除尘器设计火电厂

2022-07-25 版权声明 我要投稿

第1篇:除尘器设计火电厂

热电厂机械通风除尘系统的设计研究

【摘要】:通过对热电厂和集中供热锅炉房吸尘系统的分析,指出了设计方法和保证系统安全运行应采取的措施。在此基础上,对热电厂机械通风除尘设备进行系统设计。

【关键词】:热电厂;通风除尘;设计;

在大型火力发电厂中解决环境积尘问题一般有两种方法:一种是采用移动式工业吸尘器(车),将吸尘器(车)的吸管连接到积尘场所的固定吸尘管路上就可以进行清扫。其缺点是用于锅炉本体和楼梯过道比较困难,且在清倒贮尘罐时既麻烦又容易造成二次污染。另一种是固定式吸尘系统,它由负压源、除尘器和一套完整的管路组成。一般除尘器所排粉尘直接送入灰沟,乏气则排入锅炉尾部烟道。该系统的优点是适用范围广,可用于锅炉厂房各易积尘场所,不存在二次污染问题。目前,固定式吸尘系统在大型燃煤电厂中已经广泛采用。

一、械通风除尘系统设计要点

1.1、除尘系统的排风量,一般按其全部吸风点同时工作计算。非同时工作吸风点的排量较大时,系统的排风量,可按同时工作吸风点的排风量并应附加各非同时工作吸风点排风量的15~20%计算,但在各间歇吸风点上必须装设阀门。

1.2、煤斗问运煤皮带层的除尘系统不宜过长,当锅炉机组较多时,可按单炉或二台炉为一单元分别设置除尘系统。如除尘器在煤仓上,推荐每个煤仓宜设置单独的除尘系统。当输煤系统为双路皮带(其中一路备用)时,每路皮带宜单独设置一个除尘系统。当两路皮带合用一个除尘系统时,其风量按一路皮带运行所需风量附加15%一20%计算,此时吸风管应装设切换阀门。

1.3、除尘系统的电动机开关应与相应的运煤设备电动机开关设置在一起。必要时可加连锁装置。除尘风道应采用圆形截面,直管段一般采用厚度为1.5~2.0n-an钢板制作;异形管采用2.5~3.0mm钢板制作。风道直径不宜小于100mm;风道应尽量垂直或倾斜敷设。在倾斜敷设时,风道与水平面所成倾角一般不小于45度。尽量避免小坡度或水平敷设;除尘风道风速一般不小于13m/s,在除尘设备后的风道流速不小于8m/s。

1.4、除尘系统应设置测量孔以便检测流量、含尘浓度等。测量孔应设置在气流平稳便于操作的管段上;在倾斜或水平风道侧面、三通管侧面或风道端部应有清扫孔;风道三通的夹角不宜大于30。除尘系统的吸风点,宜设置斜插板阀,以便运行时切换和调整。调节阀不宜装在水平段上;除尘系统的风道计算应尽可能使各环阻力平衡,各环阻力差应不大于10%;除尘系统应采取防静电接地措施,设备材料不应采用容易积聚静电的绝缘材料制作。

二、除尘风管设计

负压吸尘系统目前应用较多的是旋风除尘器和布袋除尘器(双级布置时,旋风除尘器在前,布袋除尘器在后,也有两级都使用旋风除尘器。)旋风除尘器的缺点是不能长时间连续运行(锁气器不动作)当除尘器下部堵塞时,将起不到分离作用,风机会很快磨损,布袋除尘器除尘效率高#但缺点是占地面积大,布袋需定期更换,且需频繁地反吹或振打等。

2.1、除尘风管采用枝状或集合管式。集合管有水平、垂直两种形式。水平集合管内风速取3—4m/s,垂直集合管取6—10m/s。枝状除尘风管宜垂直或倾斜布置,倾斜敷设时与水平面夹角应大于450,小坡度或水平敷设的管段应尽量缩短,并应采取防止积尘的措施。必须水平布置时,风管不宜过长,且风速必须大于规定的最小风速。但根据电力系统各设计院多年实践经验,水平及倾斜风管内极易积尘,又根据石横、平圩电厂煤仓间除尘风管设计中,水平风管最小风速取17m/s(美国标准)。故本文推荐风速为:水平风管风速:17m/s,倾斜风管风速:15 m/s,垂直风管风速:11m/s(见<火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定>DL/T5035---94·中华人民共和国电力工业部);

2.2、除尘风管宜明设,尽量避免地沟敷设;

2.3、为清扫方便,在水平风管、倾斜角小于45。风管、异形管件附近或其它适当部位应设密封清扫口;

2.4、支风管应尽量从侧面或上部与主风管连接,三通的夹角一般取15。一30,不宜大于450;

2.5、除尘器后风速以8—10m/s为宜;

2.6、有可能发生静电积聚的除尘风管应设计接地措施;

2.7、各支风管之间的不平衡压力应不小于10%;

2.8、除尘风管应采用圆形钢制风管,钢板厚度不宜小于2mm,异形管件的钢板厚度不宜小于3nnn;

2.9、除尘系统的风管应设置必要的测试孔,其位置和数量应符合检测要求。由于除尘系统在投产和维修后,都需要进行效率及工况测试,为避免临时开孔,设计应统筹确定开孔位置并装有丝扣封盖或丝堵;

三、系统设计

3.1、吸头及连接管,吸头上的吸口设计为单向吸口,以免吸入多余空气,吸头可活动,以便于操作。在吸口处增设毛刷,先将灰尘松动,然后吸入系统,吸头连接管选用d50 mm的铝合金薄壁管,也可用其它管材代替#但其耐热温度应大于80摄氏度,抗压强度应大于30千帕,长度在1.5米左右。

3.2、选用d50 mm螺纹塑料管或加强橡胶软管,温度较高的炉顶等处用橡胶管,一般场所用塑料管,长度以不大于8米为宜,否则阻力太大。

3.3、固定支管。选用d133mm的无缝钢管,该管通过斜焊在其上的管插头与软连接管相连。管插头上装有自动堵板,以保证拔掉软连接管时自动关闭,保证系统的严密性。

四、尘器设备选择

除尘器的选择,应考虑下列因素,并通过技术经济比较确定:含煤尘气体的化学成分、腐蚀性、温度、湿度、流量及含尘浓度;煤尘的化学成分、密度、煤尘的粒径分布,吸水性、粘结性、比电阻、可燃性和爆炸性等;除尘器所收集的煤尘回收形式;除尘器分级效率或总效率;除尘系统的初投资和运行费用以及维护管理的简繁程度。在输煤除尘系统设计中,宜选用湿式除尘器、高压静电除尘器及布袋式除尘器。当选用两极除尘时,干式旋风除尘器可作为第一极除尘器。各除尘系统所捕集的煤粉一般都应回收。在寒冷地区除尘器应布置在有采暖设施的室内。

选用湿式除尘器时,应有煤泥污水回收和处理措施。水浴式除尘器的反冲洗水管人口压力宜保持在100—200kPa。布袋式除尘器应按下列要求选择:输煤系统除尘宜选用大气反吹类型或回转反吹类型布袋除尘器,也可选用机械振打清灰的小布袋除尘器;初含尘浓度小于159/m3的扬尘点,有压缩空气气源时,可选用脉冲布袋除尘器;袋式除尘器的滤料,宜选用强度高、防静电、不粘尘的滤布;大气反吹袋式除尘器,当滤料为玻璃纤维时,过滤风速为O.5~0.9m/min;滤料为涤纶208时,过滤风速为1一1.2m/min。

参考材料

[1]. 雒新峰:热电厂锅炉房负压源环境清扫系统设计[J]. 热力发电2004年第7期。

[2]. 吕太等:热电厂和集中供热锅炉房吸尘系统设计[J]. 暖通空调2003年第1期。

[3]. 费洪义:袋式除尘器电控系统设计及研究[J]. 电站系统工程2009年第3期。

[4]. 孙超:热电厂机械通风除尘系统设计[J]. 林业科技情报2008年第3期。

作者:王勇君

第2篇:火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术研究

摘 要:随着经济建设的快速发展和工业生产规模的不断扩大,我国大气环境污染问题日益凸显。氮氧化物、硫氧化物等污染物会严重破坏生态环境,同时也对人体健康造成严重危害。当前,火电厂要加强对先进脱硫脱硝及烟气防尘技术的应用,有效提升煤炭燃烧效率,最大限度地减少污染物排放量。本文分析了火电厂锅炉加强脱硫脱硝及烟气防尘技术应用的重要性,并结合技术特点和发展现状,对具体的脱硫脱硝及烟气防尘技术进行探究。

关键词:火电厂;污染物排放;脱硫脱硝;烟气防尘技术

近年来,我国社会经济持续发展,人们的物质生活水平不断提高,进一步加剧了煤炭资源紧张的态势。与此同时,可持续发展理念和环境保护理念逐渐深入人心。火电厂污染物排放量较大,能源消耗较多,其需要加强控制,不断改进和优化脱硫脱硝及烟气防尘技术,有效降低污染物排放量,切实提高能源利用效率。

1 火電厂锅炉加强脱硫脱硝及烟气除尘技术应用的重要性

随着节能环保理念在各行各业的广泛渗透,火电厂也加大了对脱硫脱硝及烟气除尘技术的应用力度,这有助于有效平衡社会发展与环境保护的关系。同时,为了更好地顺应节能减排发展趋势,火电厂要不断改进并完善脱硫脱硝和烟气除尘技术,提高燃煤利用率,有效降低生产成本,同时保障企业员工及附近居民的身体健康[1]。随着大气环境质量重视度的不断提高和相应污染治理措施的出台,火电厂要积极承担社会责任,加强对脱硫脱硝及烟气除尘技术的应用,以实现节能减排目标,为社会可持续发展贡献力量。

2 火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的特点和现状

2.1 技术特点

目前,不少火电厂对脱硫脱硝及烟气防尘技术应用重要性的认识不断提高,在实际生产过程中也加大了应用力度。这种技术的应用较为简单,应用过程采用自动化控制,对操作人员的技术要求较低,能够有效减少锅炉工作人员的数量。其间要对酸碱值和温度等相关要素进行检测,保障技术应用的有效性和科学性。另外,脱硫脱硝及烟气除尘技术能够减少火电厂的成本支出及人力资源消耗,充分体现应用成效。最后,此技术对火电厂锅炉具有较好的适应性,应用过程不会对燃烧装置造成负面影响,同时能够有效防止对环境造成二次污染。

2.2 技术发展现状

随着人们环境保护意识的不断增强和可持续发展战略的不断推进,为了进一步提高环境保护力度,有效处理自身排放的大量污染物,火电厂加大了脱硫脱硝及烟气除尘技术的研发和应用力度。现阶段,脱硫脱硝及烟气除尘技术凭借自身的应用优势,在火电厂中得到广泛应用。同时,随着各行各业的快速发展,煤炭能源需求量持续增长,火电厂的总体煤炭消耗量不降反增,这不仅与现阶段节能减排等可持续发展要求相违背,也加大了污染物排放量,使环境污染问题更加严峻,甚至导致酸雨。因此,相关人员应根据技术应用现状,对脱硫方式及除尘设备等进行持续改造和优化,进一步提高技术应用策略的科学性和有效性。

随着我国经济建设的发展和环境保护力度的加大,在实际生产过程中,很多火电厂积极应用脱硫脱硝及烟气除尘技术,对大气污染进行有效治理。调查发现,此技术在火电厂中的应用已初具规模,部分区域的大气质量已逐渐改善。脱硫脱硝时,火电厂通常采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,加强对锅炉煤炭燃烧量的控制,因吸收塔存在不同的形式,实际应用成效有所不同。目前采用的吸收塔主要有液柱塔、填料塔、鼓泡塔及喷淋塔,其中,液柱塔具有较好的应用成效。

选择性催化还原技术(SCR)在实际应用中展现出良好的脱硫、脱硝和除尘效果,能够对污染物排放进行有效控制,也成为火电厂脱硫脱硝的重要技术之一。实际应用环节,锅炉技术人员要对系统进行设计和调试,完成基本操作,有效满足脱硫脱硝要求。与发达国家相比,我国脱硫脱硝及烟气防尘技术仍处于探索阶段,因此需要借鉴和学习国外的先进经验,有效结合我国科研成果,进一步促进脱硫脱硝及烟气防尘技术的创新发展。SCR烟气脱硝工艺的流程如图1所示。

3 火电厂锅炉脱硫脱硝技术分析

在锅炉运行过程中,火电厂应用脱硫脱硝技术,能够有效去除煤炭中的氮元素及硫元素,同时防止煤炭燃烧期间硫氧化物及氮氧化物的生成,最大限度地缓解环境污染问题[2]。近年来,人们不断加大技术研究力度,极大地推动了脱硫脱硝技术的发展。目前,较为常用的脱硫脱硝技术主要有三种。

3.1 湿法脱硫技术

湿法脱硫技术主要采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,基于硫氧化物的化学反应原理,营造其与石灰石反应的条件,吸收排出气体中的二氧化硫,促进石膏液的生成,从而实现脱硫脱硝。

3.2 臭氧氧化结合化学吸收技术

臭氧氧化结合化学吸收技术通过臭氧将氮氧化物氧化,再将产物送至洗涤塔内进行洗涤,使污染物溶于水,从而实现脱硫脱硝。在实际应用中,洗涤装置被安装在锅炉尾部,锅炉内煤炭燃烧过程产生的污染物会直接输送至洗涤塔,该技术能够实现良好的脱硫脱硝效果,脱硫效率可达100%,脱硝效率超过85%,相较之下,脱硫效果高于脱硝效果。

3.3 干法及半干法脱硫脱硝技术

随着科学技术的不断发展,干法及半干法脱硫脱硝技术得到长足的进步,其不仅包括电子束辐照烟气脱硫脱硝技术、近脉冲电晕同步脱硫脱硝技术,还包括流光放电等离子体法、活性焦吸附法、电催化氧化法等新型工艺。虽然上述技术的基本原理一致,但所采用的催化介质各不相同,使得处理方式不断拓展,应用前景更加广阔。电子束辐照烟气脱硫脱硝技术是一种干法脱硫脱硝工艺,不产生废水废渣,系统简单,操作方便,过程易于控制。干法脱硫脱硝工艺流程如图2所示。

4 火电厂锅炉烟气除尘技术分析

煤炭是火电厂锅炉运行的主要燃料,锅炉燃料输送、筛选和粉碎等处理过程会出现大量烟尘,容易对相关工作人员和周边居民的身体健康造成不利影响。因此,火电厂要加强对烟气除尘技术的应用,有效减少锅炉运行过程的有害物质排放量,消除具有较强污染性的烟尘[3]。现阶段,烟气除尘技术能够将烟尘中的各种成分有效分离,并对其进行回收处理。目前采用的烟气除尘技术主要有袋式除尘技术和静电除尘技术等。在实际应用中,火电厂应结合自身实际情况及需求,合理选择烟气除尘技术。

4.1 袋式除尘技术

袋式除尘技术具有较高的技术含量,为了提高应用成效,火电厂需要充分考虑设计参数、滤袋质量等影响因素,并根据自身实际情况,制定合理的烟气除尘方案。在实际除尘过程中,烟气除尘方案应加强与脱硫脱硝设备的配合,充分发挥袋式除尘设备的作用,有效延长设备使用寿命,提升环保性能。随着研发力度的不断加大,袋式除尘设备的功能不断增加,采用的滤料越来越精细,从而使除尘质量和效率有效提高。在应用袋式除尘技术时,人们要合理选用滤料及滤袋,确保滤料质量以及滤袋的使用性能和寿命。以往采用的滤袋需要定期更换,使得除尘成本增加,也会对除尘设备的正常运行造成不利影响[4-5]。目前,袋式除尘技术是火电厂除尘处理的首选技术。

4.2 静电除尘技术

静电除尘技术在我国的应用时间较长,能够快速消除烟气中的颗粒物。静电除尘器能够有效处理烟气中的颗粒,被赋予电荷的颗粒会被除尘器的正负电极吸附,从而实现烟尘处理目标。静电除尘技术的处理效率较高,但因电阻极易对其造成不利影响,使得处理效率无法保证,因此该技术逐渐被淘汰。

5 结语

煤炭作为我国主要能源之一,是火电厂的主要燃料,在社会经济发展中发挥着重要作用。同时,煤炭燃烧会带来极大的污染问题,其产生的大量污染物会破坏大气环境,给人们的身体健康带来严重威胁。因此,火电厂要加强对锅炉燃烧环节的重视,合理选择脱硫脱硝及烟气除尘技术,最大限度地减少有害物质的排放量,提高煤炭燃烧效率,降低运行成本,使经济效益和生态效益实现共同提升。

参考文献:

[1]李忠华.电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术研究[J].电子乐园,2019(8):210.

[2]马龙,殷满华.电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术[J].大科技,2020(16):131.

[3]苑大峰.探讨火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术[J].科学与财富,2019(32):74.

[4]陳新顺,张欢.火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术解析[J].山东工业技术,2019(5):196.

[5]张健.电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术研究探讨[J].化工管理,2017(23):167-168.

作者:张志军

第3篇:火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术探究

摘 要 随着社会经济发展的需要,对电力的需求也越来越大,火电厂在发电过程中所产生的污染问题一直以来被人们所关注。本文从火电厂锅炉中对脱硫脱硝和烟气除尘技术的重要性进行阐述,对当前锅炉脱硫脱销和烟气除尘技术的发展现状和特点进行了说明,最后对脱硫脱销技术和烟气除尘技术进行了详细的分析。希望能对相关行业起到一定的借鉴作用。

关键词 火电厂 脱硫脱硝 烟气除尘 环境保护 能源消耗

1 前言

当前由于我国电力的供应主要还是以火力发电为主,这就使得大量的煤炭资源用于火力发电。在火力发电中,由于煤炭的燃烧,产生的粉尘等污染物如果直接排放到大气中,会给我们生存的环境造成非常大的伤害。因此,在能源消耗的同时,必须要通过各种技术手段来降低锅炉在燃烧时造成的环境污染问题。

2 火电厂锅炉加强脱硫脱硝及烟气除尘技术应用的重要性

随着人们对环境保护的重视度不断加大,火电厂在电力生产制造过程中硫化物等的排放,也引起了人们的极大重视。火电厂自身也加大了锅炉脱硫脱硝和烟气除尘技术的应用。纵观全球,能源消耗和环境破坏所带来的问题,不仅限制了社会的经济发展,也严重影响到了人类的可持续发展。因此,节能减排是趋势。减少煤炭燃烧过程中的污染排放,提高煤炭在燃烧过程中的利用率,不仅能达到降低成本的目的,更重要的是向大气中排放的污染物减少,有利于人们的身心健康。国家层面和地方政府也在陆续出台了一些政策和法规,火电厂必须要积极承担相应的社会责任。加大锅炉脱硫脱硝和烟气除尘技术的研究,充分把握技术发展现状,并结合我国目前火电厂的现状,通过技术的不断完善,逐步降低污染物的排放,为实现可持续发展提供技术支持。

3 火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术的特点和现状

3.1 技术特点

当前,我国绝大多数火电厂在实际电力生产制造过程中都较多地脱硫脱硝和烟气除尘技术。这项技术由于比较简单,对电厂的规模要求不大,而且需要投入的资金有限,在应用过程中也多数采用自动化控制,极大减少了人员的劳动力,而且在锅炉工作时通过自动监测酸碱值和温度,保证的测量数据的及时性和准确性[1];另外,脱硫脱硝和防尘的应用,使得煤炭得到了充分的燃烧,在减少了污染物排放的同时,还提高了能源的燃烧效率。从大的层面来说,这有利于不可再生资源的节约,促进社会经济的发展。小的方面来说,由于能源的充分利用,减少了电厂的成本支出,提高了电厂的经济效益,促进电厂健康发展。

3.2 技术发展现状

随着人们对环境保护的意识不断提高,对各种社会活动中产生的各种污染排放物的要求也越来越严格。为了保护地球环境,国家层面也制定了很多关于环境保护的法律法规,这就使得企业要不断通过技术改进,以此满足法律法规关于排放的要求。火电厂在锅炉脱硫脱硝以及烟气除尘方面也投入了很多的精力,不斷加大新技术新设备的研发力度,逐渐在各火电厂中得到了普遍的应用。随着全球可开采煤炭资源的不断减少,而由于经济的发展需要,对煤炭的需求量却是在不断增加,因此火电厂技术人员需要在当前技术基础上,结合法律法规要求和技术的应用现状,不断对锅炉的脱硫和脱硝方式进行优化和改造,精益求精,进一步提高脱硫脱硝和烟气除尘的科学性和有效性。

我国的火电厂目前普遍采用石灰石和石膏并加湿进行脱硫的技术工艺。这种技术工艺根据吸收塔的存在形式不同,所产生的效果会有所区别。目前各大火电厂中采用的吸收塔主要有喷淋塔、填料塔和液柱塔等多种式样,其中液柱塔的使用效果最为明显。

4 火电厂锅炉脱硫脱硝技术

火电厂中锅炉的脱硫脱硝技术主要有下述四点。

4.1 干法脱硫脱硝技术

这项技术的使用,几乎不会给电站带来副作用,因此属于比较重要的技术。它的要点是必须要在干燥的环境中进行操作。通过使用颗粒状或者是粉末状的吸收剂将锅炉废气中的硫和硝吸收,达到清除的目的。而吸收剂通过化学反应则生成了干粉。使用这项技术进行脱硫脱硝,它的优点是不会产生废硫或者是水,电站的锅炉一直处于干燥状态,这样就避免了电站锅炉内的设备发生腐蚀。不仅起到了保护设备、降低电厂运行成本的目的,而且还避免了空气的二次污染。目前干法脱硫脱硝技术有脱硫和脱氮两种。脱硫使用的是荷电干式喷射法[2],它通过快速路过加料区的方法,减少了反应时间,不仅提高生成效率,而且还提高了脱硫脱硝的成功率;脱氮法是等离子法。它主要是使用高能电子对锅炉中的硫酸铵和硝酸铵进行分解,生成对环境无污染的物体。干法脱硫脱硝技术最大的缺点就是成本偏高,这会对火电厂的经济效益产生不利影响。

4.2 半干法脱硫脱硝技术

它是在气固液体中,对烟气的蒸发反应观察,和除尘器共同进行脱硝脱硫的一种技术方法,与干法脱硫脱硝技术有些类似。目前各火电厂中应用的主要有以下两种形式:(1)炉膛内钙的加入和加湿活化,通过活化反应,清除锅炉废气里面的硫和硝;(2)通过吸收剂直接进行脱硫脱硝。

4.3 湿法脱硫脱硝技术

该技术是目前火电厂锅炉中脱硫脱硝应用最广泛的一种方法。不仅应用成熟,而且还有脱硫脱硝效率高、无污染物产生等优点。当前,在各火电厂应用中的湿法脱硫脱硝技术主要有以下两种:(1)通过使用吸收剂,全方位无死角将锅炉中二氧化硫进行吸收。考虑到和二氧化硫进行化学反应后生成的物质不能对环境造成二次污染,使用的吸收剂是高碱性物质。在一定的温度和环境下,生成了费电石渣。相对于将硫化物的气体通过化学反应生成硫化物的固体,从而实现脱硫目的;(2)使用石灰石+石膏湿法,它的优点是提高脱硫脱硝的效率。一般来说可以达到91%以上。而且脱硫后形成的物质不仅不会对环境造成二次污染,还可以重复进行利用,对于企业的经济成本具有一定的好处。因此,这种方法被广泛用在当前各火电厂的脱硫脱硝技术应用中。

4.4 臭氧氧化脱硫脱硝技术

这种方法是通过将对氮氧化物进行氧化,再送到洗涤塔内进行洗涤,使生成的氧化物融入到水中,从而达到脱硫脱硝的目的。这种技术应用一般都会将洗涤的装置安装在锅炉的尾部,燃烧过程中产生的硫化物和氮化物通过管道被输送至洗涤装置处。这种装置对于脱硫效果非常好,几乎能实现100%。但是对于脱硝的效果要稍微差一点,大约在85%。不过由于氧化物融入到水中,生成的污染物如果处理不当,容易造成二次污染。

5 火电厂锅炉烟气除尘技术

煤炭在燃烧过程中,由于煤炭的质量、燃烧的充分性等因素,会导致燃烧时有各种固体小颗粒状物体产生。这些小颗粒如果处理不当被排放到空气中,也会给环境带来极大的危害。当前火电厂中普遍采用的烟气除尘技术有袋式除尘和静电除尘这两种方法[3]。两种方法各有千秋,火电厂需要根据自身实际情况来选择适合自己的类型。

5.1 袋式除尘技术

这种技术对于火电厂的技术提出了比较高的要求。比如在系统设计时的参数、滤袋的质量等因素。在技术实施过程中,应结合脱硫脱硝系统的實际情况,不仅能够充分发挥其除尘效率,而且还可以延长系统的使用寿命。随着电厂对袋式除尘技术的研发力度不断加大,系统的功能也越来越完善,使用的滤料达到的除尘效果也越来越好。该项技术在应用时,关键点为要选用合理的滤袋和滤料。这是因为煤炭燃烧后产生的粉尘颗粒大小不一,根据火电厂煤炭的实际情况来选择,才能达到很好的除尘效果。如果选用的滤袋和滤料不合适,不仅达不到除尘的效果,还会由于这些颗粒被吸入到设备中,对设备产生一定的负面影响。

5.2 静电除尘技术

煤炭燃烧后产生的颗粒物粉尘飘浮在空气中,通过静电除尘技术,能够快速将颗粒物收集起来。由于技术简单,而且投入成本较低,长期以来在我国火电厂中得到了广泛的应用。在该技术中,先对颗粒物施加电荷,再给除尘器通电,使得烟尘被除尘器的正负极吸附。虽然这种技术有着操作简单、除尘效果好的优点,但是系统的电阻会对除尘器的除尘效果容易产生影响,使得锅炉中的除尘效果无法办证。我国各火电厂也逐渐意识到了这个问题,在现行技术基础上不断优化,使其具有更精准的除尘效果。

为了实现更好的脱硫脱硝和除尘效果,目前有一种除尘一体化技术[4],它是先采用干式旋转电极除尘器,在脱硫脱硝工艺完成之后再使用湿式除尘器。通过热量的增加对回收装置,实现高效的除尘。

6 结语

综上所述,为了不断适应环境法律法规的要求,以及从社会和生态环境的可持续发展角度来说,火电厂必须要加大对锅炉燃烧过程中脱硫脱硝技术的研究,以及对燃烧时颗粒物的充分吸收技术进行探讨。煤炭作为经济发展的主要能源,随着开采的力度不断加大,最终将会枯竭。如何提高煤炭的燃烧使用率,如果减少煤炭燃烧过程中带来的环境污染问题,这些都是火电厂需要考虑的问题。合理选择脱硫脱硝和烟气除尘技术,减少有害物质的排放,降低火电厂的生产成本,使得企业在生态保护和经济效率两方面共同发展,全面促进社会的可持续发展。

参考文献:

[1] 张志军.火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术研究[J].能源与化学,2021,743(09):125-127.

[2] 陈新顺,张欢.火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术解析[J].山东工业技术,2019(05):196.

[3] 沈淼,苏晖,孙芳婷.探究电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术[J].科技,2020(04):42-43.

[4] 蒋锡根,胡海亮.探讨火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术[J].化工设计通讯,2017,43(10):144.

作者:陈林

第4篇:火电厂布袋式除尘器

1、绪论

各国燃煤电厂烟尘排放标准比较燃煤电厂对除尘器类型的选择与本国的烟尘排放标准密切相关.随着烟尘排放标准的日趋严格,对除尘器类型的选择逐步由机械除尘器,文丘里水膜除尘器到高效的静电除尘器,再到袋式除尘器. 中国GB 13223-1991《燃煤电厂大气污染物排放标准》是1991年颁布,1992年开始实施的.1996年修订了该标准,代之以B13223-1996《火电厂大气污染物排放标准》,对1997年1月1日以后的新扩改建电厂,烟尘排放标准值为200~600mg/m3.国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2003年12月23日发布了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003),并于2004年1月1日开始实施.随着燃煤电厂烟尘排放标准的进一步严格,将有越来越多的电厂选择高效的袋式除尘器. 袋式除尘器属过滤式除尘器的一种,是治理大气污染的高效除尘设备.其最大的优点是除尘效率高,通常在实验室里测试效率可高达99.9999% ,在实际应用中除尘效率也能达到99.99%.经袋式除尘器过滤后的烟气含尘浓度一般都低于30mg/m3,有的甚至在10mg/m3以下,并且袋式除尘器还能有效捕集对人体危害最大的5μm以下的超细微小颗粒(即呼吸性粉尘).由于袋式除尘器具有除尘效率高,不受粉尘和烟气特性影响,运行稳定的优点,近年来被广泛应用于钢铁,有色冶金,水泥,烟草和垃圾焚烧等行业.

2、袋式除尘器发展概况

中国袋式除尘器的发展经历了3个阶段:第1阶段.在20世纪50年代主要是采用原苏联型式的产品, 60年代前后中国有少数几个设计研究单位在仿照美国,日本等国的脉冲型,机械回转反吹扁袋型除尘器的基础上开始生产自己的产品. 第2阶段.1973年以后,国内开始出现了一批袋式除尘器的生产企业.到了80年代,一些设计院,科研单位和大专院校在学习,引进,消化,移植宝山钢铁厂从日本引进的大型反吹风布袋除尘器后,结合国内各行业的需要和生产厂家一道开发,研制,生产了大型反吹风布袋除尘器,开发了分室反吹风袋式除尘器和长袋低压脉冲袋式除尘器,每小时处理风量100万~291万m3 , 滤袋长度达10m.在80年代,大型反吹风袋式除尘器是钢铁行业首选的大容量烟气净化设备,但在随后的使用中逐渐暴露出一些问题,主要是由于其反吹清灰方式为柔性清灰方式,虽对滤袋损伤较小,但在粉尘粘性较大,浓度较高时,阻力上升较快,在一定外部条件下容易糊袋. 第3阶段.进入90年代以来,随着大型脉冲喷吹袋式除尘器的研制成功,袋式除尘器的发展上了一个新的台阶.大型脉冲清灰袋式除尘器相对大型反吹清灰除尘器的最大优点在于清灰效果更好,运行更加可靠, 而且还可以延长滤袋的使用寿命.

3、布袋除尘器原理及系统组成简介 3.1 工作原理

袋式除尘器主要是利用滤料(织物或毛毡)对含尘气体进行过滤,以达到除尘的目的.过滤的过程分2个阶段,首先是含尘气体通过清洁的滤料,此时起过滤作用的主要是滤料纤维的阻留.其次,当阻留的粉尘不断增加,一部分粉尘嵌入到滤料内部,一部分覆盖在滤料表面形成粉尘层,此时主要依靠粉尘层过滤含尘气体.含尘气体进入除尘器后,气流速度下降,烟尘中较大颗粒直接沉淀至灰斗,其余尘粒从外至内穿过滤袋进行过滤,清洁烟气从滤袋内侧排放,飞灰被阻留在滤袋外侧.随着积灰的不断积累,除尘滤袋内外侧的压差逐步增加,当压差达到设定值时,脉冲阀膜片自动打开,脉冲空气通过喷嘴喷入滤袋,滤袋膨胀,从而使附着在滤袋上的粉尘脱落,达到除尘的效果. 3.2 系统组成

袋式除尘器主要由四大系统组成,分别是清灰系统,控制系统,检修系统,安全保护系统(包括锅炉点火投油,低负荷运行投油稳燃时投入预涂灰系统,保护滤袋; 烟温超过设定值时,启动紧急喷水系统,降低烟温,保护滤袋.其中清灰系统是袋式除尘器的消化器官,袋式除尘器的运行效果在很大程度上取决于清灰机构及其控制系统. 3.3 袋式除尘用过滤材料

滤袋是袋式除尘器的核心部件.滤料的品种和质量,除尘布袋的结构和缝制水平是衡量袋式除尘器技术水准的一个重要因素.目前国内生产的袋式除尘用滤料品种主要有208涤纶绒布,729聚酯机织布,针刺毡,聚四氟乙烯覆膜滤料.针刺毡类过滤材料主要用于脉冲清灰型袋式除尘器,机织过滤布主要应用于反吹风类大型袋式除尘器,近年来中国脉冲除尘器的发展速度明显高于反吹风类除尘器的发展速度.由于袋式除尘器在应用中经常遇到处理高温烟气,故袋式除尘器使用耐高温滤料在高温条件下的应用是一个研究热点.

4、袋式除尘器在燃煤电厂中的应用

随着国家粉尘排放标准的提高,在燃煤电厂烟气处理中,静电除尘器因其除尘效率受粉尘性质的影响较大,因而难以保证长期,稳定高效地运行.而随着袋式除尘技术的发展,袋式除尘器适应性强,除尘效率高,运行稳定,可靠且不受锅炉燃烧工况和粉尘特性影响的优点逐渐显示出来,越来越多的新建,扩建,改建火电厂开始选用袋式除尘器来处理锅炉烟气. 4.1 袋式除尘器在电厂中应用的技术特点 (1)烟气温度

在考虑一定安全系数的条件下,要根据常规条件下的烟气温度合理地选择滤料,同时也应考虑事故条件下,因高温而造成的滤料失效.烟气中是否存在正在燃烧的颗粒物也是必须注意的问题,若存在,可以通过加长烟气连接管或在烟气连接管较短且没有足够空间加长的情况下设臵必要的阻火装臵等方式加以解决. (2)烟气特性

电厂的烟气一般都具有酸碱腐蚀性,因此应根据烟气的腐蚀性强度选择适宜的滤料,同时也应考虑烟气通道内的防腐措施.此外,还应采取相应的措施避免烟气中含有的油雾,细微絮状物等粘性物质附着在滤料上造成滤料堵塞. (3)袋式除尘器预除灰

在机组启动或低负荷稳燃时需要使用燃油,因此,为了避免不完全燃烧的油烟粘袋造成滤袋堵塞,故在袋式除尘器投入使用前,应对新布袋进行预除尘(喷粉煤灰)或设臵旁通,而对老布袋则不用清灰,以保证其具有一定的灰尘层. (4)袋式除尘器停机

若停机时间短,则不应为滤袋清灰,而需注意除尘器的保温; 若停机时间长,则应为所有滤袋清灰,并利用引风机将袋式除尘器内残留的酸性气体清除干净. 4.2 袋式除尘器应用于国内燃煤电厂过程中存在的问题

袋式除尘器在中国的燃煤电厂中的应用起步于上世纪70年代,但是在随后的应用中出现了很多问题,使得袋式除尘器的应用一直不是很理想.存在的主要问题有: (1)设备阻力损失较大

由于设计的原因,在除尘器的实际使用时所处理的烟气量大大超过了设计烟气量,使得烟道流速和过滤速度大幅度增加,阻力上升.另外由于清灰效果不佳,也导致阻力上升. (2)滤袋破损

由于磨损,机械损伤,烟气超温,烟气中酸性气体的腐蚀,以及滤袋的质量不好,制造不佳,安装不规范等都易导致滤袋的破损. (3)花板积灰

由于滤袋的破损,滤袋的连接短管和花板之间密封不好等原因导致花板不同程度的积灰,从而影响到袋式除尘器的运行.

5、结 语

虽然目前静电除尘器仍占据中国燃煤电厂烟尘控制主流设备的位置,但随着烟尘排放标准的提高以及电厂脱硫技术的发展,以及袋式除尘技术和滤料技术的发展,袋式除尘器必将以其特有的优势在城市燃煤电厂除尘设备改造以及部分新建,扩建电厂除尘领域中占有越来越多的份额。

第5篇:电厂锅炉布袋除尘器总结报告

××炉布袋除尘器总结报告

×号电除尘改布袋除尘改造工程从4月25日进场后,经过拆除、改造、安装等过程,至此已顺利完工。

我公司在此次改造工程过程中克服了一切不利的因素。在塔吊等重型设备无法进入现场的情况下,我公司果断的采取井架和人工搬运的方式进行拆、装;在较差的天气和施工条件下,我公司人员每日奋战在现场; 此外在保证安全及质量的情况下,我公司经常加班加点地施工,以确保工程的完工。在本次3号炉的改造过程中,我公司得到了电厂领导以及二期项目部的关心以及大力帮助,使我公司能顺利的完成×号炉的改造。 在这次的×号炉改造工程中,我公司的一切设备都是按照国家规范标准进行定购、安装。电气方面采用的是西门子、欧姆龙及施奈德的原装产品,PLC也是在保留了×#、×#原有的触摸屏操作和优化控制管理外,控制系统能以工艺画面和棒状图、趋势图进行数据实时显示生产信息、设备状态和故障信息,制表打印及信息存储记录。控制系统应能进行故障自诊断,并应有必要的故障报警系统,使操作简洁、舒适,运行安全、可靠。外围设备、电缆采用有效的抗干扰技术,保证控制系统、测量系统能够适应现场环境并正常运行。在结构方面,本次×号炉的花板是用激光制作的8mm碳钢,使布袋的固定更为平整,使用寿命得到保证;而脉冲阀仍旧采用的是韩国大禹生产的“TH”型脉冲阀,再配上按国家标准选购的分气包,清灰系统符合使用要求,工作性能也稳定可靠;为保烟气进气方式合理,我公司技术人员到现场进行反复勘查和计算,合理制作、安装了挡风板,保证了各单台除尘器烟气均匀,系统阻力的正常,并使烟气均匀地流过布袋,同时大颗粒粉尘预分离措施。而阀门采用的是三轴方风门,通过PLC的模拟控制,使门的开启符合电厂的实际运行情况,在安全性方面也得到了很好的保证。

在抓紧施工的同时,我公司也同时将袋式除尘器本体有关的结构、系统等图纸和电气及控制系统需要的技术资料,以及施工日志等跟施工工期保持一致。并将控制系统的控制原理、工艺流程、系统配置等对运行人员进行了说明及培训,以保证工程在后续工作上的顺利进行以及资料的移交。

本次×号炉电除尘改布袋除尘,在我公司的努力和电厂各个部门的大力协助下,无事故的顺利完成,从系统的动作试验和运行的情况来看,所有仪器都运行正常,设备也反映良好,达到了预期设定的目标。

第6篇:燃煤电厂布袋除尘器的使用特点

电厂燃煤锅炉烟气使用布袋除尘器的特点

燃煤电厂布袋除尘器是利用除尘器布袋的过滤原理来达到净化烟气的目的,而且,不管是哪种形式的布袋除尘器,保证粉尘气体净化后的浓度达标是没有问题的。但是,如何保护除尘布袋,延长除尘布袋的使用寿命,保证除尘布袋使用寿命超过三万个小时,控制除尘器运行小于1200Pa,甚至小于1000Pa,减少布袋除尘器运行费用,就是一个很重要的问题了。这不但需要制定严格的除尘器操作规范,更需要我们对燃煤电厂的烟气粉尘特性进行深入的了解。

生产除尘器的厂家都知道,同样是燃煤电厂锅炉烟气除尘,不同电厂采用的燃煤锅炉不同、锅炉采用的燃料不同,都会造成锅炉烟气特性的差异。并且锅炉使用年代和燃烧参数调整也会影响到烟气的成分。因此,朴华科技在为电厂燃煤锅炉配置布袋除尘器时通常都会实际检测燃煤锅炉的使用情况,观察锅炉烟气的特点,然后配置合理的布袋除尘器,从来不进行简单的配置方案复制。

通常情况下,煤粉锅炉较循环流化床锅炉产生的烟气氮氧化合物含量、排烟温度要高;旧锅炉因漏风率提高要比新锅炉产生的烟气含氧量、排烟温度要高;锅炉掺烧高炉煤气时烟气含氧量、排烟温度要升高;掺烧煤泥时烟气湿度、露点温度要升高;燃烧煤矸石时烟气含尘浓度也会大大增加,其中燃料的变化也会影响到烟气成分的变化和粉尘的特性改变。如:含硫量、灰分的增加,也会导致烟气条件变得更加恶劣。

由此可见,电厂燃煤锅炉烟气除尘并不是一个完全统一的除尘方案就可以通用的,需要除尘器厂家对锅炉烟气进行详细的检测,得到锅炉烟气的实际指标,才能在布袋除尘器的选择上更加有的放矢。

第7篇:旋风除尘器设计

中南大学

本科生课程设计(实践)任务书、设计报告

目 学生姓名 指导教师 学

院 专业班级 学生学号

除尘器设计计算

苏小根 马爱纯

能源科学与工程学院 热能与动力工程0902

1003090419

2012年

21日

1.除尘器

1.1 除尘器简介

除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。日常工业上使用的除尘器主要有:重力除尘器、惯性除尘器、电除尘器、湿除尘器、袋式除尘器、旋风除尘器等。

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,它的特点是结构简单,阻力小,但体积大,除尘效率低,设备维修周期长。惯性除尘器是一种利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用,将粉尘从气体中分离出来的除尘设备,特点是结构简单,阻力较小,但除尘效率低。电除尘器利用含尘气体在通过高压电场电离时,尘粒荷电并受电场力的作用,沉积于电极上,从而使尘粒和气体分离的一种除尘设备,其特点是效率高、阻力低、适用于高温和除去细微粉尘等优点。湿式除尘器是使含尘气体与水或者其他液体相接触,利用水滴和尘粒的惯性膨胀及其他作用而把尘粒从气流中分离出来,特点是投资低、造作简单,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。袋式除尘器主要依靠编织的或毡织的滤布作为过滤材料达到分离含尘气体中粉尘的目的,特点是适应性比较强,不受粉尘比电阻的影响,也不存在水的污染问题,同时存在过滤速度低、压降大、占地面积大、换袋麻烦等缺点。

1.2除尘器的概念和分类

除尘器是把粉尘从烟气中分离出来 的设备叫做除尘器 或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时,除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施。在国家采暖通风与空气调节术语标准中,明确了若干除尘器的具体含义,摘抄部分如下:

除尘器:用于捕集、分离悬浮于空气 或气体中粉尘例子粒子的设备,也称收尘器。

沉降室:由于含尘气流进入较大空间速度突然降低,使尘粒在自身重力作用下与气体分离的一种重力除尘装置。也称重力除尘器。

旋风除尘器:含尘 气流沿切线 方向进入筒体做螺旋形旋转运动,在离心作用下将尘粒 分离和捕集的除尘器。

袋式除尘器:用纤维性滤袋捕集粉尘的除尘器。

惯性除尘器:借助各种形式的挡板,迫使气流方向改变,利用尘粒的惯性使其和挡板发生碰撞而将尘粒分离和捕集的除尘器。

除尘器有很多种类,除尘器按其作用原理分成以下五类:

(1)机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。

(2)洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器,文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。

(3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等

(4)静电除尘器;包括管式静电除尘器、板式静电除尘器、湿式静电除尘器。

(5)磁力除尘器。

(6)旋风除尘器。包括:单筒旋风除尘器、多筒旋风除尘器。

(7)除尘器按照除尘方式分为:

(8)干式除尘器。

(9)半干式除尘器。

(10)湿式除尘器。现在工业中用的比较多的是电袋复合式除尘器及袋式除尘器。(fabric filter )

(11)工业气体如果直接排放到大气中,会对环境造成极大的污染与危害,形成酸雨、酸雾等恶劣气候,除尘器已经在国内应用广泛,目前出现的新型除尘器如电力除尘器、纤维粉尘除尘器复合式除尘器等都表现了除尘器还有很大的发展前景。

1.3除尘器的选型依据

(1)根据除尘效率的要求

所选除尘器必须满足排放标准的要求。要注意烟气处理量变化对除尘效率的影响。正常运行时,除尘器的效率高低排序是:袋式除尘器>电除尘器及文丘里除尘器>水膜旋风除尘器>旋风除尘器>惯性除尘器>重力除尘器 (2)根据气体性质

选择除尘器时,必须考虑气体的风量、温度 、成分、湿度等因素。

电除尘器适用于大风量、烟气温度<400C的烟气净化。 袋式除尘器适用于烟气温度<260C的烟气净化,不受烟气量大小的限制,但不宜处理高湿度和含油污的烟气净化。

易燃易爆的气体净化适合于湿式除尘器。 旋风除尘器的处理风量有限。

当需要同时除尘和净化有害气体时,可考虑采用喷淋塔和旋风水膜除尘器。 (3)根据粉尘性质

粉尘性质包括比电阻、粒度、真密度、粘性、憎水性和水硬性、可燃、爆炸性等。

比电阻过大或过小的粉尘不宜采用电除尘器、袋式除尘器不受粉尘比电阻的影响;

粉尘的浓度和粒度对电除尘器的效率影响较为显著,但对袋式除尘器的影响不显著,当气体的含尘浓度较高时(>30kg/),电除尘前宜设置预除尘装置。

袋式除尘器的型式、清灰方式和过滤风速取决于粉尘的性质。 湿式除尘器不适合于净化憎水性和水硬性的粉尘;粉尘的真密度对重力除尘器、惯性除尘器和旋风除尘器的影响显著。 (4)根据压力损失与耗能 (5)根据设备投资和运行费用 (6)节水与防冻的要求 (7)粉尘和气体回收利用的要求

2、旋风除尘器 2.1. 旋风除尘器简介

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-固分离装置。其特点是,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,运动消耗不大,运转、维护费用低;操作弹性大,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。旋风除尘器可捕集粒径为5um以上的粉尘,允许最高进口含尘质量浓度为100g/m3,最高温度450度,进口气流速度15—25m/s,阻力损失588——1960Pa,除尘效率50%—90%。

旋风除尘器按结构可分为,普通旋风除尘器、异性旋风除尘器、双旋风除尘器、组合式旋风除尘器。按其旋风子数量,可分为单管式和多管式。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。

2.2旋风除尘器的概念及类型

旋风除尘器,含尘气流沿切线方向进入筒体做螺旋形旋转运动,在离心作用下将尘粒分离和捕集的除尘器。

旋风除尘器有了上百年的发展历程,由于不断改进和为了适应各种应用场合出现了很多类型,因而可以根据不同的特点和要求来进行分类。

按照 旋风除尘器的构造,可以分为普通旋风除尘器、异形旋风除尘器、双旋旋风除尘器和组合式旋风除尘器

按照旋风除尘器的效率不同,可以分为通用旋风除尘器(包括普通旋风除尘器和大流量 旋风除尘器)和高效旋风除尘器

按清灰方式可以分为干式和湿式两种。

按进气方式和排灰方式,旋风除尘器可以分为以下四类: 切向进气,周边排灰; 轴向进气,轴向排灰; 轴向进气,轴向排灰; 轴向进气,周边排灰; 2.3旋风除尘器的工作原理和结构

旋风除尘器的除尘机理是使含尘气流作旋转运动,借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集与器壁,再借助重力作用使尘粒落入灰斗。

旋风除尘器由筒体、锥体、进气管、排气管和卸灰管等组成。旋风除尘器的工作过程是当含尘气体由切向进气口进入旋风分离器时气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下、朝锥体流动,通常称此为外旋气流。含尘气体的旋转过程中产生离心力,将相对密度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触,便失去径向惯性力而靠向下的动量和向下的重力沿壁面下落,进入排灰管。 2.4旋风除尘器的特点

旋风除尘器的优点是结构简单,造价便宜,体积小,无运动部件,操作维修方便,压力损失中等,动力消耗不大;缺点是除尘效率不高,对于流量变化大的含尘气体性能较差。

旋风除尘器的选型步骤如下: (1)除尘系统需要处理的气体量。

(2)根据所需处理的气体的含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件等初步选择除尘器类型。

(3)根据需要处理的含尘气体量Q,算出除尘器直径。 (4)必要时按给定的条件计算除尘器的 分离界限粒径和预期达到的除尘效率,也可按照有关旋风除尘器性能表选取,或者按照经验数据选取。

(5)除尘器不需选用气密性好的卸灰阀,以防除尘器本体下部漏风,否则效率急剧下降。

(6)旋风除尘器并联使用时,应采用同型号旋风除尘器,并需合理地设计连接风管,使每个除尘器处理的气体量相等,以免除尘器之间产生串联现象,降低效率。

(7)旋风除尘器一般不宜串联使用。

3、中等风量旋风除尘器设计计算

3.1设计参数

3m处理风量

15909/h 空气温度

300℃

2 粉尘成分

SiO粉尘质量浓度

用途

闪速炉除尘

选型方向

标准CLP/B-12.5X型高风量旋风除尘器 3.2 结构尺寸计算

排气管(内筒)截面积与直径:

SdQv3600Vd

=15909/(3600×20)

2m

=0.221

Dd(4Sd/)0.5

0.5(S/0.785)d

=

=(0.088/0.785)=0.531m 取Dd=530mm 圆筒空(环)截面积

SkQv3600Vk(一般空截面上升速度Vk=2.5~4.9m/s)

2m

=15909/(3600×3.5)=1.473

圆筒全截面积

SoSdSk

=0.221+1.473

=1.694m 圆筒直径

Do(S0/0.785)0.5

0.5(1.694/0.785)

=

2 =1.469m

取Do=1470mm 3.3相关尺寸 (1)圆筒长度

L11502Do150

=2×1470+150

=3090mm (2)锥体长度:

L21002Do100

=2×1470+100

=3040mm (3)进口尺寸:

V

1(一般V1=15~25m/s)

S1V/3600

=15909/(3600×16)

=0.2767m

S1=bH

=B.2B

2=2B

0.5(S/2)1

B= 0.5(0.276/2)

=

2

=0.371m

取B=375mm

H=2B=750mm (4)排灰口直径:

d0.25Do

=0.25×1470=0.367m

取D=370mm 3.4技术性能 (1)处理能力:

Qv3600S1V1

=3600×(0.375×0.750)×16

=16200m/h (2)设备阻力:

2(V1/2)

(=5.0~5.5)

P=

3 =5×(20×20×1.205/2)

=1205Pa (3)除尘效率: 按经验值取=90% (4)排放浓度:

C2(1)C1

=(1-0.90)×0.116

=0.0116kg/m (5)粉尘回收量:

6GQ(CC)10v12

3=1660kg/h 3.5定型结论

型式:

标准CLP/B-12.5X型高风量旋风除尘器 风量:

15909m/h 阻力:

1200Pa 外形尺寸:1470mm×6130mm 注意事项

旋风除尘器的性能包括分割粒径、除尘效率、阻力损失、漏风率等,要保证除尘器的正常运行,在使用旋风除尘器时,应该注意以下几点问题:

1、使用单位应根据处理含尘烟气流量,按主要技术要求选用旋风除尘器。

2、安装对旋风除尘器与烟气管道之间所有连接法兰应加密封垫片。

3、除尘系统投入运行前,开启引风机利用烟气进行除尘系统气密性检査,漏风部位要及时处理,以免影响除尘效率。

4、旋风除尘器无论采用何种集尘、排灰方式,必须定期排灰,严格防止排灰口漏风或堵塞影响正常运行。

35、旋风除尘器进风口高度与锅炉烟气出口髙度差,可变更旋风除尘器基础高度解决,但要保证有一定的排尘空间。

6、根据现场安装要求,旋风除尘器可制成后侧出风口和上出风两种方式。

总结

除尘器设计是在闪速炉设计之后的,所设计的除尘器主要是用于闪速炉设备除尘,旋风除尘器是利用离心场的原理来进行除尘的,我们组所设计的是中等风量的旋风除尘器,它比普通风量的旋风除尘器所处理的风量要大,同时又比高风量的旋风除尘器更加稳定和便于操作维修。

设计过程中选取的是标准型的旋风除尘器,主要计算了结构尺寸,计算比较简单 ,不过除尘器的知识很丰富,除了我们所设计的旋风除尘器,除尘器还有很多种类如重力除尘器、水平除尘器等等,我们了解的不过是冰山一角。以后还要多了解,包括专业方面热工设备的知识。

第8篇:旋风除尘器设计

1.1 除尘器简介

除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。日常工业上使用的除尘器主要有:重力除尘器、惯性除尘器、电除尘器、湿除尘器、袋式除尘器、旋风除尘器等。

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,它的特点是结构简单,阻力小,但体积大,除尘效率低,设备维修周期长。惯性除尘器是一种利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用,将粉尘从气体中分离出来的除尘设备,特点是结构简单,阻力较小,但除尘效率低。电除尘器利用含尘气体在通过高压电场电离时,尘粒荷电并受电场力的作用,沉积于电极上,从而使尘粒和气体分离的一种除尘设备,其特点是效率高、阻力低、适用于高温和除去细微粉尘等优点。湿式除尘器是使含尘气体与水或者其他液体相接触,利用水滴和尘粒的惯性膨胀及其他作用而把尘粒从气流中分离出来,特点是投资低、造作简单,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。袋式除尘器主要依靠编织的或毡织的滤布作为过滤材料达到分离含尘气体中粉尘的目的,特点是适应性比较强,不受粉尘比电阻的影响,也不存在水的污染问题,同时存在过滤速度低、压降大、占地面积大、换袋麻烦等缺点。

1.2除尘器的概念和分类

除尘器是把粉尘从烟气中分离出来 的设备叫做除尘器 或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时,除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施。在国家采暖通风与空气调节术语标准中,明确了若干除尘器的具体含义,摘抄部分如下:

除尘器:用于捕集、分离悬浮于空气 或气体中粉尘例子粒子的设备,也称收尘器。

沉降室:由于含尘气流进入较大空间速度突然降低,使尘粒在自身重力作用下与气体分离的一种重力除尘装置。也称重力除尘器。

旋风除尘器:含尘 气流沿切线 方向进入筒体做螺旋形旋转运动,在离心作用下将尘粒 分离和捕集的除尘器。

袋式除尘器:用纤维性滤袋捕集粉尘的除尘器。

惯性除尘器:借助各种形式的挡板,迫使气流方向改变,利用尘粒的惯性使其和挡板发生碰撞而将尘粒分离和捕集的除尘器。

除尘器有很多种类,除尘器按其作用原理分成以下五类:

(1)机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。

(2)洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器,文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。

(3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等

(4)静电除尘器;包括管式静电除尘器、板式静电除尘器、湿式静电除尘器。

(5)磁力除尘器。

(6)旋风除尘器。包括:单筒旋风除尘器、多筒旋风除尘器。

(7)除尘器按照除尘方式分为:

(8)干式除尘器。

(9)半干式除尘器。

(10)湿式除尘器。现在工业中用的比较多的是电袋复合式除尘器及袋式除尘器。(fabric filter )

(11)工业气体如果直接排放到大气中,会对环境造成极大的污染与危害,形成酸雨、酸雾等恶劣气候,除尘器已经在国内应用广泛,目前出现的新型除尘器如电力除尘器、纤维粉尘除尘器复合式除尘器等都表现了除尘器还有很大的发展前景。

1.3除尘器的选型依据

(1)根据除尘效率的要求

所选除尘器必须满足排放标准的要求。要注意烟气处理量变化对除尘效率的影响。正常运行时,除尘器的效率高低排序是:袋式除尘器>电除尘器及文丘里除尘器>水膜旋风除尘器>旋风除尘器>惯性除尘器>重力除尘器 (2)根据气体性质

选择除尘器时,必须考虑气体的风量、温度 、成分、湿度等因素。 电除尘器适用于大风量、烟气温度<400C的烟气净化。 袋式除尘器适用于烟气温度<260C的烟气净化,不受烟气量大小的限制,但不宜处理高湿度和含油污的烟气净化。

易燃易爆的气体净化适合于湿式除尘器。 旋风除尘器的处理风量有限。

当需要同时除尘和净化有害气体时,可考虑采用喷淋塔和旋风水膜除尘器。 (3)根据粉尘性质

粉尘性质包括比电阻、粒度、真密度、粘性、憎水性和水硬性、可燃、爆炸性等。

比电阻过大或过小的粉尘不宜采用电除尘器、袋式除尘器不受粉尘比电阻的影响;

粉尘的浓度和粒度对电除尘器的效率影响较为显著,但对袋式除尘器的影响不显著,当气体的含尘浓度较高时(>30kg/),电除尘前宜设置预除尘装置。

袋式除尘器的型式、清灰方式和过滤风速取决于粉尘的性质。 湿式除尘器不适合于净化憎水性和水硬性的粉尘;粉尘的真密度对重力除尘器、惯性除尘器和旋风除尘器的影响显著。 (4)根据压力损失与耗能 (5)根据设备投资和运行费用 (6)节水与防冻的要求 (7)粉尘和气体回收利用的要求

2、旋风除尘器 2.1. 旋风除尘器简介

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-固分离装置。其特点是,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,运动消耗不大,运转、维护费用低;操作弹性大,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。旋风除尘器可捕集粒径为5um以上的粉尘,允许最高进口含尘质量浓度为100g/m3,最高温度450度,进口气流速度15—25m/s,阻力损失588——1960Pa,除尘效率50%—90%。

旋风除尘器按结构可分为,普通旋风除尘器、异性旋风除尘器、双旋风除尘器、组合式旋风除尘器。按其旋风子数量,可分为单管式和多管式。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。 2.2旋风除尘器的概念及类型

旋风除尘器,含尘气流沿切线方向进入筒体做螺旋形旋转运动,在离心作用下将尘粒分离和捕集的除尘器。

旋风除尘器有了上百年的发展历程,由于不断改进和为了适应各种应用场合出现了很多类型,因而可以根据不同的特点和要求来进行分类。

按照 旋风除尘器的构造,可以分为普通旋风除尘器、异形旋风除尘器、双旋旋风除尘器和组合式旋风除尘器

按照旋风除尘器的效率不同,可以分为通用旋风除尘器(包括普通旋风除尘器和大流量 旋风除尘器)和高效旋风除尘器

按清灰方式可以分为干式和湿式两种。

按进气方式和排灰方式,旋风除尘器可以分为以下四类: 切向进气,周边排灰; 轴向进气,轴向排灰; 轴向进气,轴向排灰; 轴向进气,周边排灰; 2.3旋风除尘器的工作原理和结构

旋风除尘器的除尘机理是使含尘气流作旋转运动,借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集与器壁,再借助重力作用使尘粒落入灰斗。

旋风除尘器由筒体、锥体、进气管、排气管和卸灰管等组成。旋风除尘器的工作过程是当含尘气体由切向进气口进入旋风分离器时气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下、朝锥体流动,通常称此为外旋气流。含尘气体的旋转过程中产生离心力,将相对密度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触,便失去径向惯性力而靠向下的动量和向下的重力沿壁面下落,进入排灰管。 2.4旋风除尘器的特点

旋风除尘器的优点是结构简单,造价便宜,体积小,无运动部件,操作维修方便,压力损失中等,动力消耗不大;缺点是除尘效率不高,对于流量变化大的含尘气体性能较差。

旋风除尘器的选型步骤如下: (1)除尘系统需要处理的气体量。

(2)根据所需处理的气体的含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件等初步选择除尘器类型。

(3)根据需要处理的含尘气体量Q,算出除尘器直径。 (4)必要时按给定的条件计算除尘器的 分离界限粒径和预期达到的除尘效率,也可按照有关旋风除尘器性能表选取,或者按照经验数据选取。

(5)除尘器不需选用气密性好的卸灰阀,以防除尘器本体下部漏风,否则效率急剧下降。

(6)旋风除尘器并联使用时,应采用同型号旋风除尘器,并需合理地设计连接风管,使每个除尘器处理的气体量相等,以免除尘器之间产生串联现象,降低效率。 (7)旋风除尘器一般不宜串联使用。

3、中等风量旋风除尘器设计计算

3.1设计参数

处理风量

15909m/h 空气温度

300℃ 粉尘成分

粉尘质量浓度

用途

闪速炉除尘

选型方向

标准CLP/B-12.5X型高风量旋风除尘器 3.2 结构尺寸计算

排气管(内筒)截面积与直径:

SdQv3600Vd3

SiO2

=15909/(3600×20)

=0.221m

Dd(4Sd/)0.52

0.5

=

=(Sd/0.785)

=0.531m 取Dd=530mm (0.088/0.785)圆筒空(环)截面积

SkQv3600Vk(一般空截面上升速度Vk=2.5~4.9m/s)

2

=15909/(3600×3.5)=1.473m 圆筒全截面积

SoSdSk

=0.221+1.473

=1.694m 圆筒直径

Do(S0/0.785)0.52

0.5

=(1.694/0.785)

=1.469m

取Do=1470mm 3.3相关尺寸 (1)圆筒长度

L11502Do150

=2×1470+150

=3090mm (2)锥体长度:

L21002Do100

=2×1470+100

=3040mm (3)进口尺寸:

S1V/3600V1

(一般V1=15~25m/s)

=15909/(3600×16)

=0.2767m=bH

S1

=B.2B

=2B

2

B=(S1/2)0.5

0.5

=(0.276/2)

=0.371m

取B=375mm

H=2B=750mm (4)排灰口直径:

d0.25Do

=0.25×1470=0.367m

取D=370mm 3.4技术性能 (1)处理能力:

Qv3600S1V1

=3600×(0.375×0.750)×16

=16200m/h (2)设备阻力:

P=(V1/2)

23

(=5.0~5.5)

=5×(20×20×1.205/2)

=1205Pa (3)除尘效率: 按经验值取=90% (4)排放浓度:

C2(1)C1

=(1-0.90)×0.116

=0.0116kg/m

3(5)粉尘回收量:

GQv(C1C2)106

=1660kg/h 3.5定型结论

型式:

标准CLP/B-12.5X型高风量旋风除尘器 风量:

阻力:

外形尺寸: 15909m3

/h 1200Pa 1470mm×6130mm

第9篇:旋风除尘器的设计与计算

一、实习目的

1、进一步了解旋风除尘器的有关计算

2、熟悉用CAD画效果图

3、查阅和整理各方面资料,了解旋风除尘器各方面性能及影响因素;

二、设计题目

设计一台处在常温(20°C),常温下含尘空气的旋风除尘器。已知条件为:处理气量Q=1300m³/h,粉尘密度ρp=1960kg/m³,空气密度ρ=1.29 kg/m,空气粘度μ=1.8x10-5Pa.s,进入的粉尘粒度分布见下表:

设计要求:XLT旋风除尘器,最后实现污染物的达标排放,且除尘效率为85%,压力损失不高于2000Pa。

提交文件:设计说明+旋风除尘器图(CAD制图) ,图纸输出A4纸。

三、旋风除尘器的工作原理

1.1 工作原理 (1)气流的运动

普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成;气流沿外壁由上向下旋转运动:外涡旋;少量气体沿径向运动到中心区域 ;旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转:内涡旋;气流运动包括切向、轴向和径向:切向速度、轴向速度和径向速度。

(2)尘粒的运动:

切向速度决定气流质点离心力大小,颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁;到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗;上涡旋-气流从除尘器顶部向下高速旋转时,一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上,到达顶部后,再沿排出管外壁旋转向下,最后从排出管排出。 1.2特点

(1)旋风除尘器与其他除尘器相比,具有结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便以及适用面宽的优点。

(2)旋风除尘器的除尘效率一般达85%左右,高效的旋风除尘器对于输送、破碎、卸料、包装、清扫等工业生产过程产生的含尘气体除尘效率可达95%-98%,对于燃煤炉窑产生烟气的除尘效率可以达到92%-95%。

(3)XLT旋风除尘器的主要特点

(4)旋风除尘器捕集<5μm颗粒的效率不高,一般可以作为高浓度除尘系统的预除尘器,与其他类型高效除尘器合用。可用于10μm以上颗粒的去除,符合此题的题设条件。

1.3影响旋风除尘器除尘效率的因素

(1)入口风速 由临界计算式知,入口风速增大,

dc降低,因而除尘效率提高。但是风速过大,压力损失也明显增大

(2)除尘器的结构尺寸 其他条件相同,筒体直径愈小,尘粒所受的离心力愈大,除尘效率愈大。筒体高度对除尘效率影响不明显,适当增大锥体长度,有利于提高除尘效率。减小排气管直径,有利于提高除尘效率。

(3)粉尘粒径和密度

大粒子离心力大,捕集效率高,粒子密度愈小,越难分离,本题中<5m的粒子质量频率约25%,所以导致除尘效率变低,以至于达不到除尘标准。

(4)灰斗气密性

若气密性不好,漏入空气,会把已经落入灰斗的粉尘重新带走,降低了除尘效率。

四、设计计算

1旋风除尘器各部分尺寸的确定 1.1形式的选择

根据国家规定的粉尘排放标准、粉尘的性质、允许的阻力和制造条件、经济性合理选择旋风除尘器的形式,选通用型旋风除尘器。

1.2 确定进口风速

设:风速u=20m/s 1.3 确定旋风除尘器的尺寸

(1)进气口面积A的确定

进气口截面一般为长方形,尺寸为高度H和宽度B,根据处理气量Q和进气速度u可得

AQu

1300360020

= 0.018055556m2

根据“切向入口旋风除尘器标准尺寸比例”中的斯台尔曼比例可得: 设:筒体直径为D,则: H=0.5D B=0.2D 0.1D=0.018055556 则:筒体直径D=0.424918298m 则:入口宽度B=0.08498366m

入口高度H=0.212459149m

排气管直径DE=0.5D=0.212459149m 排尘口直径DC=0.375D=0.159344362m 筒体高度L1=1.5D=0.637377447m 锥体高度L2=2.5D=1.062295745m 出口长度L3=0.5D=0.212459149m (1)、取内外涡旋分界柱的直径为:d0=0.7d,(d:排气管的直径)故气流交界面上的切向速度为VT0:

n110.67*D0.14T2830.330.589668212

d00.7d0.148721404m

VT0DVd0n37.14313675ms(2)h0L1L2L31.48721404310207 m (3)外涡旋气流的平径向速度为:Vr1Q2r0h00.519689598ms

(4)dc5018uvrr0V2pT022.15183835764886 (5) d1dp1exp0.693dc5011n0.574496241 0.781432042

1d2dp1exp0.693dc501n

d3dp1exp0.693dc5011n0.940294653 d4dp1exp0.693dc501n0.990849394 1n0.997966315 1n0.999296504 111d5dp1exp0.693dc50dp1exp0.693dc506d6总效率总gdii1di0.93199525

(6)压力损失Pu221341.6

压力损失符合标准。

五、设计心得

作为一名环境工程的大二学生,我觉得做大气污染控制课程设计是十分有意义的,而且是十分必要的。在已度过的大学时间里,我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识,如何去锻炼我们的实践能力?如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢?我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。

在这次课程设计中,我们运用到了以前所学的专业课知识,如:CAD制图、word的使用等。虽然过去从未独立应用过它们,但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高,这是我做这次课程设计的又一收获。

最后,要做好一个课程设计,就必须做到:在设计之前,对整个工艺系统有一个全面的了解,知道该工艺有哪些设备及每个设备的工作原理和正常运转的相关参量;在设计程序时,不能妄想一次就将整个设计做好,需要反复修改、不断改进是设计的必经之路;要养成注释的好习惯,一个完美的设计应该让人一看就能明白你的思路,这样也为资料的保存和交流提供了方便;在设计课程过程中遇到问题是很正常,但我们应该将每次遇到的问题记录下来,并分析清楚,以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了,但是从中学到的知识会让我受益终身。

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