常州某喷淋塔方案

常州市某纺织品有限公司【粉尘治理设计方案】千帆环保第6页常州某纺织品有限公司粉尘处理工程设计方案目录3.系统工艺3.1工艺说明工艺设备中产生的污染水蒸气由吸风罩进行吸收，通过吸风罩连接的管道输送至废气处理设备中，在废气处理设备进行处理，将处理完的水气进行循环利用。3.2集气罩3.2.1集气罩的集气原理集气罩罩口气流运动方式有两种：一种是吸气口气流的吸入流动；一种是吹气口气流的吹出流动。3.2.2集气罩的基本类型两大类：吸气式集气罩和吹吸式集气罩吸气式集气罩：密闭罩、排气柜、外部集气罩、接受式集气罩等3.2.3集气罩的设计注意事项（1）集气罩应尽可能将污染源包围起来，污染物扩散限制在最小范围内，以便防止横向气流干扰，减少排风量。（2）集气罩的吸气方向尽可能与污染气流运动方向一致，充分利用污染气流的初始动能。（3）尽量减少集气罩的开口面积，以减少排风量。（4）集气罩的吸气气流不允许先经过工人的呼吸区再进入罩内。（5）集气罩的结构不应妨碍工人操作和设备检修。3.3管道设计3.3.1管道布置原则（1）统一布置、尽量少占用空间，安装、操作和检修方便；（2）管道布置力求顺直，减少阻力；（3）管道应尽量避免遮挡室内光线和妨碍门窗的启闭，不影响正常的生产操作；（4）水平管道有一定的坡度。3.3.2管道风速选择垂直管水平管水蒸汽3m/s4m/s3.4风机3.4.1风机的组成风机组成：叶轮、机壳、进风口、支架、电机、皮带轮、联轴器、消音器、传动件（轴承）等。3.4.2风机的性能参数风机的性能参数主要有流量、压力、功率、效率和转速。另外，噪声和振动的大小也是主要的风机设计指标。流量也称风量，以单位时间内流经风机的气体体积表示；压力也称风压，是指气体在风机内压力升高值，有静压、动压和全压之分；功率是指风机的输入功率，即轴功率。风机有效功率与轴功率之比称为效率。风机全压效率可达90%。3.5工艺流程风机废气处理设备排气筒管道调节阀设备尘源风机废气处理设备排气筒管道调节阀设备尘源4.方案设计4.1设计参数已知总排风量为7500m3/h，有5台设备，每台设备的排风量为1500m3/h。管道内的风速为4m3/s。4.2管道设计管道内径d=（4Q/πV）½Q——体积流量；m3/sV——气流速度；kg/h捕风口出口的水平管道d=（4×0.417/π×4）½=364mm取管道内径为360mmV=0.417×4/π×0.362=4.1>4m/s满足连接2台设备的管道d=（4×0.834/π×4）½=515mm取管道内径为500mmV=0.834×4/π×0.52=4.24>4m/s满足连接3台设备的管道d=（4×1.251/π×4）½=631mm取管道内径为630mmV=1.251×4/π×0.632=4.015>4m/s满足4.3废气处理塔设计4.3.1喷淋塔内径设计吸收塔直径D可由吸收塔出口实际烟气体积流量和烟气流速确定。烟气速度增大，传质速率系数增大，体积有效传质面积增大。但烟气停留时间缩短，要求增大塔高。烟气的流行速度影响了效率。合适的流速范围为3~4.5m/s。本设计方案选取烟气流速u=4m/s。喷淋塔内径d=（4Q/πV）½V为烟气体积流量m3/s；u为烟气流速m/s；D为吸收塔直径m；A为烟气过流断面面积m3/sd=（4Q/πV）½=（4×2.083/π×4）½=814mm取1m4.3.2喷淋塔高度设计（1）吸收区设计吸收区的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，吸收区高度一般为5~15m，烟气接触反应时间一般为2~5s。为了保证较高的处理效率，设计接触反应时间为1.2s，则吸收区高度为：h=u×t=4×1.2=4.8m取5m吸收塔喷淋层的喷嘴一般分为切向、轴向和旋转3种型式，本设计中采用轴向式喷嘴，主要原因是这种喷嘴喷出的液滴粒度较小，而且性价比较高。吸收区一般设置3~6个喷淋层，每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴，交叉布置，覆盖率达200%~300%。本设计中处理效率要求在85—90%以上，同时考虑成本问题，故设计中设置3个喷淋层。喷淋层间距一般为1.2~2m，因为工程量较小，为了便于检修和维护，层间距设为1.2m。入口烟道到第一层喷淋层的距离一般为2~3.5m，本设计为：h2=5-1.2×(3-1)=2.6m符合要求。（2）除雾器区设计除雾器通常安装在吸收塔的顶部，也可安装在吸收塔后的烟道上。其作用是捕集处理后洁净烟气中的水分，尽可能地保护其后的管路及设备不受腐蚀与沾污。一般要求处理后烟气中的残余水分不超过100mg/m3。在吸收塔中，由上下两级除雾器及冲水系统构成。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。取最后一层喷淋层到除雾器的距离为1.2m，除雾器到吸收塔出口的距离0.7m。除雾器的高度为2.5m，采用1层除雾，则除雾区的总高度为1.2+2.6+0.7=4.5m。烟气进出口设计一般希望进气在塔内能够分布均匀，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。取入口宽度与直径之比0.6，出口宽度与直径之比取0.7，则入口宽度：L入=0.9×0.6=0.54m；出口宽度：L出=0.9×0.7=0.63m。在典型设计工况下，其温度由100℃经增压风机升压后进入烟气换热器（GGH），冷却了的原烟气降至20℃左右,本设计中取吸收塔入口烟气温度为100℃，取吸收塔出口烟气温度为20℃，则此条件下入口的烟气（湿）流量为：V入=2.083×373.15/293.15=2.65m3/s。V出=2.083×293.15/293.15=2.083m3/s。进出口烟气流速均取4m/s，已知入口烟气流量为2.65m3/s，出口烟气流量为2.083m3/s。由V=u×h×L，得入口高度：h入=2.65/(4×0.54)=1.23m；出口高度：h出=2.083/(4×0.63)=0.83m。喷淋塔总高度因此喷淋塔总高度为H=5+4.5+1.23+0.83=11.56m。4.4风机设计4.4.1风机排风量设计Q风机=Q实×1.1=7500×1.1=8250m3/h4.4.2风机选型根据实际需要，增压风机的位置选在进入烟气换热器之前，一方面可以防止防腐不过关的问题，一方面可以大大降低初期投资。增压风机的选型，根据需要可以选择离心风机、静叶可调轴流式风机(静调风机)和动叶可调轴流式风机(动调风机)。离心风机由于存在体积大、占地面积大及检修吊起困难等弊端，在烟气脱硫工程中较少被采用，增压风机一般选择轴流风机。由于静调风机有结构简单、转速较低、可靠性较高、初投资和维修费用低等优点，同时考虑到本设计中纺织厂的发电功率不算很大，风机负荷不算重，不需要用动调风机，故选用静调风机，配1台。选用TXF-30C型风机。风量大小3600到10800m3/h，风压最大2610pa，满足使用要求。4.4.3烟气换热器的选型烟气换热器的作用是降低进入吸收塔原烟气的温度，使其适合反应的最佳温度；提高净烟气温度，避免烟气进入烟囱后发生低温腐蚀并利于排烟。烟气换热器有回转式、管式换热器2种。针对该工程实际情况，考虑到占地面积尽量小、辅助设备尽量少、设备投资及运行维护费用尽量少、运行可靠性能尽量高、操作尽量简易等因素，采用1台回转式换热器作为该工程的烟气换热器。技术参数表项目单位吸收塔形式喷淋塔流向吸收塔前烟气量m3/h7500m3/h液气比151m3烟气流速4.0m/s烟气在吸收塔内的停留时间1.2吸收塔吸收区直径吸收塔吸收区高度5吸收塔总高度11.56吸收塔壳体内衬碳钢/鳞片树脂入口烟道材料/厚度喷淋层和喷嘴FRP/SiC喷淋层数和层间距3/1.2m每层喷嘴数63喷嘴型式螺旋锥型除雾器位置塔上部除雾器级数1级保温厚度100mm保温材质岩棉外包层材质铝板5.注意事项5.1安装注意事项5.1.1喷淋塔安装注意事项（1）对施工材料做好加工，尽量节约钢管，因为喷头的间距一般都是3.2-3.6米，而钢管都是六米定尺的，这样就要计算好钢管的使用量，只有节约用管才能有效益。在加工管道的同时要最好标记，这样安装的时候就会节约时间。（2）管道加工时可以安排部分人员安装管道支吊架，这样加工好的只管就可以直接安装了。支吊架安装完毕后先安装主管道，尽量将只管在地面组装完成后再与主管道连接。这样可以节省人工。（3）注意安全，高空作业和用电安全，防机械伤害（无齿锯、套丝机和压槽机）压槽时注意压槽的深度和形状，避免加工不合格造成漏水，同样也要注意丝扣的质量。管网安装完毕后一定要进行管道压力试验，确保管网不漏。（4）配合其他专业施工时，一定要注意护成品保，装修施工吊顶时一定要将喷淋头的位置留孔，不要漏装喷淋头。系统安装完毕后一定要进行联动试验，确保系统正常运行。湿式报警阀安装要按照说明书进行安装，避免安装失误。安装是应注意调整喷淋泵的转动方向，和管道上单向阀的安装方向。5.1.2风机安装事项（1）风机安装时，应先检查各零件连接是否牢固，转动是否灵活等，并要检查机壳内有无杂物。（2）风机与基础结合面、进出口风管连接时，应调整自然吻合，不得强行连接，绝不允许风管的重量集中在机壳上，以免机壳变形影响正常运转。风机进出口风管应用软管连接，并注意风机的水平位置。（3）安装后试拨叶轮转动，检查是否灵活，发现不妥之处应及时调整。（4）安装完毕，各部位正常后才能进行试运转。试运转过程中要严格控制电流，不能超过额定值。为防止电机因过载而烧毁，在风机启动和试运转时，必须在无荷载的情况下进行。如情况良好，逐步将阀门开启到规定工况为止。5.2安全注意事项5.2.1安全方案除了加强安全教育，制定安全操作规程和安全管理制度外，在设计方面采取如下措施：（1）各建筑物中的凌空处均设置保护栏杆。（2）尽量在污染物小的空间设管道闸阀方便操作。（3）电器安全措施：本设计均严格执行《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）、《建筑电气设计技术规程》（JGJ16-83）以及《工厂电力设计技术规程》等有关规范以及规程中有关防雷、接地安全措施和事故处理的保护措施。5.2.2工艺安全设计方面制定操作规程，在运转管理说明中明确规定安全操作规则，规范职工的操作行为，杜绝事故的发生。5.2.3消防设施所有建筑物均严格执行《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）。厂区消防系统与低压给水系统结合，按规定配置室外消火栓。在值班室、配电室均设置CO2干粉灭火器。5.2.4管道防腐选用管道基本为碳钢管道加防腐，保证整个工艺管线的流畅和提高设施的使用寿命。在设计中根据不同的用途采取相应的防腐蚀措施，都会避免减少因各种各样的腐蚀而造成的损失。5.2.5管道防爆当管道输送介质中含有可燃气体或易燃易爆粉尘，管道系统设计时应采用以下防爆措施：加强可燃物浓度的检测与控制；消除火源；阻火与泄爆措施；设备密封和厂房通风。5.2.6设备防腐为了使工业废气治理工程采用的设备延长使用寿命，节省投资，减少维护量，设计根据不同的工作环境，不同的场合，对设备选材及防腐做出不同的选择，采取不同的防腐措施。6.电气设计和自动控制6.1设计依据（1）《供配电系统设计规范》(GB50052-95)（2）《低压配电设计规范》(GB50054-95)（3）《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-95)（4）《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94-2000年版)（5）《工业与民用电力装置的接地设计规范》(GBJ65-83)（6）《电力工程电缆设计规范》(GB50217-94)（7）《工业企业照明设计标准》(GB50034-92)6.2工程范围本设计包括整个处理系统全部电气设计，具体内容如下：用电设备供电及控制系统设计。电缆敷设设计。系统及各建、构筑物接地设计。（4）防雷及接地设计。6.3供电方式根据处理工艺和设备运行的要求，供电电源的电压等级为380V。6.4控制与保护控制方式为手动方式，同时可实现配电箱控制、就地控制。6.5防雷与接地本工程所有正常不带电的用电设备外裸壳必须可靠接地，接地电阻小于4Ω。站区照明灯杆及护栏考虑防雷，其电阻小于10Ω。7.维护或检修1、喷淋塔要设专人操作和检修。全面掌握喷淋塔的性能和构造，发现问题及时处理，确保喷淋系统正常运转。值班人员要记录当班运行情况及有关数据。2、转动部位定期注油。3、清理塔壁，检查塔壁腐蚀情况，测量壁厚。做气密性试验或按规定作水压强度试验。检查焊缝腐蚀情况。检查修理支撑环、栅板、液体再分布器、喷淋装置、视镜。检查清洗或更换填料。检查，紧固或更换各连接件和管件。检查，修理或更换密封件。检查，修理或更换进出料管和回流管，清洗进料过滤器。清洗喷淋孔、滤环。检查安全阀、流量计、温度计、压力表。修补保温层、涂漆。4、塔体解体；检查，清理料垢和腐蚀层。修理或更换易损件及附属设备。校核加压塔壁厚强度。检查找正塔体铅直度、直线度、紧固地脚螺栓。检查修理塔裙座。检查、修理塔基础的裂纹、下沉