大气课程设计说明书(共21页)

1、 1 设计(shj)说明书1.1 项目(xingm)概况某玻璃(b l)集团公司7500吨，玻璃池窑所用的燃料为重油，该池窑拉丝项目所用配合料中添加了莹石和芒硝等无机化学品添加剂，在生产中每小时生产700、10000 m3的含尘和二氧化硫。排放废气的主要指标见表：表 1-1 玻璃池窑排放烟气参数表烟气参数实测值实际烟气量/(m3/h）18400测点烟气温度/161烟气湿度/%3.9标态干烟气量/(d. m3/h)11200烟尘含量/mg/( d. m3)925排放量（kg/h）10.3二氧化硫含量/mg/( d. m3)1050排放量（kg/h）14.01.2 设计原则在选择玻璃熔窑废烟气脱硫

2、除尘处置工艺时，应充分考虑玻璃生产及玻璃熔窑的运行特点。此外，脱硫除尘工艺的选择还要考虑以下几方面：(1) 脱硫剂要廉价易得，最好能以废治废，降低运行成本；(2) 脱硫工艺要成熟可靠，运行稳定，避免对玻璃窑炉的窑压产生不利的影响，系统不产生结垢、堵塞等问题；(3) 结合国家和当地的环保要求，选择略高的脱硫效率；(4) 操作要方便灵活；(5) 占地面积小；(6) 使用寿命长；(7) 总投资要少；(8) 副产品易于处理，无二次污染。1.3 设计(shj)依据(1) 各厂建厂时间(shjin)为2014年，所在地区(dq)为二类地区。(2) 执行标准：环境空气质量标准 (GB30952012)；平板

3、玻璃工业大气污染物排放标准(GB9026453-2011)；1.4 玻璃窑炉排放的烟气参数排放废气的主要指标见表：表 1-2 玻璃池窑排放烟气参数表烟气参数实测值实际烟气量/(m3/h）18400测点烟气温度/161烟气湿度/%3.9标态干烟气量/(d. m3/h)11200烟尘含量/mg/( d. m3)925排放量（kg/h）10.3二氧化硫含量/mg/( d. m3)1050排放量（kg/h）14.0 1.5 工艺的选择1.5.1 烟气除尘工艺的选择1.5.1.1除尘器的简述工业除尘所涉及的多相混合物称为气相悬浮系或气溶胶。分散于其中的细小颗粒叫做尘粒或微粒，而尘粒的堆集状态叫做粉体。在

4、工程设计中为了正确地设计和选择除尘设备，必须掌握粉尘的主要物理和化学性质，用于描述粉尘性质的参数有：粒径与分散度、密度与堆积密度、凝聚性、湿润性、荷电与导电性、自然堆积角、爆炸性。在日常工业上用于粉尘颗粒物分离的设备主要有：重力沉降式除尘器、惯性除尘器、电除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器、旋风除尘器，简述如下：(1)重力除尘器 重力除尘器是使含尘气体中的粉尘借助重力作用自然沉降来达到净化气体的装置。它的沉降速度太小，仅为离心沉降速度的几十分之一。实际应用中，结构简单，阻力小、但体积大、除尘效率低、设备维修周期长。(2)惯性除尘器 这是一种利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将粉尘从含尘

5、气体中分离出来的除尘设备。这种除尘器结构简单，阻力较小，但除尘效率较低，一般应用于一级除尘。(3)电除尘器 电除尘器中的含尘气体在通过(tnggu)高压电场电离时，尘粒荷电并在电场力作用下，尘粒沉积于电极上，从而使尘粒与含尘气体相分离的一种除尘设备。它能有效地回收气体中的粉尘，以净化气体。各种电除尘器由于具有效率高、阻力低、能适用于高温和除去细微粉尘等优点，获得了比其他除尘器更快的发展，但投资大。关于减少电除尘器的耗电量，运用(ynyng)空调技术使高电阻含尘气体也能获得很好效果，使除尘器操作处于最佳条件和提高除尘效率等问题正在开展研究。(4)湿式除尘器 这种除尘器是使含尘气体与水或其它液体相

6、接触，利用水滴(shu d)和尘粒的惯性碰撞及其它作用而把尘粒从气流中分离出来。湿式除尘器以水为媒介物，因此它适用于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体，不适用于除去黏性粉尘。湿式除尘器具有投资低，操作简单，占地面积小，能同时进行有害气体的净化、含尘气体的冷却和加湿等优点。特别适用于处理高温度高湿度和有爆炸性危险气体的净化，但由于采用了水为净化物，会带来了二次污染。(5)袋式除尘器主要依靠编织的或毡织的虑布作为过滤材料来达到分离含尘气体中粉尘的目的，由于粉尘通过滤布时产生的筛分、惯性、黏附、扩散和静电作用而被捕集分离。袋式除尘器适应性比较强，不受粉尘比电阻的影响，也不存在水的污染问

7、题。在选取适当的助滤剂条件下，能同时脱除气体中的固、气两相污染物。但其存在过滤速度低、压降大、占地面积大、换袋麻烦等缺点。(6)旋风除尘器 旋风除尘器是利用旋转的含尘气体产生的惯性离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气一固分离装置。这种除尘器主要优点：结构简单，本身无运动部件，不需要特殊的附属设备，占地面积小；操作、维护简便，压力损失中等，动力消耗不大，运转、维护费用较低；操作弹性较大，性能稳定，不受含尘气体的浓度、温度限制，对于粉尘的物理性质无特殊要求。目前，旋风除尘器广泛应用于化工、石油、冶金、建筑、矿山、机械。轻纺等工业部门。综上，根据玻璃窑炉的烟气特点的各种除尘器的优缺点，本次设计

8、采用布袋除尘器。1.5.1.2布袋除尘器的简介袋式除尘器是利用多孔过滤介质分离捕集气体中固体或液体粒子的净化装置分为内部过滤式和外部过滤式。其除尘机理是依靠过滤介质运行一段时间后形成的粉尘初层为主要过滤层本身滤料层起到粉尘初层的骨架作用。袋式除尘器对于粒径为0.5um的尘粒捕集效率可高达98%99%，是一种高效过滤式除尘器,对微米或亚微米级的粉尘粒子可达99%或更高99.9%以上。其应用主要受滤料的耐温和耐腐蚀等性能影响。普通滤料最高使用温度为80130,经硅油、石墨和聚四氟乙烯处理的滤料可耐温250300。气体温度应在其露点温度之上。1.5.1.3袋式除尘器的原理：(1)筛滤(shi l)：

9、滤料网眼一般为550um，粉尘粒径大于网眼直径或粉尘沉积(chnj)在滤料间的颗粒间空隙时粉尘便被阻留下来。新滤料开始滤尘时除尘效率很低，使用一段时间后粗尘会在滤布表面(biomin)形成一层粉尘初层过滤效率不断提高。(2)惯性碰撞：含尘气流接近滤料纤维时，气流绕过纤维1um粒子偏离气流流线。沿原来的运动方向继续前进撞击在纤维上而被捕集提高通过滤料的气流流速可提高惯性碰撞作用。(3)拦截：粉尘粒径1um的粒子，当半径大于粒子中心到纤维边缘距离并随气流一起绕流时因与纤维接触而被拦截。(4)扩散：粒径1um尤其是0.2um的亚微米粒子，在气体分子的撞击作用下脱离流线作布朗运动一旦和纤维接触便被分离

10、下来。气流速度越低、粒子直径越小,扩散作用越强。(5)静电：粒径5um的粒子，由于摩擦和其它一些原因导致滤料和粒子间形成一个电位差。当粒子随气流趋向滤料时由于库仑力作用促使粉尘和滤料纤维碰撞并增强滤料对粉尘的吸附力而被捕集。(6)重力沉降：缓慢运动的含尘气流进入除尘器后由于重力作用粒径和密度大的粒子自然沉降下来。1.5.2 烟气脱硫工艺的选择1.5.2.1脱硫工艺的简述世界各国研究开发和商业应用的烟气脱硫技术估计超过200种。按脱硫产物是否回收，烟气脱硫可分为抛弃法和再生回收法，前者脱硫混合物直接排放，后者将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式回收。按脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和

11、干法工艺。(1) 湿法烟气脱硫工艺湿法烟气脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作吸收剂，其中石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式是目前使用最广泛的脱硫技术。石灰石或石灰洗涤剂与烟气中SO2反应，反应产物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来，经分离后即可抛弃，也可以石膏形式回收。目前的系统大多数采用了大处理量洗涤塔，300MW机组可用一个吸收塔，从而节省了投资和运行费用。系统的运行可靠性已达99%以上，通过添加有机酸可使脱硫效率提高到95%以上。其它湿式脱硫工艺包括用钠基、镁基、海水和氨作吸收剂，一般用于小型电厂和工业锅炉。以海水为吸收剂的工艺具有结构简单、不用投加化学品、投资小和运行费用低等特点。氨洗

12、涤法可达很高的脱硫效率，副产物硫酸铵和硝酸铵是可出售的化肥。(2) 半干法烟气脱硫工艺喷雾干燥法属于半干法脱硫工艺。该工艺于70年代初至中期开发成功，第一台电站喷雾干燥脱硫装置于1980年在美国北方电网的河滨电站投入运行，此后该技术在美国和欧洲的燃煤电站实现了商业化。该法利用石灰浆液作吸收剂，以细雾滴喷入反应器，与SO2边反应边干燥，在反应器出口，随着水分蒸发，形成了干的颗粒混合物。该副产物是硫酸钙、硫酸盐、飞灰及未反应的石灰组成的混合物。喷雾干燥技术在燃用低硫和中硫煤的中小容量机组上应用较多。当用于高硫煤时石灰浆液需要高度浓缩，因而带来了一系列技术问题，同时由于石灰脱硫剂的成本较高，也影响了

13、其经济性。但是近年来，燃用高硫煤的机组应用常规旋转喷雾技术的比例有所增加。喷雾干燥法可脱除70-95%的SO2，并有可能提高到98%，但副产物的处理和利用一直是个难题。(3) 干法(n f)脱硫工艺干法脱硫工艺主要是喷吸收剂工艺。按所用吸收剂不同(b tn)可分为钙基和钠基工艺，吸收剂可以(ky)干态、湿润态或浆液喷入。喷入部位可以为炉膛、省煤器和烟道。当钙硫比为2时，干法工艺的脱硫效率可达50-70%，钙利用率达50%。这种方法较适合老电厂改造，因为在电厂排烟流程中不需要增加什么设备，就能达到脱硫目的。综上，本次设计采用石灰石石膏湿法烟气脱硫技术。1.5.2.2石灰石石膏湿法烟气脱硫技术的简

14、介石灰石石膏湿法烟气脱硫技术是已经开发和推广的烟气脱硫技术中的主流技术，占国内外安装烟气脱硫装置总容量的85%以上。特点是商业应用时间长，工艺技术成熟，配套设备完善，工作稳定，操作简单，脱硫效率可达到95%以上，可靠性高达95%以上。吸收剂为石灰石粉，资源丰富，价格低廉，使用安全；副产品为脱硫石膏，可用作水泥添加剂、农业土壤调节剂，或进一步清洗、均化、除杂后，生产建筑用石膏板等。石灰石石膏湿法烟气脱硫技术广泛应用于火电厂、冶金、各种工业锅炉、窑炉、水泥工业、玻璃工业、化工工业、有色冶炼等行业大型燃烧设备烟气中SO2的排放控制。1.5.2.3石灰石石膏湿法烟气脱硫技术的特点(1) 吸收剂适用范围

15、广：在FGD装置中可采用各种吸收剂，包括石灰石、石灰、镁石、废苏打溶液等；(2) 燃料适用范围广：适用于燃烧煤、重油、奥里油，以及石油焦等燃料的锅炉的尾气处理；(3) 燃料含硫变化范围适应性强：可以处理燃料含硫量高达8%的烟气；(4) 机组负荷变化适应性强：可以满足机组在15100%负荷变化范围内的稳定运行；(5) 脱硫效率高：一般大于95%，最高达到98%；(6) 专利托盘技术：有效降低液/气比，有利于塔内气流均布，节省物耗及能耗，方便吸收塔内件检修；(7) 吸收剂利用率高：钙硫比低至1.021.03；(8) 副产品纯度高：可生产纯度达95%以上的商品级石膏；(9) 燃煤锅炉烟气的除尘效率高

16、：达到80%90%；(10) 交叉喷淋管布置技术：有利于降低吸收塔高度。1.5.1.3石灰石石膏湿法烟气脱硫技术的工艺原理石灰石石膏湿法烟气脱硫系统中主要的化学反应包括：1. SO2的吸收SO2 + H2O H2SO3 SO3 + H2O H2SO4 2.与石灰石的反应(fnyng)CaCO3 + H2SO3 CaSO3+CO2+ H2OCaCO3 + H2SO4 CaSO4+CO2 + H2O3.氧化(ynghu)反应2CaSO3+O2 2 CaSO44.CaSO4晶体(jngt)生成CaSO4+ 2H2O CaSO4 2H2O总的反应方程式为：SO2(g)+ CaCO3（s）+2H2O(l

17、)+1/2O2（g）CaSO42H2O(s)+CO2(g)1.5.2.4脱硫系统的主要设备(1) 烟气系统烟气系统由进口烟气挡板门、旁路烟气挡板门、钢制烟道、脱硫增压风机等组成。原烟气经烟道、烟气进口挡板门进入增压风机，经增压风机升压后进入吸收塔。增压风机为烟气提供压头，使烟气能克服吸收塔入口至吸收塔出口之间的阻力。通过切换旁路烟气挡板和进口烟气挡板的开关，实现脱硫装置运行和脱硫装置旁路运行，保证在任何工况条件下均不影响燃烧设备的安全运行。(2) 石灰石浆液制备系统石灰石浆液制备系统主要由石灰石粉仓、振动料斗、石灰石粉称重设备、螺旋给料机、浆液制备机、浆液输出泵组成。石灰石粉由振动料斗从贮仓中

18、排入称重斗计量后，由螺旋给料机输送给浆液制备机，按比例加水搅拌均匀后，用浆液泵输送到中储池。石灰石浆液制备系统间歇运行，根据中储池液位高度确定制备系统的投入。(3) 烟气吸收及氧化系统烟气吸收及氧化系统是烟气脱硫系统的核心，主要包括吸收塔、浆液循环泵、氧化风机和除雾器等设备。吸收塔为逆流喷淋式，塔体为钢结构圆柱体，内衬不锈钢薄板。按功能划分，自下而上依次为底部循环池、喷淋洗涤区、除雾区。在底部循环池中布置有氧化空气分布系统，氧化空气由塔外的罗茨风机提供，其主要作用是将池中的亚硫酸钙就地氧化成石膏。底部循环池外安装离心浆液循环泵，向喷淋区的喷嘴连续输送浆液。喷淋区设置三层喷嘴，每台泵对应一层喷嘴

19、。除雾区布置两级除雾器，可以分离烟气中绝大多数浆液雾滴。每级除雾器都安装了喷淋水管，通过控制程序进行脉冲冲洗，用以去除除雾器表面上的结垢和补充因烟气饱和而带走的水分，以维持吸收塔内要求的液位。(4) 石膏脱水系统石膏脱水系统主要包括石膏排出泵、石膏旋流器、真空皮带脱水机、废水旋流器、石膏旋流器溢流池、废水旋流器底流池、废水沉淀池等。循环池底部的浆液通过石膏排出泵送至石膏旋流器进行脱水，使石膏旋流器底流石膏固体含量达到50%左右，底流直接送真空皮带脱水机进一步脱水至含水率达10%左右后，落入石膏贮存间。石膏旋流器溢流进入石膏旋流器溢流池，由离心泵送至废水旋流器再脱水，废水旋流器底流进入废水旋流器

20、底流池，由泵送回吸收塔。废水旋流器溢流流入废水沉淀池，沉淀后排入废水管网。(5) 公用(gngyng)工程系统公用工程系统(xtng)包括工艺水系统、低压配电系统及压缩空气系统。工艺水系统设有工艺水箱，配2台工艺水泵(shubng)，主要用于制浆加水，同时也用作清洗除雾器、输送管道的冲洗水。低压配电系统向脱硫系统提供380/220V动力和照明合一的中性点直接接地电源。压缩空气系统设置仪用空气储气罐，仪表气送到脱硫装置内的各个气动阀，并用作烟气测量装置和分析装置的冲洗气。(6) 烟气排放连续监测系统（CEMS）烟气排放连续监测系统用于实时测量脱硫装置烟气参数，为调整脱硫装置运行参数提供数据，确保

21、脱硫装置正常运行，并为脱硫装置性能考核提供数据，其检测点分别设在烟气脱硫装置进口和出口，其中进口检测项目至少包括烟尘、SO2、O2、流量、温度、压力，出口检测项目为SO2、O2，并与烟气脱硫装置的控制系统连网。烟气连续排放监测系统包括烟尘监测子系统；SO2、O2监测子系统；烟气排放参数（压力、流量、温度）监测子系统；系统控制和数据采集处理子系统及远程监测子系统。其中SO2、O2监测子系统包括取样、过滤、压力调节、温度调节、流量调节、有害或干扰成分处理等主体部分以及旁路系统、多点转换、管线吹扫、气体混合，化学反应或转化、管线伴热、排气、排液等辅助部分。(7) 自动控制系统烟气脱硫装置采用分散控制

22、系统。在装置正常运行工况下，对脱硫装置的运行参数和设备的运行状态进行实时监控，并能自动维持SO2等污染物的排放浓度在正常范围内，以达到设计的脱硫效率等主要技术指标；能完成整套系统的启动和停止控制；在出现事故的情况下，能自动进行系统的联锁保护，停止相应的设备甚至整套脱硫装置的运行。脱硫装置主要设置以下控制系统；(1) 增压风机压力、流量控制在脱硫系统投入（旁路烟气挡板门关闭、进口烟气挡板打开）和撤出（旁路烟气挡板打开、进口烟气挡板关闭）及燃烧设备负荷发生超范围波动时，增压风机压力、流量控制系统可保持增压风机入口的压力、流量在设定范围内，以保证燃烧设备的安全、稳定运行。(2) 吸收塔PH值控制吸收

23、塔浆液的PH值是脱硫装置运行中需要重点控制的参数，它是影响脱硫效率、氧化率、钙利用率的主要因素之一。浆液的PH值高，有利于脱除SO2，但会对脱硫产物的氧化起抑制作用，造成结垢、堵塞，因此，通常控制PH值在56之间。测量吸收塔前原烟气的烟气量、SO2浓度和净化烟气中SO2浓度，计算进入吸收塔中的SO2总量和脱硫效率，据此控制浆液循环泵流量和加入到吸收塔中的石灰石浆液流量。吸收塔浆液的PH值作为SO2吸收过程的校正值参与调节。(3) 吸收塔液位控制吸收塔石灰石浆液供应量、石膏排出量及烟气进入量等因素的变化造成吸收塔的液位波动。根据测量的液位值，调节除雾器冲洗时间间隔，实现液位的稳定。(4) 石膏浆

24、液浓度、流量控制在石膏(shgo)浆液排出泵出口(ch ku)管道装设浆液浓度计，根据检测值与设定值的差值控制石膏浆液排出泵的运行与流量(liling)调节。(5) 石灰石浆液浓度控制根据单位时间SO2脱除量计算制浆机中石灰石粉的加入量，并按要求的浓度加入工艺水。除上述主要控制系统外，还设置石灰石粉仓料位、石灰石制浆机液位、中储池液位、石膏旋流器溢流池液位计、废水旋流器底流池液位控制及吸收塔浆液中氯离子浓度检测。1.5.2.5吸收SO2的吸收塔的选择1-3 吸收塔的比较名称操作参数优点缺点填料塔空塔气速2.05.0m/s液气比0.51.0L/m3压力损失2001000Pa结构简单，设备小，制造

25、容易，占空间小；液气比小，能耗低；气液接触好，传质较易，可同时除尘、降温、吸收。不能无水运行自激湍球塔液气比110L/m3喷淋密度6m3/(m2.h)压力损失500Pa/m空塔气速0.51.2m/s结构简单，制造容易；填料可用耐酸陶瓷，较易解决防腐蚀问题；流体阻力较小，能量消耗低；操作弹性较大，运行可靠。不能无水运行筛板塔空塔气速1.03.0m/s小孔气速1622m/s液层厚度4060mm单板阻力300600Pa喷淋密度1215 m3/(m2.h)结构较简单，空塔速度高，处理气量大；能够处理含尘气体，可以同时除尘、降温、吸收；大直径塔检修时方便。安装要求严格，塔板要求水平；操作弹性较小，易形成

26、偏流和漏液，使吸收效率下降。喷淋塔空塔气速2.54.0m/s液气比1330L/m3压力损失5002000Pa结构简单，造价低，操作容易；可同时除尘、降温、吸收，压力损失小气液接触时间短，混合不易均匀，吸收效率低；液体经喷嘴喷入，动力消耗大，喷嘴易堵塞；产生雾滴，需设除雾器通过比较各种设备的性能参数，填料塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点，具有很高的脱硫效率，所以选用填料塔吸收二氧化硫。1.5.3 烟气脱硫除尘(chchn)的工艺流程图图1-1 烟气脱硫除尘(chchn)的工艺流程图1.6 烟囱高度(god)的确定确定烟囱高度，既要满足大气污染物的扩散稀释要求，又要考虑节省投资。设计的目

27、的是使烟囱排放的大气污染物在环境空气中产生的地面浓度与背景值叠加后的预测浓度，不超过环境空气质量标准规定的浓度限值。在大气污染物排放标准（GB9078-1996）规定各种工业炉窑烟囱（或排气筒）最低允许高度为15m。当烟囱（或排气筒）周围半径200m距离内有建筑物时，烟囱（或排气筒）还应高出建筑物3m以上。1.7 平面与管道的布置1.7.1 平面布置在对各个处理设备进行平面布置时，应根据各构筑物的功能和占地要求结合当地地形地质条件，确定它们在厂区内的平面布置应考虑*9：(1) 贯通，连接各处理设备之间管道应直通，应避免迂回曲折，造成管理不便。(2) 土方量做到基本平衡，避免劣质土壤地段。(3)

28、 在各处理设备之间应保持一定产间距，以满足放工要求。(4) 各处理构筑物之间在平面上应尽量紧凑，在减少占地面积。1.7.2 管道(gundo)系统布置(bzh)1.7.2.1各装置及管道(gundo)布置的原则管道布置一般原则：输送不同介质的管道，布置原则不完全相同，取其共性作为管道布置的一般原则。管道敷设分明装和暗设，应尽量明装，以便检修；管道应尽量集中成列，平行敷设，尽量沿墙或柱敷设；管道与梁、柱、墙、设备及管道之间应留有足够距离，以满足施工、运行、检修和热胀冷缩的要求。一般间距不应小于100-150mm，管道通过人行横道时，与地面净距不应小于2m，横过公路时不应小于4.5m，横过铁路时与

29、轨面净距不得小于6m；水平管道敷设应有一定的坡度，以便于放气、放水、疏水和防止灰尘，一般坡度不小于0.0050，坡度应考虑斜向风机方向，并应在风管的最低点和风机底部装设水封泄液管；捕集含有易燃、易爆物质的管道系统，其正压段一般不应穿过其他房间。穿过其他房间时，该段管道上下不宜设法兰或阀门。(2) 除尘管道布置原则：除尘管道布置除应遵守上述一般原则外，还应遵守一下要求：除尘管道力求顺直，保证气流通畅。当必须水平敷设时，要有足够的流速以防止积尘。对易产生积尘的管道，必须设置清灰孔；为减轻风机磨损，特别当气体含尘浓度较高时（大于3g/m3时），应将净化装置设在风机的吸入段；分支管与水平管或倾斜主干管

30、连接时，应从上部或侧面接入。三通管的夹角一般不大于30。当有几个分支管汇合于同一主干管时，汇合点最好不设在同一断面上；输送气体中含磨琢性强的粉尘时，在局部压力较大的地方应采取防磨措施，并在设计中考虑到管件的检修方便。(3)根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定了各装置的具体位置，管道的布置也就基本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装、操作和检修方便。1.7.2.2管径的确定管径的选取主要在于选取合适的流体流速，流速过大，则压力损失大，动力消耗高，运转费用高，流速过小，管道断面增大，材料消耗大，投资高，同时在除尘时，还一造成管内

31、积灰。1.8 辅助设备的选型1.8.1引风机的选择引风机的选择主要是根据净化系统的总风量和总压力损失来确定。然后按引风机的产品样本提供的性能表或性能曲线选定引风机的型号。1.8.2电动机的选择所需电动机的功率按下式计算Ne=QyHy/(3600100012) (KW)式中Qy-风机风量Hy-风机(fn j)风压-电动机备用(biyng)系数，对引风机取1.31-风机在全压头时的效率(xio l)（一般风机为0.6，高效风机约为0.9）2-机械传动系数，当风机与电机直联传动时取1.0，用联轴器连接时为0.95-0.98，用V型带传动式取0.95小结湿式法脱硫除尘技术具有脱硫除尘效率高、烟硫产物可

32、综合利用以及运行费用低、可靠性高等优点，目前广泛应用在玻璃生产企业中。同时该技术处理后的烟气粉尘、二氧化排放浓度均能满足国家排放要求，优于其他脱硫除尘技术，值得推广。2 设计(shj)计算书2.1 袋式除尘器运行(ynxng)参数的选择和设计2.1.1 滤料的确定(qudng)由于排烟温度为160，含水率WY=4%，根据经验，可选用玻璃纤维滤料(可在523K下长期使用)，采用脉冲喷吹清灰方式，并且采用圆筒形滤袋(内滤式)。2.1.2 处理气体量的确定2.1.3 过滤风速的选取过滤风速的大小，取决于含尘气体的性状、织物的类别以及粉尘的性质，一般按除尘器样本推荐的数据及使用者的实践经验选取。多数脉

33、冲喷吹清灰袋式除尘器的过滤风速在24m/min。本设计采用脉冲喷吹清灰，结合实际情况，取过滤风速为2.5m/min，脉冲周期为60s，压缩空气的喷吹压力为600kPa。2.1.4 过滤面积的确定总过滤面积根据通过除尘器的总气量和选定的过滤速度来计算。由式有： 式中，S总过滤面积，m2； Q通过除尘器的总气体量，m3/s； V过滤速度，m/min。求出总过滤面积以后，就可以确定袋式除尘器总体规模和尺寸。2.1.5 过滤袋数的确定式中，n过滤袋数；S袋式除尘器的过滤面积，m2；D单个滤袋的直径，m；L单个滤袋的长度，m。滤袋的直径由滤布的规格确定。一个工厂尽量使用同一规格，以便检修更换。一般直径取

34、100600mm，常用200300mm。为便于清灰，滤袋可做成上口小下口大的形式。滤袋长度对除尘效率和压力损失无影响，一般取35m。太短则占地面积太大，过长则增加除尘器的高度，检修不方便。实践证明，滤袋长度较大时，当除尘器停车后，滤袋容易自行收缩，从而可提高滤袋自行清灰的能力。因此(ync)，结合实际情况可取D=150mm，L=5m。由式可得 取40且 L/D=25 在1025之间，满足要求。将n=40带入公式(gngsh)，得S=126m2，过滤(gul)速度v=2.43m/min。2.1.6 滤袋的排列和间距滤袋的排列有三角形排列和正方形排列。三角形排列占地面积小，但检修不便，对空气流通也

35、不利，不常采用。正方形排列较常采用。只有一个滤室，每个滤室分2个组，则每个组有滤袋20条,分布为长方向上为5条滤袋，宽方向上为4条滤袋，一般袋与袋之间的距离为5070mm，此处设计中取袋与袋之间的距离为50mm，即0.05m。为了便于安装与检修，两个组之间留500mm宽的检修通道。边排滤袋与壳体间留出距离为300mm。由以上设计可得每个滤室的长为：(50.1+40.05)2+0.5+0.32=2.5m宽为： 40.1+30.05+0.32=1.15m2.1.7 阻力的确定袋式除尘器的阻力由3部分组成：设备本体结构的阻力指气体从除尘器入口，至除尘器出口产生的阻力；滤袋的阻力，指未滤粉尘时滤料的阻

36、力，约50150Pa；滤袋表面粉尘层的阻力，粉尘层的阻力约为干净滤布阻力的510倍。脉冲喷吹袋式除尘器的阻力一般为8001500Pa，取P=1000Pa。2.1.8 灰斗的设计灰斗的锥角取30，取高度h=2m，底部长l=1m，宽b=0.5m。则袋式除尘器的高度为H=2m+7m+1m=10m（缓冲高度为1m）。2.1.9 除尘效率的计算除尘器的进口烟尘浓度为C。=559.78mg/m3，二类区的烟气浓度排放标准为C=50mg/m3，所以要求达到的除尘效率为=1-CC0=1-50560=91.7%2.2 石灰石石膏湿法脱硫系统的设计计算吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置，要求有持液量大、气液相间的相对

37、速度高、气液接触面积大、内部构件少、压力降小等特点。目前较常用的吸收塔主要有喷淋塔、填料塔、喷射鼓泡塔和道尔顿型塔四类。其中，喷淋塔是湿法脱硫工艺的主流塔型。本设计即采用喷淋塔。2.2.1 吸收塔内流量(liling)的确定吸收塔内的流量(liling)为2.2.2 吸收塔直径(zhjng)的计算吸收塔直径可由吸收塔出口烟气实际体积流量和烟气流速确定，直径可由下式计算。取D=1.5m=1500mm式中，QV吸收塔内烟气流量，m3/s； v吸收塔内烟气流速，m/s，一般取15m/s，本设计取v=2m/s。2.2.3 吸收塔高度的计算吸收塔可看做由三部分组成，分别为吸收区、除雾区和浆池。(1) 吸

38、收区设计吸收区高度一般指烟气进口水平中心线到喷淋层中心线的距离，根据吸收塔高度参考表2-1，喷淋塔喷气液反应时间一般为35s，取t=3s，则喷淋塔的吸收区高度为：吸收区一般设置36个喷淋层，每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴，喷淋覆盖率达200%300%(喷淋覆盖率指喷淋层覆盖的重叠度，由喷淋覆盖高度、喷淋角来确定，喷淋覆盖高度典型值取为1m)。本设计中设置5个喷淋层，喷淋层间距（两喷淋层中心线间的距离）一般为1.22m，为了便于检修和维修，本设计的层间距设为1.6m，入口烟道到第一层喷淋层的距离一般为23.5m，本设计取为2.6m。表2-1 吸收塔吸收区高度参考表项目范围吸收塔入口宽度与直径之比/

39、%6090入口烟道到第一层喷淋层的距离/m23.5喷淋层间距/m1.22最顶端喷淋层到除雾器的距离/m1.22除雾器高度/m23除雾器到吸收塔出口的距离/m0.51吸收塔出口宽度与直径之比/%60100(2) 除雾区设计除雾器用来分离烟气所携带的液滴，在吸收塔中，由上下两极除雾器(水平或菱形)及冲水系统(包括管道、阀门和喷嘴等)构成。湿法烟气脱硫系统一般采用折流板和旋流板除雾器，为了适应塔内较高的烟气流速，达到较高的除雾效率，本设计选用折流板除雾器中的屋顶式除雾器，最后一层喷淋层到除雾器的距离为1.3m，除雾器的高度为2.4m，除雾器到吸收烟道出口的距离为0.5m，则除雾器的总高度为h2=2.

40、42+1.3+0.5=6.6m。(3) 浆池设计浆池容量V1按液气比浆液停留时间t1确定：式中， L/G液气比，一般(ybn)为1525L/m3，本设计(shj)取18L/m3； QS标况下的烟气(yn q)量，m3/s； t1浆液停留时间，一般为48min，本设计取5min。选取浆池直径等于吸收塔直径即D1=D=1.5m，然后再根据V1计算浆池高度： h3=4V1D12=427.63.141.52=15.6m式中，h3浆池高度，m； V1浆池容积，m2； D1浆池直径，m。(4) 吸收塔烟气口高度设计根据工艺要求，进出口流速(一般为12m/s30m/s)确定进出口面积，一般希望进气在塔内能够

41、分布均匀，且烟道呈正方形，故高度尺寸取得较小，但宽度不宜过大，否则影响稳定性。因此取进口烟气流速v0为25m/s，则吸收塔烟气口高度为净化烟气进出口烟道高度与进口烟气口高度相同。(5) 喷淋塔高度喷淋塔高度为：2.2.4 脱硫效率的计算脱硫系统的进口二氧化硫浓度为760mg/m3，玻璃窑炉的二氧化硫排放标准为400 mg/m3，故该脱硫系统要求达到的脱硫效率为2.3 烟囱的设计计算增加排放高度可以减少地面空气污染物浓度。目前，高烟囱排放仍是减轻地面污染的一项重要措施。在设计烟囱有效高度时，必须保证地面最大落地浓度不能超过当地规定的最大允许浓度或大气质量标准。取当地气温为20，大气压为978.4

42、hPa。2.3.1 烟囱直径的计算烟气的实际流量 烟气在烟囱(yncng)内的流速一般为2030m/s，取为v=20m/s，则烟囱的平均(pngjn)直径为 2.3.2 烟囱(yncng)的几何高度根据平板玻璃工业大气污染物排放标准(GB9026453-2011)本次设计的烟囱高度取15m。2.3.3 烟气抬升高度的计算 烟气释放热计算式中，QH烟气热释放量，kW； Pa大气压力，取临近气象站年平均值，978.4hPa； QV实际排烟量，m3/s； TS烟囱出口处的烟气温度，433.15K； Ta环境大气温度，293.15K。 烟气抬升高度计算因为QH2100kW，且TS-Ta=140K35K

43、，所以烟气抬升高度由下式计算： 式中，n。、n1、n2系数，按表6-2选取； HS烟囱几何高度，m； 烟囱出口处的平均风速，取4.0m/s。由表6-2可知，n。=0.292，n1=0.6，n2=0.4，所以烟气抬升高度为烟囱的有效高度H=HS+H=15+34.8=59.8m。表2-2 系数n。、n1、n2的值9QH/kW地表状况(平原)n。n1n2QH21000农村或城市远郊区1.4271/32/3城区及近郊区1.3031/32/32100QH21000且T35K农村或城市远郊区0.3323/52/5城区及近郊区0.2923/52/52.3.4 烟囱阻力(zl)计算烟囱阻力(zl)可按下式计算

44、：式中，摩擦阻力系数，无量(wling)纲，本设计取0.02； v烟气在烟囱内的流速，m/s； 烟气密度，本设计取2.16kg/m3； 烟囱高度，m； d烟囱直径，m。2.4 管道系统的设计计算污染气体通过集气罩经过管道进入废气处理装置，再从处理装置进入风机(也可以先经过风机，后到处理装置)。有五种常用的基本类型的管道：水冷却管、内衬耐火材料管、不锈钢管、碳钢管及塑料管。水冷却管和内衬耐火材料管常常用于气温高于800的情况；当气温在600800时，用不锈钢管道比较经济；而碳钢管道则适用于那些温度低于600且废气又是非腐蚀性气体的情况。若气体是腐蚀性的，则低于600也需用不锈钢；塑料管适用于常温

45、下腐蚀性气体。选择管道的材料并不是唯一的，根据具体情况的不同来选择合适材料的管道是设计中很重要的一环。管道有时也可以作为冷却热气体的热交换器使用，如当高温烟气在通过一段金属管道时的温度降要比通过非金属管道时大得多。2.4.1 管径计算本设计采用圆形簿钢管，查简明工业通风设计手册第254页表6-10一般通风系统风管内的风速，钢板及塑料风管的通风干管中的风速一般为614m/s，本设计中取10m/s。 取为d=810mm (6-9)代入公式，则实际烟气流速v=9.92m/s。2.4.2 摩擦阻力损失计算摩擦压力损失又称沿程压力损失，它与管道内的流速及管壁的粗糙度有关。通常用下式计算：空气在管道内流动

46、时，单位长度管道的摩擦压力损失：式中： -单位长度摩压力损失，kg/m3； -摩擦阻力系数，m/s； -风管内空气的平均(pngjn)流速，m/s； Rm-单位长度摩擦压力(yl)损失，Pa/m； Rs-风管的水力(shul)半径，m对于圆形风管：，式中，D为风管直径因此，Pa/m摩擦阻力系数与空气的流动状态和管壁的粗糙度有关。在通风管道内空气的流动状态大多处于水力过渡区，通风管道定型化编制组推荐按下式计算值。 （2）式中：e-风管内壁的粗糙度，mm进行通风系统设计时，为了避免繁琐的计算，可根据（1）、（2）绘制的线算图。只要已知流量、管径、流速和单位长度沿程摩擦压力损失四个参数中任意两个，即可利用该图求得其他两个参数。该图是在大气压力B0=101.3KPa、空气温度t0=20、空气密度0=1.204kg/m3、运动粘度0=15.06*10-6m2/s、管壁粗糙度e=0.15mm的圆形风管等条件下得出的。当实际使用条件与上述条件不符时，应进行修正。Q=5.11m3/s，D=810mm，Rm=41.0Pa/m；管壁粗糙度的修正：当实际风管粗糙度不同时，应按下式修正 Kt-修正系数本设计采用不锈钢薄壁管，因此根据 简明通风设计手册 240页表6-7查得Kt=0.9，Rma=KtRm0(Pam)=