p><p>　　2.1影響電除塵器效率的因素5</p><p>　　2.2電除塵器運行參數5<

3、;/p><p>　　2.3電除塵器的結構工藝6</p><p>　　2.4影響脫硫效率的因素6</p><p>　　2.5濕式石灰法的運行參數7</p><p>　　2.6濕式石灰法的工藝流程圖9</p><p>　　3火電廠高硫無煙煤煙氣電除塵器濕式脫硫計算9</p><p><b

4、>　　3.1原始數據9</b></p><p>　　3.2基礎燃燒計算10</p><p>　　3.2.1基礎需氧量及煙氣量的計算10</p><p>　　3.2.2煙氣中各組分的濃度計算11</p><p>　　3.3電除塵器結構設計計算13</p><p>　　3.3.1電除塵器的結構計

5、算13</p><p>　　3.3.2電除塵器總體計算15</p><p>　　3.4濕式石灰法脫硫工藝的設計計算16</p><p>　　3.4.1 由物料平衡得反應參數16</p><p>　　3.4.2吸收塔的設計計算17</p><p>　　3.4.3噴淋層的設計17</p><

6、p>　　3.4.4除霧器的設計17</p><p>　　3.4.5儲液槽的設計計算18</p><p>　　3.4.5吸收塔總高計算18</p><p>　　3.5煙囪的計算19</p><p>　　3.5.1煙囪高度計算19</p><p>　　3.5.2煙囪的進出口內徑計算21</p>

7、<p>　　3.5.3煙囪阻力計算22</p><p>　　3.6管道及風機計算23</p><p>　　3.6.1管道直徑計算23</p><p>　　3.6.2管道系統(tǒng)阻力的計算23</p><p>　　3.6.3風機的設計計算24</p><p>　　3.6.4系統(tǒng)總阻力的計算25<

8、;/p><p><b>　　4達標分析26</b></p><p>　　4.1排放濃度角度26</p><p>　　4.2排放速率角度27</p><p>　　4.3從排放總量角度27</p><p><b>　　5設計感受27</b></p><p

9、><b>　　參考文獻29</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1設計背景</b></p><p>　　2011年兩會的一個熱點話就是大氣污染問題?！笆晃濉苯涍^全國的共同努力，化學需氧量和二氧化硫減排量都超額完成了任務?！笆濉眹覜Q定繼

10、續(xù)把化學需氧量、二氧化硫排放量作為約束性指標，同時根據環(huán)境保護的需要、根據改善環(huán)境質量的需要，又把氮氧化物和氨氮列入了約束性指標。指標的減排幅度是8%-10%。由此可見大氣污染已經引起了各國的格外重視。</p><p>　　大氣污染主要有溫室效應、臭氧層破壞和酸雨。而就我國的經濟和技術發(fā)展就我國的經濟和技術發(fā)展水平及能源的結構來看，以煤炭為主要能源的狀況在今后相當長時間內不會有根本性的改變。我國的大氣污染仍將以煤

11、煙型污染為主，主要污染物是二氧化硫和煙塵。據統(tǒng)計，1990年全國煤炭消耗量10.52億噸，到1995年煤炭消耗量增至12.8億噸，二氧化硫排放量達2232萬噸。超過歐洲和美國，居世界首位。因此，控制燃煤煙氣污染是我國改善大氣質量、減少酸雨和SO2危害的關鍵問題。</p><p>　　此次課程設計主要采用電除塵器和濕式脫硫技術來處理高硫無煙煤，使其達到鍋爐大氣污染物排放標準中2類區(qū)新建排污項目的排放標準。</

12、p><p>　　1.2脫硫除塵技術簡介</p><p><b>　　1.2.1除塵技術</b></p><p>　　從氣體中去除和捕集固態(tài)或液態(tài)顆粒的設備稱為除塵設備，根據除塵機理，目前常用的除塵設備可分為：機械除塵器、電除塵器、袋式除塵器和濕式除塵器等。機械除塵器通常指利用質量力（重力、慣性力和離心力等）作用使顆粒物與氣流分離的裝置，包括重力沉降

13、室、慣性除塵器和旋風除塵器等。電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使荷電塵粒沉積在集塵板上，使之從含塵氣體中分離出來的除塵裝置。袋式除塵器是使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層做濾料的空氣過濾器，主要用于通風及空氣調節(jié)方面的氣體凈化[1]。本次課程設計主要介紹電除塵器。</p><p>　　1.2.2電除塵器工作原理及特點</p&

14、gt;<p>　　電除塵器以其除塵效率高、阻力低、煙氣處理量大、耐熱溫度高等優(yōu)點而成為粉塵捕集回收和氣體凈化的主要設備，已廣泛應用于有色金屬、冶金、電力、建材、石油、化工等行業(yè)。目前，電除塵器主要采用常規(guī)直流供電，該供電方式對高溫微細等高比電阻粉塵易產生反電暈現象，除塵效率低，且除塵效率隨比電阻的增加而下降。</p><p>　　電除塵器的工作原理[2]如下：</p><p>

15、;　　(1)電暈放電和空間電荷的形成</p><p>　　在電暈極與積塵極之間施加直流高電壓，使放電極發(fā)生電暈放電，，氣體電離，生成大量自由電子和正離子。正離子被電暈極吸收而失去電荷。自由電子和氣流中負電性氣體分子俘獲自由電子后形成的氣體負離子，在電場力的作用下向集塵極移動便形成了空間電荷。</p><p><b>　　(2)粒子荷電</b></p>&

16、lt;p>　　通過電廠空間的氣溶膠粒子與自由電子、氣體負離子碰撞附著，便實現了粒子荷電。</p><p><b>　　(3)粒子沉降</b></p><p>　　在電場力的作用下，荷電粒子被驅往集塵極，少數的塵粒相遇，使其荷正電，它們也將沉集在截面很小的電暈極上。</p><p><b>　　(4) 粒子清除</b>

17、</p><p><b>　　電除塵器的特點：</b></p><p>　　優(yōu)點：①壓力損失小，一般為200-500Pa；②處理煙氣量大，可達10-10m/h；③能耗大，大約0.2-0.4kwh/1000m；④對細粉塵有很高的補集效率，可高于99%；⑤可在高溫或強腐蝕性氣體下操作[1]。</p><p>　　缺點：主要是設備龐大，耗鋼多，需高壓

18、變電和整流設備，故投資高；要求制造、安裝和管理的技術水平高；除塵效率受粉塵比電阻影響較大，一般對比電阻小于10-10·cm或大于10-10·cm的粉塵，若不采用一定的措施，除塵效率將受一定的影響；此外，初始濃度大于30g/m的含塵氣體需設置預處理裝置。</p><p><b>　　1.2.3脫硫技術</b></p><p>　　煙氣脫硫方法可分為兩

19、類即拋棄法和再生法，拋棄法即在脫硫過程中將形成的固體產物廢棄，這需要連續(xù)不斷加入新鮮的化學吸收劑，而再生法是指反應過的吸收劑可連續(xù)的在一個封閉系統(tǒng)中再生，再生后的脫硫劑和補充的新鮮吸收劑再回到脫硫系統(tǒng)循環(huán)使用。按照脫硫劑是否以溶液狀態(tài)進行脫硫可分為濕法和干法脫硫[1]。而現在使用最廣泛的是濕式脫硫技術，燃用中高硫煤（含硫>2%）機組、或大容量機組(≥200M W )的電站鍋爐建設煙氣脫硫設施時，一般應優(yōu)先采用濕式石灰石一石膏法工藝

20、，脫硫率應保證在90 % 以上[1]。本次課程設計就是就是高硫煤故用的是濕式石灰法。</p><p>　　1.2.4濕式石灰法工作原理及特點</p><p>　　煙氣脫硫中目前使用最廣泛的濕法煙氣脫硫技術，主要是石灰石/石灰洗滌法，占整個濕法煙氣脫硫技術的36.7%。它是采用石灰或石灰石的漿液在洗滌塔內吸收煙氣中的SO2并副產石膏的一種方法[3]。濕式鈣法通常有拋棄法、回收法和雙循環(huán)濕式鈣

21、法等，拋棄法和回收法區(qū)別在脫硫產物是否再利用。其中回收法的脫硫產物為二水石膏(CaSO·2H2O)，此法以日本應用最多。石膏的主要用途是作為建筑材料，高質量石膏作為石膏板材的原料。我國重慶珞磺電廠引進日本三菱公司的技術就是這種方法。</p><p>　　濕式石灰/石灰石法脫硫最早由英國皇家化學工業(yè)公司在20世紀30年代提出，目前是應用最廣泛的脫硫技術。它的脫硫過程是氣液反應，其脫硫反應速率快，脫硫效率高

22、，鈣利用率高，在鈣硫比等于1時，可達到90%以上的脫硫效率，適合于大型燃煤電站鍋爐的煙氣脫硫。</p><p>　　濕式石灰/石灰石反應原理為：濕式石灰法是用石灰漿液吸收煙氣中的二氧化硫，首先生成亞硫酸鈣生成石膏，因此就整個方法的過程來言，主要分為吸收和氧化兩個步驟，整個過程發(fā)生的主要反應如下：</p><p><b>　　吸收過程：</b></p>&

23、lt;p>　　在吸收塔內主要反應如下：</p><p>　　由于煙氣中含有氧，有如下副反應發(fā)生：</p><p><b>　　氧化過程：</b></p><p>　　在氧化塔內，主要反應有：</p><p>　　濕式石灰/石灰石法的優(yōu)點是脫硫效率高技術成熟；運行可靠性好；對煤種變化的適應性強；占地面積大，一次性建設

24、投資相對較大；吸收劑資源豐富，價格便宜；脫硫副產物便于綜合利用；技術進步快等特點。</p><p>　　缺點：易發(fā)生設備結垢堵塞或磨損設備。投資費用高；占地面積大，耗水量相對較大，有少量污水排放。</p><p>　　2 電除塵器與濕式石灰法的運行條件及參數</p><p>　　2.1影響電除塵器效率的因素</p><p>　　電除塵器主要

25、通過點暈放電和空間電荷形成、粒子荷電、粒子沉降和粒子清除四個過程，故影響除塵效率的主要因素有塵粒的特性、除塵結構和操作參數。</p><p>　　1、塵粒粒徑顆粒粒徑不同，在電場中的荷電機制不同，驅進速度顯著不同。大于1um的塵粒，隨著、粒徑的減小，除塵效率降低。粒徑0.1~1um的塵粒，除塵效率幾乎不受顆粒粒徑的影響。另外塵粒比電阻也是一個影響因素，塵粒比電阻表示塵粒的導電性。定義為厚1cm，覆蓋1cm2收塵面

26、積的粉塵層電阻，塵粒比電阻越低越容易荷電，除塵效率提高。</p><p>　　2、除塵器結構除塵器結構影響因素有三方面，①比收塵面積對除塵效率有明顯影響，比收塵面積增大，顆粒被捕集的機會增加，除塵效率提高。②收塵極與電暈極之間的距離對除塵效率也有較大影響。氣體流速一定的情況下，驅進速度一定，極間距越小，顆粒到達收塵極板的時間越短，顆粒越容易被捕集，但間距過小一造成二次飛揚。③收塵板有效高度與高度之比直接影響振打清

27、灰時二次揚塵的多少。與收塵板高度相比，如收塵板不夠長，部分下落灰塵在到達灰斗之前可能被煙氣帶出除塵器，從而降低了除塵效率。</p><p>　　3、操作參數供電裝置的容量，輸出電壓的高低，電壓波形和穩(wěn)定性以及供電分組都會影響電除塵器的除塵效率[4]。</p><p>　　2.2電除塵器運行參數</p><p>　　具體的運行參數如表2-1[1]：</p>

28、<p>　　表2-1電除塵器運行參數</p><p>　　另外取大氣壓P，Pa，除塵效率為98%，寬裕系數m=1.5~2.0；通道寬B=0.3m。</p><p>　　2.3電除塵器的結構工藝</p><p>　　圖2-3電除塵器結構</p><p>　　2.4影響脫硫效率的因素</p><p>　　(1

29、) 液氣比 吸收液與吸收氣體的體積比即液氣比（VL/VG）的大小是影響SO2去除的重要參數，增大VL/VG的作用是增大液氣傳質速率從而提高脫硫效率；</p><p>　　(2) 吸收液pH值 吸收液的pH值是煙氣脫硫重點控制的化學參數之一，吸收液的pH值越高，越有利于SO2的吸收，有利于提高脫硫效率。但高pH值容易造成系統(tǒng)結垢和堵塞，需增加沖洗的次數和能耗，因此需控制在適當水平；</p><

30、;p>　　(3) 入口SO2濃度 脫硫效率與煙氣入口SO2濃度近似成反比，當進口SO2濃度增大，脫硫效率呈直線下降；</p><p>　　(4) 鈣硫比 采用不同的鈣硫質量比mCa/mS（0.6～1.6）來測試其對脫硫效率的影響。結果表明：隨mCa/mS的增大，脫硫率增大。當mCa/mS<1時，提供的吸收劑不能滿足吸收煙氣中SO2的需要，這時脫硫率完全由吸收劑量所決定。當mCa/mS﹥1時，即加入

31、的吸收劑過量時，脫硫率的增加速率降低，石灰利用率也下降。因此，為了提高系統(tǒng)的運行經濟性及所需要的脫硫率，需控制mCa/mS在合理范圍內（一般在1.05～1.1）；</p><p>　　(5) 空塔流速（V） 空塔流速的提高造成脫硫效率的下降。因為脫硫器采用逆流操作，空塔氣速的提高使得液滴的停留時間延長，但是塔內反應為快速化學反應，停留時間越長，液滴內脫硫劑的濃度越低，造成液滴內的SO2質量流速的減小，從而造成單

32、個液滴脫硫效率的下降。同時空塔流速增大，煙氣在反應器中的停留時間縮短，減少了氣、液間的接觸時間，致使整個塔體的脫硫效率降低；</p><p>　　(6)煙氣溫度（T） 隨著煙氣溫度的增加，脫硫效率逐漸降低。這是由于隨著溫度的增大，氣體分子之間的相對運動加快，使部分吸收質分子解析速度加大，從而導致脫硫效率的降低?？梢娫诿摿蚬に囘^程中，適當的降低煙氣溫度有助于提高脫硫效率。</p><p>

33、　　2.5濕式石灰法的運行參數</p><p>　　1. 吸收反應時間t ，一般石灰系統(tǒng)的煙氣脫硫時間為3～5s,取t=4s</p><p>　　2.鈣/硫為根據經驗一般：1.05～1.1，取為1.1；</p><p>　　3. 液氣比一般為：4.7～13.6L/m3，取10 L/m3；</p><p>　　4. 漿液的質量濃度為10%～15

34、%，取15%；</p><p>　　5. 空塔流速一般空塔流速為1～5m/s, 取4m/s；</p><p>　　6. 煙囪出口煙氣流速參數如圖2-2所示：</p><p>　　表 2-2 煙囪出口煙氣流速/（m/s）</p><p>　　7. 煙囪椎角i通常取i= 0.02～0.03，取i=0.02；</p><p&g

35、t;　　8. 摩擦阻力系數，可查手冊得到實際中對金屬管道值取0.02；</p><p>　　9. 管道內煙氣流速v對于鍋爐內煙塵v=10～25m/s，此處設計取v=20m/s；</p><p>　　10. 管道的局部阻力系數取，取=0.29。</p><p>　　2.6濕式石灰法的工藝流程圖</p><p>　　圖2-5濕式石灰法的流程圖&l

36、t;/p><p>　　3火電廠高硫無煙煤煙氣電除塵器濕式脫硫計算</p><p><b>　　3.1原始數據</b></p><p>　　鍋爐型號：SG-400/140 即，上海鍋爐廠制造，蒸發(fā)量400t/h，出口蒸汽壓力140MPa燃燒方式是室燃爐（煤粉爐），所配發(fā)電機組功率125MW；</p><p>　　設計耗煤量：4

37、1t/h；</p><p>　　設計煤成分：CY=67% HY=2.3% OY=13% NY=1.5% SY=3.5% AY=11% WY=4.5% ；VY＝9％屬于高硫無煙煤；排煙溫度：160℃；空氣過剩系數＝1.35；飛灰率＝29％+28×0.1%=31.8%</p><p>　　煙氣在鍋爐出口前阻力1060Pa</p><p>　　污染物

38、排放按照鍋爐大氣污染物排放標準中2類區(qū)新建排污項目執(zhí)行。</p><p>　　連接鍋爐、凈化設備及煙囪等凈化系統(tǒng)的管道假設長度550m，90°彎頭75個。</p><p><b>　　3.2基礎燃燒計算</b></p><p>　　3.2.1基礎需氧量及煙氣量的計算</p><p>　　以1kg該高硫無煙煤燃燒

39、為基礎得：</p><p><b>　　故理論需氧量為：</b></p><p>　　假定干空氣中氮與氧的摩爾比為3.78，則1kg該煤完全燃燒所需理論需氣量為：</p><p><b>　　實際所需空氣量為：</b></p><p>　　燃用1kg該煤產生的煙氣摩爾組成為：</p>

40、<p>　　CO2 55.83; H2O 11.5+2.5; N2 58.611×3.678+0.535; SO2 1.09375</p><p><b>　　故理論煙氣量為：</b></p><p>　　空氣過剩系數，實際煙氣量為</p><p>　　3.2.2煙氣中各組分的濃度計算</p>&

41、lt;p>　　標況下煙氣中的濃度為：</p><p>　　標況下煙氣中粉塵的濃度為：</p><p>　　耗煤量為41t/h，故總煙氣量為：</p><p>　　T=160℃，則，得：</p><p>　　在排煙溫度為160℃，煙氣的的濃度為：</p><p>　　煙氣中粉塵的濃度為：</p>&l

42、t;p>　　在該溫度下所得的總煙氣量為：</p><p>　　3.3電除塵器結構設計計算</p><p>　　本次設計工業(yè)燃燒量較大的高硫煤，故采用板式電除塵器；電暈電極為圓形電極，固定方式為重錘懸吊式,集塵極選用平板型。</p><p>　　3.3.1電除塵器的結構計算</p><p><b>　　除塵效率</b>

43、;</p><p>　　式中：C1——除塵器入口含塵濃度，mg/m3，一般應小于30mg/m3否則應加設預凈化設備。</p><p>　　C2——除塵器出口允許排放濃度，mg/m3，污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標準（GB13271-2014）中新建排污項目執(zhí)行，C2=50mg/m3</p><p><b>　　集塵極比集塵面積f</b>&l

44、t;/p><p>　　式中：——有效驅進速度，cm/s，一般取在=0.05~0.15 m/s間。</p><p><b>　　3.集塵極總面積A</b></p><p>　　考慮因處理氣量、溫度、壓力的波動和供電系統(tǒng)的可靠性等因素影響，參照實際生產情況，取富裕系數m=1.5~2.0。因此，其需要的集塵極面積A'：</p>&l

45、t;p>　　A'=(1.5~2.0) A=(9661.45～12881.93)</p><p>　　則A'可取實際集塵極面積為10000m2</p><p>　　實際集塵極的比集塵面積f''：</p><p>　　4.電除塵器有效截面積F：</p><p>　　式中：v——氣體流速，m/s，一般取1.0～

46、2.0。此處取v=1.5m/s</p><p>　　5.集塵極極板高度h</p><p>　　由于F=140.74m2＞80m2</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　取h=8.5m</b></p><p>　　因為電除塵器的寬高比為(0.5

47、～1.5)，此處取1.0。</p><p>　　則集塵極極板寬度B1=8.5m</p><p><b>　　6.氣體的通道數n</b></p><p><b>　　≈53</b></p><p>　　式中：B——集塵極間距，m，目前一般集塵極的間距一般采用200~300mm，此處取300mm。<

48、;/p><p><b>　　7.集塵極總長l</b></p><p><b>　　≈11m</b></p><p>　　取電暈極間距為20cm，則每個通道上的電暈線條數為40</p><p><b>　　8.灰斗</b></p><p>　　共設4個灰斗，傾

49、斜角為60o灰斗高度為：</p><p>　　3.3.2電除塵器總體計算</p><p><b>　　除塵器高度</b></p><p>　　式中：Δh——集塵板以上超高部分，m，取Δh=0.5m。</p><p><b>　　除塵器總長L</b></p><p>　　式中：

50、——集塵板左右到進氣口距離，m，取△l=1m。</p><p><b>　　除塵器總寬B'</b></p><p>　　式中：Δb——外惻集塵板到集塵器壁的距離，m，取Δb=0.5m。</p><p><b>　　支架高度P</b></p><p>　　取灰管長度1m，灰管到地面高度為2m，

51、則</p><p>　　3.4濕式石灰法脫硫工藝的設計計算</p><p>　　3.4.1 由物料平衡得反應參數</p><p>　　56 64 172</p><p><b>　　60×100000</b></p><p>　　取鈣硫比為1.0

52、5，得1h消耗CaO的量為：</p><p>　　取質量濃度為15%，故所需的新鮮漿液為：</p><p>　　取液氣比為12L/m3，同時石灰漿液的質量濃度為15%，故1h消耗CaO的量為：</p><p>　　需水量為： </p><p>　　所以1h生成的量為：</p><p>　　3.4.2吸收塔的

53、設計計算</p><p>　　1.吸收塔的有效高度:</p><p>　　式中：v —煙氣流速。 此處取v=3m/s </p><p>　　t —吸收反應時間，一般石灰系統(tǒng)的煙氣脫硫時間為3～5s,此處取t=5s</p><p><b>　　代入數值得：</b></p><p><b>

54、　　h=3×5=15m</b></p><p><b>　　2.吸收塔直徑：</b></p><p>　　式中：v——空塔流速，一般為1～5m/s,此處以3m/s進行設計。</p><p>　　3.4.3噴淋層的設計</p><p>　　取噴淋塔的噴嘴布置分4層，層間距為1.8m，進氣管直徑640m

55、m，噴淋層與除霧器間距為3m，儲液槽液面與進氣管下端的距離為0.8~2m，取1.5m，除霧氣與塔頂的距離為2m。</p><p>　　3.4.4除霧器的設計</p><p>　　除霧設備采用采用折板除霧器，除霧板由的角鋼組成，板間橫間距為25mm。除霧板阻力為50～100Pa，能除去最小霧滴直徑為，取除霧器高度為3.5m。</p><p>　　3.4.5儲液槽的設計

56、計算</p><p><b>　　循環(huán)量： </b></p><p>　　式中：—排煙溫度下的實際煙氣量，m3/s；</p><p>　　L/G—液氣比，取12L/m3</p><p><b>　　代入如數據得：</b></p><p>　　則循環(huán)時間為1min的循環(huán)量為

57、,儲液槽的體積應大于循環(huán)量，取200m3。由此確定儲液槽的高度h： </p><p>　　式中，V——儲液槽的容積，m3；</p><p>　　D1——儲液槽的直徑，取10.8m；</p><p>　　h——儲液槽高度,m。</p><p><b>　　帶入數據可得：</b></p><p>　　

58、3.4.5吸收塔總高計算</p><p><b>　　吸收塔總高為：</b></p><p>　　h=15+1.5+4×1.8+3.0+2=28.7m</p><p><b>　　3.5煙囪的計算</b></p><p>　　3.5.1煙囪高度計算</p><p>

59、　　由原始數據的蒸發(fā)量為1000t/h鍋爐煙囪最低允許的高度表，設煙囪的絕對幾何高度Hs為60m。</p><p><b>　　煙氣抬升高度：</b></p><p>　　式中：——煙氣的熱釋放率，；</p><p><b>　　——大氣壓力，；</b></p><p><b>　　——實

60、際排煙量，；</b></p><p>　　——煙囪出口處的煙氣溫度， ；</p><p>　　——環(huán)境大氣溫度，，取。</p><p>　　式中：——系數，可查表4-1； </p><p>　　u——煙囪出口處的平均風速，取為4m/s。</p><p>　　由表3-5-1查得，當時：</p>

61、<p><b>　　， ，</b></p><p><b>　　所以， </b></p><p>　　表3-5-1 系數n1n2n3的值</p><p>　　故最終煙囪的有效高度H為：</p><p><b>　　取216m。</b></p>

62、;<p>　　式中 ——煙囪抬升高度，；</p><p>　　——煙囪幾何高度，。</p><p>　　由污染物的地面最大濃度得：</p><p>　　式中：——污染物在y,z方向上的標準差，；</p><p>　　——煙氣出口處的平均風速，，取4；</p><p><b>　　——源強，；&

63、lt;/b></p><p>　　——地面最大濃度，。 </p><p>　　假設脫硫效率為95%，，</p><p><b>　　代入數據得：</b></p><p>　　其中：——限制濃度，0.15；</p><p><b>　　——本底濃度，。</b></p

64、><p>　　依據二類地區(qū)鍋爐二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度參考標準，SO2的地面最大允許排放濃度為，故煙囪選取高度合適。</p><p>　　3.5.2煙囪的進出口內徑計算</p><p><b>　　1.出口內徑：</b></p><p><b>　?。╩）</b></p><

65、;p>　　式中： Q—通過煙囪的總煙氣量，； </p><p>　　—煙囪出口煙氣流速，取15m/s</p><p><b>　　代入數值得：</b></p><p><b>　　2.進口直徑：</b></p><p>　　式中： H—煙囪高度，m.</p><p

66、>　　i—煙囪椎角（通常取i= 0.02—0.03），此處設計取i=0.02,</p><p>　　可得 </p><p>　　所以煙囪的平均直徑為：</p><p><b>　　d===9.1m</b></p><p>　　3.5.3煙囪阻力計算</p><p>　　式

67、中 ，L—管道長度m； </p><p>　　d—管道直徑，取均值m；</p><p>　　—煙氣密度，設標況下煙氣的密度為：則可得在實際溫度下的密度為:</p><p><b>　　; </b></p><p>　　—管中氣流平均流速， m/s，此處取12m/s； </p><p>

68、　　—摩擦阻力系數，使氣體雷諾數Re和管道相對粗糙度的函數?？刹槭謨缘玫剑▽嶋H中對金屬管道值取0.02，對磚砌或混凝土管道值可取0.04）。</p><p><b>　　所以煙囪阻力為：</b></p><p>　　3.6管道及風機計算</p><p>　　3.6.1管道直徑計算</p><p>　　式中：Q—工況下管道

69、的煙氣流量，；</p><p>　　v—管道內煙氣流速，m/s（對于鍋爐內煙塵v=10-25m/s）。此處設計取v=12 m/s,則:</p><p>　　3.6.2管道系統(tǒng)阻力的計算</p><p><b>　　1.摩擦阻力損失</b></p><p><b>　　對于圓管有： </b><

70、/p><p>　　式中： L—管道長度m； </p><p><b>　　d—管道直徑m；</b></p><p>　　—煙氣密度，0.9Kg/m3； </p><p>　　v—管中氣流平均流速，12m/s；</p><p>　　—摩擦阻力系數，取金屬管道值取0.02 </p

71、><p>　　所以帶入數據可得： </p><p><b>　　2.局部阻力損失：</b></p><p>　　式中：—異形管道的局部阻力系數；</p><p>　　v—與相對應的斷面平均氣流流速,12 m/s；</p><p>　　—煙氣密度Kg/m3；</p><

72、;p>　　已知連結鍋爐、凈化設備及煙囪等凈化系統(tǒng)總需90度彎頭60個，查表可得=0.25。所以：</p><p>　　60個彎頭總壓力損失為：</p><p>　　3.6.3風機的設計計算</p><p><b>　　1.風機風量：</b></p><p>　　式中： 1.1—風量備用系數； </

73、p><p>　　— 通過風機前的風量；</p><p><b>　　所以，。</b></p><p><b>　　2.風機風壓計算：</b></p><p>　　式中： 1.2—風壓備用系數； </p><p>　　—系統(tǒng)總阻力，Pa.</p>&l

74、t;p><b>　　所以，</b></p><p>　　根據和選定Y-73-31鍋爐通風機，選兩臺，并聯。</p><p><b>　　電機功率核算：</b></p><p>　　Ne===3585.66kw</p><p>　　式中：Ne—電機功率，kw；</p><p&

75、gt;　　Kd—電動機備用系數，對于通風機為2-5Kw時取1.2，大于5Kw時取1.3，對于引風機取1.3；</p><p>　　—風機全壓效率，一般取0.5-0.7，此處取0.6；</p><p>　　—機械傳動效率，對于直聯傳動=0.98，三角皮帶傳動=0.95。</p><p>　　此風機性能：機號F，轉速730r/min，流量574200m/h,全壓7710

76、Pa，功率2000Kw。</p><p>　　3.6.4系統(tǒng)總阻力的計算</p><p>　　系統(tǒng)總阻力包括：鍋爐出口前阻力，已知為1220Pa，設備阻力，為1200Pa，管道阻力為(341.87+972)Pa,引風機阻力，為146Pa，煙囪阻力，為17.22Pa，電除塵器阻力，為700Pa。故總阻力為：</p><p>　　=1220+1200+(341.87+9

77、72)+146+17.22+700=4597Pa</p><p><b>　　4達標分析</b></p><p><b>　　4.1排放濃度角度</b></p><p>　　由第三部分的基礎燃燒計算得到在在排煙溫度160℃下，二氧化硫的排放濃度mg/m3，粉塵的排放濃度為=4231.94 mg/m3。鍋爐大氣污染物排放標準

78、中2類區(qū)新建排污項目執(zhí)行，SO2、粉塵的最高排放標準分別為700mg/m3 和150 mg/m3。</p><p><b>　　轉換為標準狀況：</b></p><p><b>　　故有：</b></p><p><b>　　mg/m3</b></p><p>　　==2863

79、.65 mg/m3，</p><p>　　SO2最大落地濃度為：</p><p>　　=<0.075mg/m3</p><p><b>　　經過靜電除塵器后：</b></p><p>　　mg/m3<150 mg/m3</p><p><b>　　經過濕式脫硫后：</b

80、></p><p>　　mg/m3<700mg/m3</p><p>　　從結果中看出SO2和粉塵的濃度均符合鍋爐大氣污染物排放標準中2類區(qū)新建排污項目中最高排放標準，符合排放要求.</p><p><b>　　4.2排放速率角度</b></p><p>　　GB16297-1996現有污染源大氣污染物排放限

81、值中二級排放區(qū)中SO2、粉塵濃度最高允許排放速率分別為：200kg/h 、100kg/h。</p><p><b>　　排放速率為：</b></p><p><b>　　V=</b></p><p><b>　　SO2排放速率：</b></p><p>　　V SO2=206.

82、5×760000=157000000mg/h=157kg/h<200kg/h；</p><p><b>　　粉塵排放速率：</b></p><p>　　v=25.2×760000=19152000 mg/h=19.152 kg/h<100kg/h。</p><p>　　由結果可得排放速率都符合規(guī)定的最高允許排放速

83、率。</p><p>　　4.3從排放總量角度</p><p>　　取每天工作時間為16小時，一年的工作時間是300天</p><p>　　一年排放的SO2總量：</p><p>　　157×16×300=753600Kg=753.6t</p><p>　　一年排放的粉塵總量：</p>

84、<p>　　19.152×16×300=91.93t</p><p>　　由結果可知排放總量也符合標準要求。</p><p>　　[1] 郝吉明,馬廣大.大氣污染控制工程[M].第二版.北京:高等教育出版社,2002.</p><p>　　[2] 童志權.大氣污染控制工程[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.9:291～293.&l