南師大環(huán)工大氣課程設(shè)計

1、大染 控 制 工 程 課 程 設(shè) 計 書目錄1. 前言 11.1 概況 11.2 設(shè)計原則與設(shè)計依據(jù) 11.2.1 設(shè)計原則 11.2.2 設(shè)計依據(jù) 11.3 設(shè)計范圍 21.4 設(shè)計參數(shù) 22. 工藝概況 22.1 技術(shù)現(xiàn)狀 22.1.1 除塵設(shè)備 22.1.2 脫硝技術(shù) 52.2 工藝選擇 83. 工藝計算 83.1 污染物濃度及煙氣計算 83.2 管道計算 93.3 設(shè)備、壓降、風(fēng)機、煙囪計算 103.3.1 電除塵器計算 103.3.2 SCR 計算 123.3.3 煙囪設(shè)備 133.3.4 壓降計算 153.3.5 風(fēng)機電機選型計算 153.4 物料衡算 174. 工程內(nèi)容 174.

2、1 煙氣系統(tǒng) 174.2 電除塵系統(tǒng) 174.3 SCR 系統(tǒng) 184.4 主要設(shè)備投資估算及構(gòu)筑物 184.4.1 土建投資 184.4.2 設(shè)備及器材費用 185. 效益評估及投資收益 195.1 運行費用估算. 195.1.1 電費計算 195.1.2 管理費用計算 195.2 經(jīng)濟效益評估. 195.3 環(huán)境效益和社會效益 206. 結(jié)論 207. 參考資料 201.前言1.1概況東方鍋爐廠制造的DG-220/100型火電廠鍋爐,蒸發(fā)量220t/h,出口蒸汽壓 力100Mpa。燃燒方式是沸騰爐（煤粉爐）,所配發(fā)電機組功率50MW。設(shè)計耗煤量：23t/h;設(shè)計煤成分：CY=69.5%,

3、HY=4%, OY=3%, NY=1%,SY=1.5%, AY=13%, WY=8%, Vy=15%;屬于中硫煙煤；飛灰率=35%煙氣中NOx濃度取400mg/m3,排煙溫度：160C；空氣過剩系數(shù)=1.2,煙 氣在鍋爐出口前阻力1020Pa1.2設(shè)計原則與設(shè)計依據(jù)1.2.1設(shè)計原則1、嚴格執(zhí)行環(huán)境保護中的各項規(guī)定，確保經(jīng)處理后廢氣達到排放標準。2、采用國內(nèi)技術(shù)成熟，運行可靠，操作管理簡單的工藝，盡量降低工程投 資和運行費用。3、平面布置和工程設(shè)計時，布局力求合理，盡量節(jié)省占地。4、盡量使操作運行與維護管理簡單方便。1.2.1設(shè)計依據(jù)1 .大氣質(zhì)量標準當(dāng)?shù)卮髿赓|(zhì)量執(zhí)行大氣環(huán)境質(zhì)量標準“GB13

4、271-200T中的二級標準。2 .煙塵排放濃度執(zhí)行大氣環(huán)境質(zhì)量標準“GB13271-200T中的二級標準。本標準按鍋爐 建成使用年限分為兩個階段，執(zhí)行不同的大氣污染物排放標準：I時段：2000年12月31日前建成使用的鍋爐。R時段：2001年1月1日起建成使用的鍋爐（含在I時段立項未建成或未運行使用的鍋爐、建成使用鍋爐中需要擴建、改建的鍋爐）見表 1表1燃煤鍋爐煙塵初始排放濃度和煙氣黑度限值鍋爐類別適用區(qū)域煙塵排放濃度（mg/ m3）煙氣黑度（林格曼黑 度，級）I時段n時段燃 煤 鍋 爐自然通風(fēng)鍋爐（0.7MW（1t/h）一類區(qū)100801二、三類區(qū)150120其他鍋爐一類區(qū)100801F區(qū)

5、250200三類區(qū)3502503.鍋爐煙囪高度應(yīng)根據(jù)鍋爐房總設(shè)計確定新建鍋爐煙囪周圍半徑200m的距離內(nèi)有建筑物時，煙囪高度應(yīng)高出最高建 筑物3m以上，達不到此要求時，鍋爐煙塵排放濃度限值及黑度按“GB13271-200T 中的二類區(qū)域的濃度標準執(zhí)行。煙囪的高度由鍋爐蒸發(fā)量確定見表2。表2鍋爐房煙塵最低允許高度鍋爐房裝 機總?cè)萘縈W<0.70.7 1.41.4 2.82.8 771414 28t/h<1122441010 2020 40煙囪最低 允許高度m202530354045注：燃煤、燃油(燃輕柴油、煤油除外)1.3 設(shè)計范圍設(shè)計從煙氣發(fā)生點到煙囪，包括電除塵器，風(fēng)機，泵，SC

6、R反應(yīng)器和煙囪。需要進行SCR東西的計算，還有電除塵器的工藝計算，包括集塵板面積，電場 斷面面積，電場高度、寬度、長度及工作電壓和電流的計算。1.4 設(shè)計參數(shù)設(shè)計耗煤量：23t/h排煙溫度：160c空氣過剩系數(shù)：1.2煙氣鍋爐出口前阻力：1020Pa煙氣密度：1.18kg/m32.工藝概況2.1 技術(shù)現(xiàn)狀2.1.1 除塵設(shè)備大氣除塵主要有袋式除塵器，電除塵器，文丘里麻石水膜除塵器等等。(1)袋式除塵器是一種干式高效除塵器，可用于凈化粒徑dp >0.1 m的塵土氣體。除塵效率可達99%Z上，它是最古老的除塵方法之一。袋式除塵器的優(yōu)點 袋式除塵器對凈化含塵微粒和亞微粒數(shù)量級的粉塵粒子的氣體效

7、率 較高，一般可達99%甚至達到99.9%以上。 袋式除塵器可以捕集多種干式粉塵，特別是高比電阻粉塵，采用袋式除塵器要比用電除塵器的凈化效率高得多。 含塵氣體濃度在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化對袋式除塵器的效率和阻力影響不大。 袋式除塵器可以設(shè)計制造成適應(yīng)不同氣量的含塵氣體的要求，除塵器的處理量可以從1106m3/h。 袋式除塵器也可以做成小型的，安裝在散塵設(shè)備上或散塵設(shè)備附近，也可以安裝在車上做成移動式袋式過濾器，這種小巧、靈活的袋式除塵器特別適用于分散塵源的除塵。 袋式除塵器運行性能穩(wěn)定可靠，沒有污泥處理和腐蝕等問題，操作維護簡單。袋式除塵器的缺點 袋式除塵器的應(yīng)用主要受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能影響

8、。目前常用的濾料可耐250左右高溫，如采用特別濾料處理高溫含塵煙氣，將會增大投資費用。 不適于凈化含粘結(jié)和吸濕性強的含塵氣體。用袋式除塵器凈化煙塵是的溫度不能低于零點溫度，否則將會產(chǎn)生結(jié)露，堵塞布袋濾料的空隙。 據(jù)初步統(tǒng)計，用袋式除塵器凈化大于17000m3 /h 含塵氣量的投資費用要比電除塵器高， 而凈化小于17000m3 /h 含塵煙氣時投資費用要比電除塵器省。（ 2）電除塵器是利用靜電力從氣流中分離懸浮粒子（塵粒或液滴）的裝置。電除塵器與其他除塵器的根本區(qū)別在于： 除塵過程的分離力 （主要是靜電力） 直接作用在粒子上，而不是作用在整個氣流上。電除塵器的特點 收集效率高： 靜電除塵裝置可以

9、很方便的通過加長電場長度達到 99%以上的除塵效率。靜電除塵器裝置還有一個出色的特征，就是收集效率可長期穩(wěn)定保持不變，這是其他除塵器比不上的。只有袋式除塵器例外，但袋式除塵器需要經(jīng)常更換濾袋，才能保持良好的收塵效率。 煙氣阻力小，總的能耗低，電除塵器的能耗主要是由煙氣阻力損失、供電裝置、電加熱保溫和震打電機等能耗組成。由于總的能耗低，有很少更換易損件，所以運行費用比袋式除塵器、文丘里除塵器等要小得多。 適用范圍廣：電除塵器可捕集粒徑小于0.1 m的粒子，300400c的高溫?zé)煔?。濕式靜電除塵器不僅可以除塵，還可除去煙氣中的水霧和酸霧。這種綜合性的能力為用戶提供了方便。當(dāng)煙氣的各項參數(shù)發(fā)生一定范

10、圍內(nèi)波動時，電除塵器仍然保持良好的捕集性能。對于高比電阻和低比電阻粉塵的煙塵來說，需要采取煙氣調(diào)節(jié)，但總的看來這種情況不多，絕大多數(shù)的煙氣凈化都可采用電除塵器。 可處理大容量煙氣：電除塵器易模塊化，因此可以很方便地實現(xiàn)裝置的大型化。目前單臺電除塵器處理氣量已達2 106m3/h ，這樣大的氣量用袋式除塵器或旋風(fēng)除塵器來處理是很難想像的，即使勉強做到也不經(jīng)濟。 捕集到的粉塵干燥：因為粉塵以干燥的形態(tài)被捕集，有利于粉塵的輸送和再利用，也沒二次污染。 維護保養(yǎng)簡單：電除塵器如果品種規(guī)格選的恰當(dāng)，又有良好的制造安裝質(zhì)量，日常的維護保養(yǎng)量是很少的。電除塵器的操作運行以全部實現(xiàn)自動化，實現(xiàn)了智能化即自動選

11、擇瞬時最佳運行方式。 一次投資大：電除塵器和其他除塵器相比結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，耗用鋼材比較多，每個電場需配用一套高壓電源及控制設(shè)備，因此價格較大。但是靜電除塵裝置設(shè)備費用加上35年的運行費用比大多數(shù)其他除塵設(shè)備的要低。（ 3） 文丘里麻石水膜除塵器中含塵氣體由煙氣進口引入， 首先進入麻石文氏管，文氏管是一個縮放管，在文氏管喉部入口處噴入的壓力水呈霧狀布滿整個喉部，煙氣流經(jīng)文氏管的漸縮管時由于流道的縮小， 速度逐漸增大， 到達喉部時速度達到最大。 因此當(dāng)煙氣流到喉部是， 煙氣中高速運動的塵粒沖破水滴周圍的氣膜而被吸附在水滴上凝聚成大顆粒的液滴隨煙氣一起進入麻石水膜除塵器進行第二次分離。 液滴與煙氣一起由

12、麻石水膜除塵器切向或蝸向引入， 然后沿筒體螺旋上升， 液滴與塵粒在離心力的作用下被甩向筒體內(nèi)壁自上而下的一層均勻的水膜接觸，被水膜吸附，而隨水膜一起流到底部灰斗，從排灰口排出筒體，在經(jīng)過水封面進入排灰溝排出。凈化后的煙氣從頂部以切向或蝸向引入。文丘里麻石水膜除塵器中花崗石(俗稱麻石)它成本低，便于安裝耐腐蝕， 占地面積小等特點，而且能大量吸收煙氣中的SQ、SO形成SO3-、SQ2-離子，具 有良好的脫硫效果，并克服了鋼制除塵器易腐蝕，內(nèi)襯的瓷磚或輝綠巖板襯里易 脫落的特點。麻石水膜除塵器具有投資少，電能消耗低，除塵效率高，可脫硫，操作簡單， 維護方便，使用壽命長等優(yōu)點。2.1.2脫硝技術(shù)(1)

13、選擇性非催化還原SNCR法選擇性非彳S化還原SNCR法是一種成熟的商業(yè)性煙氣脫硝技術(shù)，由于SNCR 脫硝技術(shù)不需要催化劑，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單，可以爐膛為反應(yīng)器，占地面積小， 投資和運行維護費用低等優(yōu)點，得到了較為廣泛的應(yīng)用。原理：SNCR工藝是向高溫?zé)煔庵袊娚浒被蚰蛩氐冗€原劑，將NOx還原成N2,所用的還原劑可為氨、氨水和尿素等，也可添加一些增強劑，與尿素一起使 用。其原理是把含有基的還原劑噴入爐膛溫度為 8001100c的區(qū)域，在此區(qū)域 中，還原劑迅速熱分解成 NH3,并與煙氣中的NOx進行反應(yīng)生成N2和N2。該 法特點是不需催化劑，舊設(shè)備改造量小，得以應(yīng)用到較多燃煤鍋爐中。工藝流程：SNCR

14、工藝是一個燃燒后的脫硝過程，通過在火力發(fā)電鍋爐， 垃圾燃燒爐、窯爐或其他燃燒爐的煙道中噴入適量的脫硝劑來去除NOx的化學(xué)反應(yīng)過程。以尿素為還原劑的 SNCR工藝較為普遍，其工藝流程由反應(yīng)劑的接 收和儲存；反應(yīng)劑的計量稀釋和混勻；稀釋的反應(yīng)劑噴入鍋爐合適的部分； 反應(yīng) 劑與煙氣的混合四部分組成。具體如下圖：圖1 SNCR法工藝流程示意圖SNCR 脫硝工藝的優(yōu)點是： 投資少， 由于系統(tǒng)簡單以及運行中不需要昂貴的催化劑而只需要廉價的尿素或液氨，顯然更適合我國國情；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單，不需要改變現(xiàn)有鍋爐的設(shè)備設(shè)置， 而只需在現(xiàn)有的燃煤鍋爐的基礎(chǔ)上增加氨或尿素儲槽， 氨或尿素噴射裝置及其噴射口即可； 系統(tǒng)

15、占地面積小， 需要的較小的氨或尿素儲槽， 可放置于鍋爐鋼架之上而不需要額外的占地預(yù)算； 不需要使用催化劑， 因而不會提高煙氣中 SO2 的氧化率， 煙氣中SO3 濃度不會增加，生成的（ NH4）2SO4造成空氣預(yù)熱器的堵塞和腐蝕要比 SCR低?？梢杂媚蛩卮鍺H3作為還 原劑， 由于尿素比氨具有更好的鍋爐內(nèi)分布性能， 且尿素是一般化學(xué)藥品， 使得 操作系統(tǒng)更加安全可靠，且不必擔(dān)心因NH3的泄漏造成新的污染。但此項技術(shù)也存在一些不足：效率不高。鍋爐的脫硝效率為30%60%左右；增加反應(yīng)劑和運載介質(zhì)（空氣）的消耗量；對溫度要求嚴格，一般控制在800c1100c的區(qū)域。（ 2）選擇性催化還原法選擇性

16、催化還原法（ Selective Catalytic Reduc tion， SCR ）是指在催化劑的作用下，以 NH3 作為還原劑。 “有選擇性”地與煙氣中的 NOx 反應(yīng)并生成無毒無污染的N2和H2O。SCR廣泛使用V2O5 /T iO2作為催化劑。目前已成為世界上應(yīng)用最多、 最為成熟且最有成效的一種煙氣脫硝技術(shù)。 SCR 技術(shù)對鍋爐煙氣NOx控制效果十分顯著，占地面積小，技術(shù)成熟，易于操作；同時SCR 技術(shù)消耗NH3 和催化劑，也存在運行費用高、設(shè)備投資大的特點。選擇性催化還原脫硝原理是在一定的溫度和催化劑的作用下， 還原劑有選擇地把煙氣中 NOx 還原為無毒無污染的 N2 和 H2O。

17、 還原劑可以是碳氫化合物、氨、尿素等。工業(yè)應(yīng)用的還原劑主要是氨，其次是尿素。以氨為還原劑的 SCR 反應(yīng)如下：4NH3+ 4NO+ O2-4N2+ 6H2。（1）4NH3+ 2NO2+O2-3N2+ 6H2。（2）上面第一個反應(yīng)是主要的，因為煙氣中幾乎95%的 NOx 以 NO 的形式存在。在沒有催化劑的情況下， 上述化學(xué)反應(yīng)只在很窄的溫度范圍內(nèi)（ 980左右）進行，即選擇性非催化劑還原（SNCR）。采用催化劑促進NH3和NOx的還原反應(yīng)時，其 反應(yīng)溫度取決于所選用催化劑的種類。 當(dāng)采用釩或鐵氧化物類的催化劑時， 其反應(yīng)溫度為300400C；當(dāng)采用活性焦炭作為催化劑時，其反應(yīng)溫度為100150

18、。因此，根據(jù)所采用的催化劑的不同，催化劑反應(yīng)器應(yīng)布置在尾部煙道中相應(yīng)溫度的位置?，F(xiàn)代火電廠選擇性催化還原法脫硝使用的溫度范圍在290430。所以在電站鍋爐中脫硝系統(tǒng)的安裝選擇在省煤器與空預(yù)器之間。目前工業(yè)中應(yīng)用最多的SCR催化劑大多以TiO2為載體，以V2O5、V2O5-WO3、 V2O5-MoO3為活性成分。其中T iO 2具有較高的活性和抗SO2性能；V2O5時最 重要的活性成分， 具有較高的脫硝效率， 但同時也促進SO2 向 SO3 的轉(zhuǎn)化；另一種活性材料WO3 的增加，有助于抑制SO2 的轉(zhuǎn)化；其他的活性材料還有Mo ，C r等，它們可以起到助催化劑及穩(wěn)定劑的作用。一般V地負載量低于1

19、%1.5%, 而WO3和MoO3的負載量分別為10%和6%左右。在 SCR 脫硝工業(yè)中，影響脫硝效率的主要因素是反應(yīng)溫度、催化劑性能、NH3 /NOx 摩爾等。在管式固定床反應(yīng)器中，采用V2O5 /T iO2 催化劑，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度對NOx脫除的影響較大。在200310c范圍內(nèi)，隨著反應(yīng)溫度的升高，NOx脫 除率急劇增加，升至310時，達到最大值( 90% )，隨后NOx 脫除率隨溫度的升高而下降。在SCR 過程中溫度的影響存在兩種趨勢：一方面時溫度升高使脫硝反應(yīng)速率增加NOx脫除效率升高；另一方面，隨溫度升高 NH3氧化反應(yīng)開始發(fā) 生，使NOx脫除效率下降。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，實驗制備的 V2

20、O5 /TiO2催化劑最佳溫 度為 310。在一定范圍內(nèi)，NOx脫除率隨n(NH3)/n (NOx)增加而增加，n(NH3 )/n (NOx) 小于1時，其影響更顯著。該結(jié)果說明若 NH3投入量偏低，NOx受到限制；若 NH3投入量超出需要量，NH3氧化等副反應(yīng)的反應(yīng)速率將增加， 從而降低了 NOx 脫除效率，同時也增加了凈煙氣中 NH3的排放濃度，造成二次污染。在 SCR工 藝中，一般控制n(NH3)/n(NOx)在1.2以下。催化劑中V2O5含量的增加，催化效率增加，NOx脫除率提高。但是，V2O5含 量超過6. 6%時，催化效率反而下降。這主要是由于 V2O5在T iO2上的分布不同 造

21、成的。紅外光譜表明，當(dāng)V2O5含量在1.4%4. 5%時，V2O5均勻分布于T iO2 載體上，并且以等軸聚合的銳基形式存在；當(dāng)V2O5含量為6. 6%時，V2O5在T iO 2 載體上形成新的結(jié)晶區(qū)V2O5 結(jié)晶區(qū)，從而降低了催化劑的活性。V2O5 是SCR反應(yīng)催化劑的活性組分，在NH3的作用下降煙氣中NOx還原成N2和H2O的 同時，也將煙氣中的SO2氧化為SO3,因此工業(yè)應(yīng)用的催化劑中 V2O5含量較低 (0. 3%1. 5% )。為保證催化劑效果通常加入助催化劑 WO3或MoO3o2.2 工藝選擇由于處理的煙氣量比較大，煙氣量遠遠大于17000n3/h,所以選擇電除塵器相對經(jīng)濟實用，

22、并且電除塵的除塵效率很高， 可以使得煙氣出口的煙氣濃度更低，對環(huán)境的影響也相對較小。而脫硝處理中，選才¥ SCR工藝，SCR技術(shù)對鍋爐煙氣NOx控制效果十分顯 著，明顯要高于SNCR,并且地面積小，技術(shù)成熟，易于操作。3.工藝計算3.1 污染物濃度及煙氣計算1. 標準狀態(tài)下理論空氣量oYYYY3Vo 4.76(1.876CY 5.56HY 0.7SY 0.7OY) =7.215(n3/kg)式中CY=69.5%， H Y=4%， S Y=1.5%， O Y=3%。2. 標準狀態(tài)下理論煙氣量(設(shè)空氣含濕量12.93g/n3)Vyo 1.867(CY 0.375SY) 11.1HY 1.

23、24WY 0.016Vo 0.79Vo 0.8NY =7.675 ( n3/kg )式中Vo標準狀態(tài)下理論空氣量，7.215n3/ kg；CY=69.5%， H Y=4%， S Y=1.5%， W Y=8%， N Y=1%3. 標準狀態(tài)下實際煙氣量Vy Vyo 1.016( 1)Vo=9.141 (n3/ kg)式中a空氣過量系數(shù)，取1.2;Vyo標準狀態(tài)下理論空氣量，7.675n3/ kg；Vo標準狀態(tài)下理論空氣量，7.215n3/ kg；而標準狀態(tài)下煙氣流量Vy以m3/h計，因此，Vy' = VyX計耗煤量=9.l4lX 23Xl03=210243(m3/ h)。94 .標準狀態(tài)下

24、煙氣含塵濃度dfnAYVy=4.976 x 10-3(kg/m3)式中dfh排煙中飛灰占煤中總灰分的比例，為 35%;AY煤中灰分的質(zhì)量分數(shù),13%;Vy標準狀態(tài)下實際煙氣量，9.141m3/kg5 .標準狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算2SY63Cso210 =3281.92 (mg/m3)Vy式中SY煤中硫的質(zhì)量分數(shù)，為1.5%;Vy 標準狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量，9.141m3/kg6 .2管道計算工況下煙氣量:QnTsTn=210243X (273+160)/273=333462.34nf/h=92.63m3/s由于處理煙氣量過大，決定以5根管道進行輸送煙氣，Qs' Qs=66

25、692.468m3/h=18.53m/s,管道總共為380m,則每根管路的管道總長為 576m o管道尺寸截面積FiQ3600v=1.54 (m2)式中Fi 鍋爐出口到除塵器進口連接管的截面積m2;Q 鍋爐出口的工況煙氣流量 m3/h, 66692.468m3/h;v 煙氣流速m/s,機械通風(fēng)金屬管道煙氣流速為1015m/s,本設(shè)計取12m/so根據(jù)FiR2可得Ri i國 0.70m,則內(nèi)徑Di 2電1.4m,管壁厚度B'取 20mm,外徑 D D1 2B' 1.440m煙氣在管道中的溫度降t1")式中Vy 標準狀態(tài)下煙氣流量，210243m3/h;F管道散熱面積，m

26、2；Cv標準狀態(tài)下煙氣平均比熱容，取1.355 kJ/m3 ；q 管道單位面積散熱損失。室內(nèi)q =4187 kJ/(m2力)，室內(nèi)q =5443kJ/(m2 -h)每根管路為76m,設(shè)計管道的室內(nèi)為20m,室外為56m。則室內(nèi)管道長度為20m,管道散熱面積Fi=87.96m2,溫降ti為1.68C室外管道長度為56m,管道散熱面積F2=246.30m2,溫降 t2為3.62C那么管道溫降 t為5.3C,則煙囪進口處溫度約為155C,此時煙氣量為329611.74m/h7 .3設(shè)備、壓降、風(fēng)機、煙囪計算7.1.1 電除塵器計算 設(shè)計參數(shù)：有效驅(qū)進速度 取0.12m/s電場風(fēng)速u為1m/s放電極與

27、集塵板距離b為100mm集塵板間距 B為2b,即200mm1.除塵器應(yīng)達到的除塵效率1 Ch =95.98%C式中C標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度，4976mg/m3;Ch標準狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標準中規(guī)定值,200mg/m3。2.集塵面積A ( k其中 Q 333462.34m3/h , k 取 1；333462.34 ln(1 95.98%)A1.00.12 36002480.81m23.初定電場斷面積F' Q v333462.341 3600292.63m24 .電場高度與寬度為了使氣流沿斷面均勻分布, 者高度略大于寬度。所以進氣口所對應(yīng)的的斷面要接近于正方形或h F 9.62mB 9.6

28、2mh則實際集塵板高度H取10m,寬度B取10m,那么電場斷面積為5 .集塵板排數(shù)n,通道數(shù)Z,電場長度Ln -B- 1 也 1 51 (個)B 0.2Z n-1 50 (個)100m22(n 1)H2480.812 (51 1) 102.48m取電場長度為2.5m6 .電壓和電流U 250 B 250 0.2 50KVI Ai 2498.60 0.0005 1.25A7 .柱間距Lk本設(shè)計為單進風(fēng)，設(shè)外層的一排極板中心線與內(nèi)壁的距離為100mm；除塵器內(nèi)壁寬 E= BXZ+2 =200X50+2X100=10200mm除塵器殼體鋼板的厚度 葬10mm；電除塵器在與氣流流動方向垂直斷面上的外側(cè)

29、柱間距離Lk=E+2*10200+2X 10=10220mm 8.進氣煙箱進氣煙箱采用水平進氣方式，并設(shè)置導(dǎo)流板和開孔率為50%的氣流均布板，取進口煙氣流速為10m/s,進氣煙箱進口的截面積F00Q3600vo333462.343600 1029.26m2為了保持除塵器有較高的除塵效率，煙氣流速沿電場斷面要盡可能均勻。進氣煙箱的進口截面積形狀為3100mmX 3100mm的正方形，那么進氣箱長L 0.55(a1 a2) 250 0.55 (10000 3100) 250 4045mm式中d , c2分別為F'和F0處的最大邊長。9 .出氣煙箱出氣煙箱采用水平出氣方式，并設(shè)置槽型極板，取

30、各出氣煙箱小端截面 3100mmX 3100mm的正方形，底板與水平夾角為70%,那么出氣煙箱長L' 0.8L 0.8 4045 3236mm10 .灰斗采用船形灰斗，7&氣流方向設(shè) 2個灰斗，灰斗上口取2500mm 1200mm , 灰斗下口取1500mm 260mm ,底部卸灰閥高度取600mm ,灰斗壁與水平夾角為 70°,灰斗高為1290mm 。1 290灰斗總體積 V 2 (2.5 1.2 1.5 0.262.5 1.2 1.5 0.26)33.85m3取有效容積為3.5m311.理論捕集效率A1 exp() Q1 exp(2480.81 0.12 3600

31、) 95.98% 95.98%333462.34符合設(shè)計要求。3.3.2 SCR 計算1 . SCR反應(yīng)器截面積尺寸計算已知流經(jīng)催化劑的表面速度為 5m/s左右，煙氣流量 Q=333462.34m3/h,則 截面積得到催化劑層面積為“化劑18.72m2。Q3600 5考慮到催化劑幾何形狀及安裝結(jié)構(gòu), 大20%左右，所以反應(yīng)器截面積ASCR1.2人崔化劑18.53m2SCR反應(yīng)器的橫截面積比催化劑進面21.2 18.53 22.24m2設(shè)計取反應(yīng)器截面積為25m2,尺寸為長10m,寬2.5m。2 .催化劑體積及層數(shù)計算已知系統(tǒng)中脫硝效率 正80%,催化劑活性K取0.7,催化劑比表面積 B取 35

32、0m2/m3, NH3與NOx的化學(xué)摩爾比M取1.0,則催化劑體積Qln(1-一)V催化劑 M- 109.53m320K催化劑體積為109.53m3,催化劑模板的高度h取2m,則層數(shù)V催化劑 nhA崔化劑109.532 18.532.955催化劑層數(shù)約為三層。3 .反應(yīng)器高度計算SCR反應(yīng)器的斷面尺寸根據(jù)催化劑層數(shù)、整流層安裝高度和催化劑的安裝 空間等因數(shù)確定。因此反應(yīng)器高度H (n 1)(c, h) c2 (3 1) (4 2) 3.5 27.5m式中，ci為支撐、安裝催化劑所需的空間高度，取 4m c2為整流層安裝高度及安裝所需的空間高度，取3.5m反應(yīng)器高度為27.5m,因此最終SCR反

33、應(yīng)器尺寸為10m （長）x 2.5m （寬）乂 27.5 （高） 4.氨區(qū)液氨儲罐計算液氨儲罐屬于三類容器，選用臥式罐，設(shè)計壓力取液氨介質(zhì)在50c時的飽和蒸汽壓力的1.1倍，氨罐的工作溫度一般為-1040C ,設(shè)備材料通常選用 16MnDR,則氨罐體積V' D3 2 D2L 17.80m3244式中，D為氨罐內(nèi)徑，取2mL為氨罐長度，取5m最后液氨儲罐體積V'為17.80m33.3.3煙囪計算鍋爐總額定出力/(t/h)1-22661010 2026 35>35煙囪最低高度/m202530354045鍋爐房MW<0.70.7-1.41.4-2.82.8-77-1414

34、-28裝機總?cè)萘縯/h11-22-44-1010-2020-40煙囪最低高度m202530354045因為鍋爐的總額定出力為220t/h,由上表可知煙囪高度取80m,另外，止匕系 統(tǒng)選擇機械強制通風(fēng)方式，由下表選取v=8 m/s,所以1 .煙囪出口內(nèi)徑可按下式計算：d2 0.0188. Q 0.0188. 3296；1.74 3.82（m）Q通過煙囪的總煙氣量,329611.74n?/s,13v按下表選取的煙囪出口煙氣量，m/s, v取8m/s煙囪出口煙氣流速（m/s）通風(fēng)力式運行情況全負荷時最小負荷時機械通風(fēng)10-204-5自然通風(fēng)6-102.5-32 .煙囪底部直徑，煙囪錐度在 0.020

35、.03范圍內(nèi)，本系統(tǒng)取i=0.02,d3 d2 2 i H 3.82 2 0.02 80 7.02（m）式中，d2煙囪出口直徑，mH煙囪高度，m煙囪錐度，通常取i=0.020.03。2.煙囪的抽力Sy0.034HH (1273 tk273 tp)B(Pa)式中，H煙囪高度，mtk 外界空氣溫度，取20 Ctp 煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，取150 CB當(dāng)?shù)卮髿鈮?，南京大氣壓?.01 X05Pa八_115-rSy 0.0342 80 () 1.01 10289.85Pa273 20 273 150t23 .煙氣在煙囪中的溫降(C)式中H煙囪高度，mD合用同一煙囪的所有鍋爐額定蒸發(fā)量之和，t / hA溫

36、度降系數(shù)，采用有袖筒的鋼煙囪，為 0.8煙囪溫降系數(shù)煙囪種類鋼煙囪（無襯筒）鋼煙囪（有襯筒）醇煙囪，H<50m磚煙囪（壁厚大（壁厚小于0.5m）二 0.5m)A20.80.40.2計算:t2 HDA T 4.31C則煙囪出口溫度為155-4.31=150.69C。3.3.4壓降計算1.摩擦壓力損失,22對于圓管Pl - 0.02 1.18 1292.24Pad 21.402式中L管道長度，76m；d管道直徑，1.40m；P煙氣密度，1.18kg/m3;u管中氣流平均流速，12m/s；k-摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)Re和管道相對粗糙度色的函數(shù)可 d以查手冊得到（實際中對金屬管道入值可取0.

37、02,對磚砌或混凝土管 道入值可取0.04）。2.局部壓力損失2_2p 工 0.23 世上 19.54Pa22式中S90o彎頭阻力系數(shù)，為0.23;u與己相對應(yīng)的斷面平均氣流速率，12m/s；P煙氣密度，1.18kg/m3。共有 60 個 90o彎頭，則 p總 60 19.54 1172.4Pa系統(tǒng)中電除塵器阻力一般在100 300Pa ,取200Pa系統(tǒng)總阻力h =1020+92.24+1172.4+200=2484.64Pa 3.3.5風(fēng)機電機選型計算1.風(fēng)機風(fēng)量的計算17Qy 1.1Vy j 3y y 273 B1.1 210243 273 160 101.325 367988.90 m

38、3/h273101式中1.1風(fēng)量備用系數(shù);Vy 標準狀態(tài)下風(fēng)機前風(fēng)量，210243m3/h;tp風(fēng)機前煙氣溫度，C,若管道不太長，可以近似取鍋爐排煙溫B當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?01kPa。2.風(fēng)機風(fēng)壓的計算273 tpHy 1.2( h Sy) Pyy 273 ty101.325 1.2931.2 (2484.64 289.85)273 160273 250101.325 1.293 2110.81Pa1011.34式中1.2風(fēng)壓備用系數(shù);h系統(tǒng)總阻力，2484.64Pa；Sy煙囪抽力，289.85P2tp風(fēng)機前煙氣溫度，160C ；ty風(fēng)機性能表中給出的試驗氣體溫度，250C ; 仍一一標準狀態(tài)下煙

39、氣密度，1.34kg/m3。3.電動機功率的計算NeQyHy3600 1000 1 2式中Qy36798890 2110.81 1.3 3600 1000 0.6 1 風(fēng)機風(fēng)量，367988.90nf/h;467.49kWHy 風(fēng)機風(fēng)壓，2110.81P2風(fēng)機在全壓頭時的效率（一般風(fēng)機為 0.6,高效風(fēng)機約為0.9）;2機械傳動效率，當(dāng)風(fēng)機與電機直聯(lián)傳動時2=1,用聯(lián)軸器連接時2=0.95 0.98,用V形帶傳動時2 = 0.95;B電動機備用系數(shù)，對引風(fēng)機，上1.3。根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)壓，選擇型號 Y4-68 No11.2D風(fēng)機，轉(zhuǎn)速為1450r/min,全壓 范圍為30212080Pa,流量為4

40、359979681Pa,電機型號為 Y250S 4,功率為 75kW。3.4物料衡算鍋爐排放NOx濃度為400mg/m3,將鍋爐NOx排放濃度視為NO濃度和NO2濃度 之和計算氨消耗量。4NO 4NH3 O2 4N2 6H2。(1)2NO2 4NH 3 O23N2 6H2。(2)Cno Cno2400(1)30 (CNOCno30Cno462)0.95 (2)(1)、(2)公式聯(lián)合求解得到Cno、Cno2Cno=370.13 mg/m33Cno2 =29.87 mg/mWa (Q CNO 61730 106Q CNO2 17 246 10661.84(kg/h)式中，Cno、Cno2進口煙氣N

41、O、NO2的濃度(mg/m3)Q反應(yīng)器進口煙氣流量(m3/h)Wa供氨量(kg/h)0.95NO占NOx排放總量的95%17、30、46NH3、NO、NO2分子量m脫硝效率，取80%液氨的密度為0.618g/cm3,則供氨量為0.10m3/ho4 .工藝內(nèi)容4.1 煙氣系統(tǒng)煙氣從鍋爐中通過管道排出，管道采用機械通風(fēng)金屬管道，以5根管道進行 輸送煙氣，管道總共為380m,每根管路的管道總長為76m,煙氣流速為12m/s, 90o彎頭共有60個。4.2 電除塵系統(tǒng)電除塵器是鍋爐必備的配套設(shè)備。鍋爐排放的煙氣含有大量的顆粒煙塵， 在 進入電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時， 使得煙塵帶上正電荷，然后煙氣會進

42、入設(shè)置 多層陰極板的電除塵器通道，由于正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用，使得 煙氣的顆粒煙塵吸附在陰極板上，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量。定時要對陰極板打擊，使其具有一定厚度的煙塵在自重和振動的雙重作用下 跌落在電除塵器結(jié)構(gòu)下方的灰斗中。4.3 SCR系統(tǒng)SCR系統(tǒng)一般由氨的儲存系統(tǒng)、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng) 器系統(tǒng)、省煤器旁路、SCR旁路、檢測控制系統(tǒng)等組成。液氨從液氨槽車由卸料壓縮機送人液氨儲槽，再經(jīng)過蒸發(fā)槽蒸發(fā)為氨氣后通 過氨緩沖槽和輸送管道進人鍋爐區(qū)，通過與空氣均勻混合后由分布導(dǎo)閥進入SCR反應(yīng)器內(nèi)部反應(yīng),SCR反應(yīng)器設(shè)置于空氣預(yù)熱器前，氨氣在SCR反應(yīng)器的上方, 通過一種特殊的噴霧裝置和煙氣均勻分布混合 ，混合后煙氣通過反應(yīng)器內(nèi)催化劑 層進行還原反應(yīng)。4.4 主要設(shè)備投資估算及構(gòu)筑物4.4.1 土建投資Ai在舁 廳P名稱價，各（萬元）1煙囪（鋼）1.52爐膛0.53地基0.54.4.2 設(shè)備及器材費用A2在舁 廳P名稱價格（萬