10-80吨通用设计方案(湿式静电除尘除雾器)（最终版）

第一篇：10-80吨通用设计方案(湿式静电除尘除雾器)（最终版）

湿式静电除尘器

配套锅炉10-80T 通用设计方案

山东傲蓝环保科技有限公司

目录

一、概述

二、湿式静电除尘除雾器技术方案 1、设计要求、设备设计技术数据与性能指标

三、10-80吨锅炉的各种参数表

四、通用设计技术数据

五、湿式静电除尘器简介

一、概述

随着国民经济的迅速发展，环境污染和生态破坏日趋严重，国家对大气质 量控制越来越严，对除尘设备的性能和可靠性也提出了严格的要求。湿式静电 除雾除尘器拥有捕集烟气中雾滴、粉尘和微小尘粒的强大功能，尤其是对微细/ 黏性/高比电阻粉尘、气溶胶、细小的金属颗粒等有理想的捕集效果。在国内的 化工、冶炼、建材等行业有着多年成功应用的业绩，在国外的燃煤电厂中也有近30年的应用历史。当前，燃煤机组仍是我国电力行业的主导发电装置，是我 国大气污染的主要来源之一。随着国家对环保要求的进一步提高，人们对燃煤 电厂、烧结机、锅炉烟气所排放的微小污染物、有机污染物、重金属的认识不 断加深，对这些污染物捕集的呼声日益提高。目前，欧美已经制定了PM2.5的 排放要求，我国将来肯定也要参照执行，因此开发应用于燃煤电厂、烧结机、锅炉的湿式静电除雾除尘器技术迫在眉睫。根据多年，电除雾器在硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸、钛白粉尾气处理、锂盐的尾气处理及制酸、化肥行业的尾气处 理等的应用效果，应该在燃煤电厂、烧结机、锅炉的尾气深度净化采用湿式静 电除雾除尘器，肯定能达到PM2.5的排放要求。

二、湿式静电除尘除雾器技术方案

1、设计要求

1.1、设计原则

①湿式静电除雾除尘器安装在脱硫塔顶部，用来分离烟气夹带的粉尘、雾滴和其它微颗粒。湿式静电除雾除尘器除雾除尘效率不低90%(PM2.5 及以上颗粒)。

②湿式静电除雾除尘器的设计，保证其具有较高的可利用性和良好的去 除粉尘、液滴效果。

③湿式静电除雾除尘器的设计，考虑电场内烟气高流速下，确保其除尘 除雾效率的应对措施，如阴极系统的固定措施、高效电晕极线型式的选 用等，避免电晕极线因高气速情况下出现摆动，导致其运行的二次电压 电流出现波动，影响其除尘除雾效率。

④湿式静电除雾除尘器设备，需在正压下运行，设计时须考虑绝缘箱系 统的绝缘保护措施，避免出现“污闪”现象，使绝缘子炸裂或产生裂纹，导致湿式静电除雾除尘器出现故障停运。

⑤设计特别要注意湿式静电除雾除尘器装置进口雾、粉尘、石膏的浓度。湿式静电除雾除尘器冲洗系统应能够对湿式静电除雾除尘器阳极管进行 单管全面冲洗，不能有未冲洗到的表面。冲洗水的压力应进行监视和控 制，冲洗水母管的布置应能使每个喷嘴基本运行在平均水压。⑥湿式静电除雾除尘器内部通道的布置应适于维修时内部组件的安装和 拆卸。1.2、性能要求

①设备性能满足设计及使用要求，产品结构设计紧凑、简单，检修维护 方便。

②根据介质，湿式静电除雾除尘器部件及冲洗水管与喷嘴均由耐腐蚀耐 温材料制成。

③提供满足安装、调试、质保期内的所有备品备件及专用工具。④需方应提供湿式静电除雾除尘器进口烟气的相关数据(与负荷有关)、供方应提供湿式静电除雾除尘器烟气出口相关理论数据及冲洗循环程序(冲洗间隔、冲洗时间、冲洗流量)的相关数据(与负荷有关)。湿式静电 除雾除尘器冲洗用水为工艺水。

⑤供方应提供整个湿式静电除雾除尘器系统所必需的全套设备。⑥供方应采取措施使所有烟气均不会产生烟气“逃逸”(即湿式静电除 雾除尘器本体漏风率为零)。

⑦湿式静电除雾除尘器的设计充分考虑冲洗系统的设计和喷嘴的选择等 对湿式静电除雾除尘器运行的影响(即采用间断单管单冲，彻底解决阳极 管和阴极线石膏结垢的问题)。

⑧喷嘴在设计中应具有良好的冲洗效果并考虑防堵措施，要确保整个湿 式静电除雾除尘器阳极管内表面均能被冲洗到，喷嘴冲洗压力不小于 0.25MPa。

⑨为保证现场安装工作顺利进行，结构件在出厂前进行预组装工作以保 证现场组装尺寸。

1.3、电气自控要求

①对电气设备的基本要求：国产名牌

②对仪表和控制的基本要求：控制柜采用PLC程序控制，并能与DCS进 行通讯，重要检测信号进脱硫DCS系统。1.4、设备性能保证值

湿式静电除雾除尘器的主要保证值如下，但不限于此：保证在设计 烟气流速下湿式静电除雾除尘器总压力损失不大于 0.35kPa(带气体分布 装置时)。湿式静电除雾除尘器系统所有设备引起的压力降均应包括在内。湿式静电除雾除尘器采用在线冲洗方式。在 60％到 100％BMCR工况下，保证湿式静电除雾除尘器除雾除尘效率大于

90%。湿式静电除雾除尘器

冲洗水耗量不大于 0.025m/(管.min)，间断冲洗。湿式静电除雾除尘器 应该在 FGD装置没有停机清洁的情况下能连续运行 16000小时。保证整 体设备大修周期不低于6年。设计使用寿命为30年。

三、10-80吨锅炉的各种参数表

10吨 锅炉

烟气量（m/h）176000 3 阳极管数量 支 高压电电流mA 高压电电压

kv 湿电入口温度℃ 进口粉尘浓mg/Nm 27

20吨

30吨

40吨

50吨锅

炉

70吨炉锅

炉

80吨锅炉

锅炉锅炉 吨锅炉 锅

22000 44000 66000 88000 110000 132000 154000 54 240 80 60 ≤38 ≤5

360 80 60 ≤38 ≤5

480 80 60 ≤38 ≤5

600 80 60 ≤38 ≤5

162 720 80 60 ≤38 ≤5

189 840 80 60 ≤38 ≤5

216 960 80 60 ≤38 ≤5 120 80 60 ≤38 ≤5 出口粉尘浓

mg/Nm 3 备注：以上项目可以根据现场实际情况进行调节。

四、通用设计技术数据 序号 项目名称 设计使用寿命 无故障运行时间 阳极管氧指数 本体阻力 本体漏风率 噪声 2 外形尺寸 3 电场数量 电场内烟气流速 烟气流经电场时间 阳极管有效高度 出口雾滴浓度 SO3脱除率 PM2.5脱除率 电场有效宽度 同极间距 阳极管型式

单位 数值

备注

年 30 h

20000 ≥30% Pa <350Pa % 0 dB 80

个 1 m/s ～2.02 s ～2.97 m 6 mg/Nm³ <15 保证值

%

≥85

% ≥90 mm 180 mm

366

正六边内切360/壁厚

mm

3/L=6000

序号 项目名称 阴极线型式

喷淋方式 烟气设计温度 烟气最高温度

适用的海拔高度和环境温度

单嘴喷量 喷淋水压力 13 壳体材质/规格 阴极框架材质/规格

阳极管吊挂固定装置材质/规格阳极管材质/规格 阴极线材质/规格 极线重锤材质/规格/数量 重锤固定装置材质/规格 上下密封板材质/规格 15 内部烟气均孔板材质

单位 数值 备注

铅锑高效芒刺锯齿型

单管单冲，间断喷淋冲

洗 ℃ 40～60 ℃

<3000；-25℃～40℃ m³

～0.021 /min MPa

0.25～0.4

材质:Q235-B；壳体板厚6mm

材质:2205

材质:Q235-B/阻燃玻璃鳞

片200x500x10和

100x300x10空心方管

碳纤维增强复合材料CFRP；内切圆 360mm六角管，长度6000mmx3mm(导

电阻燃玻璃钢)铅锑合金/芒刺型 Q235/PP CFRP板条，厚度10mm CFRP定型板，厚度5mm

FRPP

序号 项目名称 单位 数值 备注

材质:Q235-B/阻燃玻璃鳞

片/FRP

200x100x5和100x100x5空

支撑梁材质

冲洗管路（内）材质/规格 冲洗管路（外）材质/规格 喷雾喷嘴材质/规格 内防腐材质/规格

外保温材质/规格 加热风机电机型号

风量

绝缘瓷套保温箱外壳材料 绝缘瓷套保温箱外保温材料/厚度绝缘瓷套材料

热电阻

工艺水罐箱容积 材质/规格

心方管 FRPP/DN150PN1.0MPa DN150无缝钢管 聚四氟乙烯，～0.021m³

/min

阻燃耐腐玻璃鳞片；2mm

根据甲 方需求

硅酸铝保温材料，100mm

确定

三相异步电动机2级 m³/h

1000～1500 材料:Q235-B 硅酸铝毡，厚度:100mm

石英陶瓷 PT100

与脱硫塔共m 3 用

Q235-B，序号 项目名称 单位 数值 备注

清水阀304不锈钢，管道材质器 管道、冲洗阀

Q235-B

五、湿式静电除尘器简介

1、电晕线的技术简介: a、电晕线的要求:起晕电压低、二次电晕电流大、机械强度高、耐腐蚀、易清灰。

b、湿式静电除尘除雾器的除尘效率与阴极线的关系: 我公司研制的新型阴极线，起晕电压低电流密度大(可达 0.8mA/m以上)，与收尘极相匹配。能让收尘电极上电流密度均匀，并且电离烟气能力强，使荷 电后烟尘驱进速度提高,相应除尘效率相应提高。抗拉强度高，耐腐蚀性能好，在正常条件下，不因闪络、电弧放电而断裂；抗烟尘粘附能力强，能避免电晕 闭塞。

2、高压电源及其控制 a、高压供电电源及其控制: 湿式静电除尘除雾器的高压电源由升压变压器经高压整流器整流后供给。高压直流的负极经阻尼电阻后用高压电缆送到湿式静电除尘除雾器上。阻尼电 阻可缓冲瞬时火花放电的电流并起到抑制高频分量的作用。电源和可控硅之间 还串有电抗器。电抗器的作用是改善电压波形，使之连续平滑，有利于获得较 高的运行电压和电流；限制电流上升率，对瞬间电流变化起缓冲作用；抑制电 网高次谐波，改善可控硅的工作条件。电抗器设若干个抽头，以便根据不同的 高压负载电流进行换接。负载电流越大，电抗器应换接匝数越少的抽头，反之 则应换接匝数多的抽头，使高压供电稳定运行。图3-01为高压供电电源的主回 路原理图:

图3-01电除尘（雾）器电路简图

可控硅的触发角和导通角的改善，可以以给定量和反馈量为依据，由自动 控制回路自动调节。火化率控制是利用湿式静电除尘除雾器的火花闪络信号作 为反馈指令来实现调节的。湿式静电除尘除雾器正常工作时允许有一定的火化 率，但为了避免由火花放电过渡到电弧放电，除了要有阻尼电阻之外，湿式静 电除尘除雾器一旦出现火花放电还可由自动控制系统立即对可控硅进行封锁，使电压立即下降到零值并使可控硅关闭一定时间(一般为10～40ms)，然后再 从某一个较低的电压继续上升到再一次发生闪络。视运行需要，也可采用火花 放电后可控硅不封锁而只减小其导通角的火花控制方式，这样反复循环使湿式 静电除尘除雾器保持一定的火花率下运行。调节电压下降的幅值(即电压上升的 起始值)和电压上升的速度即可使火化率发生变化。为了使湿式静电除尘除雾器 在各种工况下都能保持在最佳火花率下运行，就需对火花率进行调节。图3-02 为其控制原理框图。检测器把火花闪络信号取出，送到火花率偏差检测器与整 定的火花率比较，并把比较结果送入调压控制器，当出现偏差时，由调压控制 器发出信号对电压下降幅值或电压上升速度进行调节。b、高压控制的组成

由高压控制柜、高压发生器和隔离开关柜组成；高压控制柜通过PLC来控 制；高压发生器将高压柜的控制输出整流成直流电进入湿式静电除尘除雾器； 隔离开关柜保护检修时人员进入湿式静电除尘除雾器内的安全； c、低压控制系统: 低压控制柜由PLC和触摸屏来集中控制 喷淋冲洗水阀

绝缘箱加热控制同时显示加热器的温度

热风清扫系统电加热炉加热控制同时也显示电炉的温度、热风清扫系统中 风机的开停。

9、冲洗系统: 由管道、喷嘴、电动阀门、流量计、压力变送器、放空阀、水泵组成。冲洗要求采用单管单冲，冲洗装置安装在上气室内。

10、绝缘系统(绝缘箱及热风清扫系统): 湿式静电除雾除尘器共设置1个电场，每个电场四台电绝缘箱，架设在 顶部平台上，每个绝缘箱内装锥形石英管一支、石英管压盖一个、视镜一个、热电偶1支，采用内保温。热风清扫装置配有风机2台、36kw电加热箱1台、热电偶1只及相应的管道、电动阀门、手动调节阀、压力变送器等。

11、阴极系统系统: 由大梁、小梁、吊杆、阴极线、重锤、高压机组等组成。电晕电极为铅锑 合金高效芒刺极线。为保证电晕线在沉淀管中心，且不受气体流动的干扰引起 的位移，每根电晕线下部设置8kg重锤，上部固定在阴极小梁上，阴极小梁铺 在阴极大梁上，大梁由四根吊杆通过石英管压盖，吊在绝缘箱的石英管上，绝 缘采用热风清扫装置。

12、气体分布装置：

烟气由进气口进入湿式静电除尘器，由于截面积突然扩大，容易因涡流而 造成整个截面积上的气体分布不均，所以就需要在下气室内设置气体分布装置。材质采用FRPP，通过开孔的大小及开孔率来达到气体分布的均匀，气流均布系 数σr＜0.2。

13、阳极系统: 阳极系统的收尘装置采用集束型。具体见总装图简图，管子成蜂窝形排列，管 子长度为6000mm，组装并粘接好后，再糊制支撑法兰，安装时通过其支撑法兰 悬挂在壳体内的阳极支撑大梁上。

第二篇：脱硫吸收塔除雾器标准化工艺及优点介绍

脱硫吸收塔除雾器标准化工艺及优点介绍湿法脱硫设备系统是我公司根据用户实际情况专业设计的标准化脱硫设备工艺，从而对气体进行系统的脱硫设备、再生、熔硫。脱硫设备采用物理、化学相结合，脱硫处理技术塔具有设备可长期运行、连续脱硫设备、无二次污染而且有副产品硫磺、处理气量大、脱硫设备精度高等优点，整个脱硫设备、再生、熔硫、处理工艺还有高效简单、管理方便、运行费用低等优点。

湿法脱硫设备原理

湿法脱硫设备可以归纳分为物理吸收法、化学吸收法和氧化法三种。物理和化学方法在硫化氢再处理问题，氧化法是以碱性溶液为吸收剂，并加入载氧体为催化剂，吸收H2S，并将其氧化成单质硫，湿法氧化法是把脱硫设备剂溶解在水中，液体进入设备，与气体混合，气体中的硫化氢(H2S)，与液体产生氧化反应，生成单质硫吸收硫化氢的液体有氢氧化钠、氢氧化钙、硫酸钠、硫酸亚铁等。目前，成熟的氧化脱硫设备法即采用889脱硫设备剂进行脱硫设备，在正常工艺条件下，脱硫设备效率可达99.6%以上。

分为高塔再生和再生槽再生两种配套设备，两种设备各具特点。我公司可根据用户实际情况，进行设计制造，确保达到用户实际效果需求。因工艺较复杂，材质要求较高，需要的辅助设备较多，所以设备造价较高，但有副产品，没二次污染等特点。湿法脱硫设备特点

(1)备可长期不停的运行，连续进行脱硫设备酸。

(2)用PH值来保持脱硫设备效率，运行费用低。

(3)工艺复杂需要专人值守。

(4)设备需保养。

(5)适用于气量大、硫含量高、脱硫设备精度高的气体。

第三篇：脱硫除雾器的主要性能、特性及设计参数

1主要性能参数(1)除雾性能

除雾性能可用除雾效率来表示。除雾效率指除雾器在单位时间内捕集到的液滴质量与进入除雾器液滴质量的比值。除雾效率是考核除雾器性能的关键指标。影响除雾效率的因素很多，主要包括：烟气流速、通过除雾器断面气流分布的均匀性、叶片结构、叶片之间的距离及除雾器布置形式等。

对于脱硫工程，目前用于衡量除雾性能的参数主要是除雾后烟气中的雾滴含量。一般要求，通过除雾器后雾滴含量一个冲洗周期内的平均值小于75mg/Nm3。该处的雾滴是指雾滴粒径大于15μm的雾滴，烟气为标准干烟气。其取样距离为离除雾器距离1-2m的范围内。目前国内尚无脱硫系统除雾器性能测试标准,连州电厂根据AE公司提供的资料采用以下方法: I在除雾器出口烟道上用烟气采样仪采集烟气,记录采样时间,同步测量烟气流速、标准干烟气量、烟温、烟气含湿量、烟气含氧量等。

II在除雾器出口,用带加热采样管和尘分离器的标准除尘设备对气体进行等速采样。采样体积为5m3,采样后用超纯水对采样管和采样设备进行反复冲洗,洗液倒入250ml容量瓶中定容。混匀后用EDTA法测定Mg2 含量。

III用稀释的高氯酸和超纯水对采样后的微纤维过滤器进行反复冲洗,洗液用慢速厚型定性层析滤纸过滤到250ml容量瓶中,定容。混匀后用EDTA法测定Mg2 含量。另取1个新的微纤维过滤器作空白样。

IV用烟尘采样仪测定吸收塔进口烟尘浓度,然后计算除雾器出口液滴质量浓度。(2)压力降

压力降指烟气通过除雾器通道时所产生的压力损失，系统压力降越大，能耗就越高。除雾系统压降的大小主要与烟气流速、叶片结构、叶片间距及烟气带水负荷等因素有关。当除雾器叶片上结垢严重时系统压力降会明显提高，所以通过监测压力降的变化有助把握系统的状行状态，及时发现问题，并进行处理。

湿法脱硫系统除雾器的压力降一般要求小于200Pa。2除雾器的特性参数

(1)除雾器临界分离粒径dcr 波形板除雾器利用液滴的惯性力进行分离，在一定的气流流速下，粒径大的液滴惯性力大，易于分离，当液滴粒径小到一定程度时，除雾器对液滴失去了分离能力。除雾器临界分离粒径是指除雾器在一定气流流速下能被完全分离的最小液滴粒径。除雾器临界分离粒径越小，表示除雾器除雾能力越强。

应用于世法脱硫系统屋脊式除雾器，其除雾器临界分离粒径在20-30μm。(2)除雾器临界烟气流速 在一定烟速范围内，除雾器对液滴分离能力随烟气流速增大而提高，但当烟气流速超过一定流速后除雾能力下降，这一临界烟气流速称为除雾器临界烟气流速。临界点的出现，是由于产生了雾沫的二次夹带所致，即分离下来的雾沫，再次被气流带走，其原因大致是：①撞在叶片上的液滴由于自身动量过大而破裂、飞溅；②气流冲刷叶片表面上的液膜，将其卷起、带走。因此，为达到一定的除雾效果，必须控制流速在一合适范围：最高速度不能超过临界气速；最低速度要确保能达到所要求的最低除雾效率。3除雾器的主要设计参数(1)烟气流速

通过除雾器断面的烟气流速过高或过低都不利于除雾器的正常运行，烟气流速过高易造成烟气二次带水，从而降低除雾效率，同时流速高系统阻力大，能耗高。通过除雾器断面的流速过低，不利于气液分离，同样不利于提高除雾效率。此外设计的流速低，吸收塔断面尺寸就会加大，投资也随之增加。设计烟气流速应接近于临界流速。根据不同除雾器叶片结构及布置形式，设计流速一般选定在3.5～5.5m/s之间。(2)除雾器叶片间距

叶片间距的大小，对除雾器除雾效率有很大影响。随着叶片间距的增大除雾效率降低。板间距离的增大，使得颗粒在通道中的流通面积变大，同时气流的速度方向变化趋于平缓，而使得颗粒对气流的跟随性更好，易于随着气流流出叶片通道而不被捕集，因此除雾效率降低。除雾器叶片间距的选取对保证除雾效率，维持除雾系统稳定运行至关重要。叶片间距大，除雾效率低，烟气带水严重，易造成风机故障，导致整个系统非正常停运。叶片间距选取过小，除加大能耗外，冲洗的效果也有所下降，叶片上易结垢、堵塞，最终也会造成系统停运。叶片间距根据系统烟气特征(流速、SO2含量、带水负荷、粉尘浓度等)、吸收剂利用率、叶片结构等综合因素进行选取。叶片间距一般设计在20~95mm。目前脱硫系统中最常用的除雾器叶片间距大多在30~50mm。(3)除雾器的级数

级数的增加，除雾效率增大，而压力损失也随之增大。除雾器的设计要以提高除雾效率和降低阻力损失为宗旨。因此，单纯地追求除雾效率而增加级数，却忽视了气流阻力损失的增加，其结果将使能量的损耗显著增加。现在的WFGD系统采用两级除雾系统。(4)除雾器冲洗水压

除雾器水压一般根据冲洗喷嘴的特征及喷嘴与除雾器之间的距离等因素确定(喷嘴与除雾器之间距离一般≤lm)，冲洗水压低时，冲洗效果差。冲洗水压过高则易增加烟气带水，同时降低叶片使用寿命。一般情况下，第二级除雾器之间，每级除雾器正面(正对气流方向)与背面的冲洗压力都不相同，第1级除雾器的冲洗水压高于第2级除雾器，除雾器正面的水压应控制在2.5×l05Pa以内，除雾器背面的冲洗水压应>1.0×105Pa，具体的数值需根据工程的实际情况确定。(5)除雾器冲洗水量

选择除雾器冲水量除了需满足除雾器自身的要求外，还需考虑系统水平衡的要求，有些条件下需采用大水量短时间冲洗，有时则采用小水量长时间冲洗，具体冲水量需由工况条件确定，一般情况下除雾器断面上瞬时冲洗耗水量约为1~4m3/h。(6)冲洗覆盖率

冲洗覆盖率是指冲洗水对除雾器断面的覆盖程度。

式中：—冲洗覆盖率，； n—为喷嘴数量，个；

h—为冲洗喷嘴距除雾器表面的垂直距离，m； a—为喷射扩散角

A—为除雾器有效通流面积，m2；

根据不同工况条件，冲洗覆盖率一般可以选在100％~300％之间。(7)除雾器冲洗周期

冲洗周期是指除雾器每次冲洗的时间间隔。由于除雾器冲洗期间会导致烟气带水量加大(一般为不冲洗时的3~5倍)。所以冲洗不宜过于频繁，但也不能间隔太长，否则易产生结垢现象，除雾器的冲洗周期主要根据烟气特征及吸收剂确定，一般以不超过2h为宜。

第四篇：SHF20-25型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计报告

目录

目录..................................................................................................................................................0

前言...........................................................................................................................................1 1设计任务........................................................................................................................................1

1.1设计题目.............................................................................................................................1 1.2设计原始数据.....................................................................................................................1 设计内容及要求.......................................................................................................................1 2.1燃煤锅炉烟气量、烟尘及二氧化硫的浓度计算.............................................................2

2.1.1理论空气量计算......................................................................................................2 2.1.2理论烟气量计算......................................................................................................2 2.1.3实际烟气量计算......................................................................................................2 2.1.4烟气含尘浓度计算..................................................................................................3 2.1.5二氧化硫浓度计算..................................................................................................3 2.1.6 处理流程.................................................................................................................3 2.2除尘设备的设计与计算.....................................................................................................3

2.2.1袋式除尘器的滤料及清灰形式..............................................................................3 2.2过滤面积计算.............................................................................................................4 2.3除尘器的选择.............................................................................................................4 2.3脱硫设备的设计与计算.....................................................................................................5

2.3.1石灰石用量计算......................................................................................................5 2.3.2吸收塔内流量计算..................................................................................................5 2.3.3吸收塔径计算..........................................................................................................5 2.3.4吸收塔高度计算......................................................................................................6 2.4烟囱设计计算.....................................................................................................................7

2.4.1烟气释放热计算......................................................................................................7 2.4.2烟囱直径的计算......................................................................................................8 2.4.3烟气抬升高度计算..................................................................................................9 2.4.4烟囱的几何高度计算..............................................................................................9 2.4.6烟囱高度校核..........................................................................................................9 3 设计心得.............................................................................................................................10 附录：排放标准；参考文献

福建工程学院 环境11级 《大气污染控制工程》课程设计指导书

前言

我国大气污染特征，除尘技术概述，脱硫技术概述（至少8千字）

1设计任务

1.1设计题目

SHF20-25型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计

1.2设计原始数据(学号尾号不同，原始数据不同)新建一锅炉型号：SHF20-25，双锅筒横置式沸腾炉，蒸发量20t/h，出口蒸汽压力25Mpa。设计耗煤量：2.4t/h 设计煤成分：CY=62.5%，HY=4%，OY=3%，NY=1%，SY=1.5%，AY=20% WY=8%；排烟温度：160C；空气过剩系数＝1.2；飞灰率＝35％；烟气在锅炉出口前阻力800Pa。污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。

设计内容及要求

（1）根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。（2）净化系统设计方案的分析，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；净化效率的影响因素等。（3）除尘设备结构设计计算（袋式除尘器）（4）脱硫设备结构设计计算（石灰石湿式除尘）（5）烟囱设计计算（7）绘制系统流程图一张

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福建工程学院 环境11级 《大气污染控制工程》课程设计指导书

2.1燃煤锅炉烟气量、烟尘及二氧化硫的浓度计算

2.1.1理论空气量计算

以1kg中硫烟煤燃烧为基础，则：

C H O N S 灰分 H2O 质量/g 625 40 30 10 15 200 80

物质的量/mol(分子）

52.08 20 0.94 0.36 0.47 — 4.44

理论需氧量/mol

52.08 10 — — 0.47 — —

所以理论需氧量为：

Q152.08100.470.9461.61mol/kg

假定干空气中氮和氧的摩尔比为3.78，则1kg中硫煤完全燃烧所需要的理论空气量为：

Q2Q1(3.781)61.61(3.781)294.05mol/kg

2.1.2理论烟气量计算

Q352.08200.474.4461.613.78309.88mol/kg 2.1.3实际烟气量计算

空气过剩系数1.2时，实际烟气量为：

Q4Q3Q20.2309.88294.500.2368.78mol/kg 即368.7822.48.26m3/kg 1000烟气流量Q应以m3/h计，设实际耗煤量为m=2400kg，所以标况下实际烟气量：

QQ4m8.26240019824m3/h

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2.1.4烟气含尘浓度计算

烟气含尘浓度： CVA0.152003.63g/m33630mg/m3 Q48.26式中： V —飞灰率

A —灰分

Q4—标准状态下实际烟气量，m3/kg。2.1.5二氧化硫浓度计算

C1640.473.65g/m33650mg/m3

Q42.1.6 处理流程

画流程图，并对流程进行说明

2.2除尘设备的设计与计算

2.2.1袋式除尘器的滤料及清灰形式

由于烟气的温度为160C，可以选择玻璃纤维滤袋，选用的清灰方式为逆气流清灰，根据表1选择过滤气速vF1.0m/min。

表1 粉尘种类 飞灰（煤）

纤维种类 玻璃、聚四氯乙

烯

玻璃 玻璃

清灰方式

逆气流、脉冲喷吹、机械振动

逆气流 逆气流

过滤气速/(m/min)

0.58~1.8 飞灰（油）飞灰（焚烧）

1.98~2.35 0.76

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2.2过滤面积计算

160C下的烟气流量为：

QQPTN101.325(273160)1982431442.45m3/h PNT101.325273式中：Q—标准状态下实际烟气量，m3/h

PN—当地实际大气压，取一个标准大气压，即PN=P=101.325KPa

TN—排烟温度 所以总过滤面积：

AQ31442.452 524.04m60vF601.02.3除尘器的选择

根据除尘器的处理烟气量和总过滤面积，可以选定除尘器型号规格，参考《除尘器手册》选择DFC-6-524型号的反吹袋式除尘器[3]。其主要性能与主要结构尺寸见下表：

表2 DFC-6-524型号反吹袋式除尘器的性能参数

型号 DFC-6-524 滤袋尺寸/mm 1806100

材质 涤纶或玻纤 滤袋数量/条

152

过滤风速/

处理风量过滤面积/m2(m/min)/(m3/h)1.0 31440 524 除尘器阻力使用温度/C 室数/个 /KPa 1.5~2.0 4 130或280

主要结构尺寸（mm）： 型号

DFC-6-524 h 810

H1

H2

15398 6060

H3 4920

a 3938

b 4012

D 700

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2.3脱硫设备的设计与计算

2.3.1石灰石用量计算

3650200100%94.5%，设系统钙硫比1.2，36502.410001.5%则需去除的SO2的mol数为：0.94510001063mol/h

32按照排放标准，则脱硫率至少为一天内石灰石的消耗量为：10631.21002412756024g3.06144t 2.3.2吸收塔内流量计算

假设吸收塔内平均温度为80C，压力为120KPa，则吸收塔内烟气流量为：

QVQ273t101.325(1K)273Pa

式中：QV—吸收塔内烟气流量，m3/s；

Q—标况下烟气流量，m3/s；

K—除尘前漏气系数，0~0.1；

Qv2.3.3吸收塔径计算

1982427380101.325(10.05)6.31m3/s 3600273120依据石灰石烟气脱硫的操作条件参数，可选择吸收塔内烟气流速v3m/s，则吸收塔截面A为：

Qv6.312.102m v A则塔径d为：

d4Aπ42.101.64 m3.14取塔径D01700mm。

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2.3.4吸收塔高度计算

吸收塔可看做由三部分组成，分成为吸收区、除雾区和浆池[6]。

（1）吸收区高度：依据石灰石法烟气脱硫的操作条件参数得，设吸收塔喷气液反应时间t=3s，则吸收塔的吸收区高度为：

H1vt339m

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，本设计中设置4 个喷淋层，喷淋层间距为2m，入口烟道到第一层喷淋层的距离为2m，最后一层喷淋层到除雾器的距离1m。

（2）除雾区高度：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。每层除雾器上下各设有冲洗喷嘴[8]。最后一层喷淋层到除雾器的距离1m,除雾器的高度为2.5m ,除雾器到吸收烟道出口的距离为0.5m。

则取除雾区高度为：H24m

（3）浆池高度：浆池容量V1按液气比浆液停留时间t1确定：

V1式中：

LQt GL—液气比，一般为15～25L/m3，取15L/m3； G

Q—标况下烟气量，m3/h；

t1—浆液停留时间，s，一般t1为4min~8min，本设计中取值为5min；

V11551982424.78m3 100060选取浆池直径等于吸收塔D0，本设计中选取的浆池直径D1为1700mm，然后再根据V1计算浆池高度：

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H34V1πD12

式中：H3—浆池高度，m；

V1—浆池容积，m3；

H3424.7810.92m

3.141.71.7从浆池液面到烟气进口底边的高度为0.82m。本设计中取为1.5m。

（4）喷淋塔烟气进口高度设计：

3.210.52m，烟气出口高度与进口高度相同 20

喷淋塔烟气进口高度h4

（5）吸收塔高度：

HH1H2H39410.921.50.52226.46m

2.4烟囱设计计算

具有一定速度的热烟气从烟囱出口排除后由于具有一定的初始动量,且温度高于周围气温而产生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。这相对增加了烟囱的几何高度，因此烟囱的有效高度为：

HHSΔH 式中：H—烟囱的有效高度，m；

HS—烟囱的几何高度，m；

ΔH—烟囱抬升高度，m。2.4.1烟气释放热计算

QH0.35PaQvΔT Ts

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式中：QH—烟气热释放率，kw；

Pa—大气压力，近似取一个标准大气压101.325kPa；

Qv—实际排烟量，m3/s

Ts—烟囱出口处的烟气温度，433K；

Ta—环境大气温度

取环境大气温度Ta=293K，大气压力Pa=101.325kPa

ΔTTsTa433393140K 环境大气压下的烟气流量：

Qv19824273160101.325(10.05)9.17m3/s 3600273101.325

QH0.35PaQvΔT140 kw0.351013.295.171051.46Ts4332.4.2烟囱直径的计算

烟囱平均内径可由下式计算

4Qv

πυ

D式中：Qv—实际烟气流量，m3/s；

υ—烟气在烟囱内的流速，m/s，取20m/s。

49.170.76 m

3.1420

D取烟囱直径为DN800mm；

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校核流速v4Qv49.1718.25m/s。πD23.140.8022.4.3烟气抬升高度计算

由QH＜1700kw，可得

H2(1.v5)sD0.01HQu

式中：s—烟囱出口流速，取20m/s；

D—烟囱出口内径，m；

u—烟囱出口处平均风速，取10m/s.ΔH2.4.4烟囱的几何高度计算

本设计的锅炉燃煤量为2.4t/h，根据表2中锅炉总容量与烟囱最低允许高度的关系，取烟囱几何高度为HS30m。

表3 锅炉房总容量与烟囱最低允许高度关系 2(1.5200.800.011051.46)6.90m

10锅炉房总容量（t/h）

<1 1～2 2～4 4～10 10～20 20～40

则烟囱有效高度为：

MW <0.7 0.12～1.4 1.4～2.8 2.8～7 7～14 14～28

烟囱最低允许高度（m）25 30 35 40 45

HHSΔH306.936.9 m2.4.6烟囱高度校核

假设吸收塔的吸收效率为80%，可得排放烟气中二氧化硫的浓度为：

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CSO2(180%)3650730mg/m

二氧化硫排放的排放速率：

vso2CSO2Qv7309.17103g/s6.69g/s

用下式校核 ：

ρmaxρyρz2vso2ρyπuHeρz2

式中：—为一个常数，一般取0.5~1，此处取0.8；

26.69100030.80.098mg /m23.141035.7e

ρmax3查得国家环境空气质量二级标准时平均SO2的浓度为0.5mg/m,所以设计符合要求。设计心得

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第五篇：河坡脱硫#1湿式静电除尘器火灾事故调查报告(报能监办)

山西河坡发电有限责任公司

“4.28”脱硫系统#1湿式静电除尘器着火情况分析

报告

2018年4月28日13时30分，山西河坡发电有限责任公司处于停运状态的脱硫系统#1湿式静电除尘器发生火情，现场无人员受伤。

火情发生后，经公司应急处置人员和阳泉市消防人员的奋力扑救，15时30分#1湿电火情得到控制，18时30分经对脱硫生产区域全面检查，确认无遗留火种。依据《中华人民共和国安全生产法》和《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院第493号）等有关法律法规，公司成立调查组，组织相关部门负责人，工会、纪委人员参与，对此次火情发生的原因进行深度分析。

一、基本情况

1、机组建设情况

根据国家“上大压小”、节能减排有关政策，公司于阳泉市郊区白泉工业园区建设2×350MW超临界循环流化床热电联产机组，#

1、#2机组分别于2016年1月30日、2016年7月15日通过168试运行。

2、设备简介

湿式静电除尘器由壳体、阳极装置、阴极装置、顶部喷淋装置（冲洗装置）、二次冷凝超细雾化装置、热风吹扫装置、高压直流电源组成。通过阴极线针刺（芒刺）电极在高压电源的作用下形成强大的电晕电场使气体电离，烟气中的粉尘、雾滴粒子等经过电场时，获得电子而荷电，荷电粒子被捕集到阳极上，从而达到超低排放效果。

二、火情事件发生经过

4月28日8时55分，设备管理部脱硫首席工程师李冠华，安排脱硫检修班长史维祥，对处于停运状态的#1湿电电场进行空载升压试验工作。

9时00分，脱硫检修班长史维祥通知班组检修专责人刘晓亮，联系维护单位瑞源电力公司脱硫技术员梁立波，共同到脱硫运行控制室进行#1湿电电场空载升压试验工作。

9时10分，发电部脱硫首席工程师李记锁，告知脱硫运行值班员王志芳可以配合检修人员做电场升压试验工作。

9时15分，设备管理部脱硫检修专责人刘晓亮、瑞源电力公司脱硫技术员梁立波到脱硫控制室，告知发电部脱硫运行值班人员王志芳，要求#1湿电四个电场送电做升压试验。

9时26分，脱硫运行值班人员王志芳依次启动#1湿电四个电场做升压试验，电场二次电压54KV、二次电流1200mA，参数正常，湿电投入运行。王志芳汇报当值值长张淳光。

10时30分，设备管理部脱硫检修人员刘晓亮，就地检查#1湿电无异常。

11时00分，脱硫运行值班员监视#1湿电运行参数无异常。13时00分，脱硫运行值班员监视#1湿电运行参数无异常。13时34分，发电部主机巡检人员张磊，在现场设备巡检过程中发现烟囱冒黑烟，经就地检查，初步判定为#1湿式静电除尘器着火，汇报 2

当值值长张淳光。

13时39分，脱硫运行值班人员王志芳，接到值长张淳光电话，被告知#1湿式静电除尘器着火。王志芳立即紧停#1湿电四个电场。

13时40分，当值值长张淳光启动应急预案，随后拨打火警电话119，请求外部救援。

三、应急处理及抢险救援情况

13时41分，脱硫运行值班人员王志芳依次启动顶部冲洗喷淋电动阀门对四个高压电场进行冲洗喷淋。

13时50分，脱硫运行值班人员王志芳关闭A、B净烟气档板。14时，市公安消防支队救援车辆到达着火现场，立即使用高压水枪进行救援灭火。

15时30分，#1湿式静电除尘器火情得到控制。

16时05分，现场检查发现#1吸收塔至湿电烟道膨胀节处冒烟并伴有断断续续明火。消防人员立即进行外部降温灭火。

17时15分，打开除雾器人孔，消防人员使用消防水带对烟道膨胀节喷水进行灭火。

18时30分，现场火情完全得到控制，经全面检查，确证无遗留火种。

四、火情造成的经济损失

经勘验初步判定火情造成#1湿电的阳极管组、阴极丝和吊装框架、整流变压器、部分控制电缆烧损。

五、火情事件的直接原因分析

1、通过现场环境勘验，初步认定引起本次火情的原因为：#1湿式静电除尘器进行空载升压试验，电场工况异常，继而引发此次火情。分析如下：

（1）电场空载升压参数为二次电压54KV、二次电流1200mA，工作状态下每组阴极丝和阳极管之间为电晕放电，在电离空气的过程中会释放出热量，在空载状态下上述热量会产生积累。

（2）在一定热量温度的作用下，导电碳纤维阳极管及其粘合剂等合成材料会分解或析出可燃气体，在空载状态下，会产生上述气体的积聚。

（3）湿式电除尘装置的每组阳极管和阴极丝之间为电晕放电，会有电火花产生。

综上所述，#1湿式电除尘装置进行长时间空载升压试验，存在电火花引燃可燃气体的可能，也存在直接引燃已处于相对高温的可燃阳极管的可能。

2、经调取监控视频和现场勘查，排除人为纵火的可能，排除设备检修过程违规动火作业造成火情的可能。

六、火情事件中暴露的主要问题

1、专业、班组安全技术交底不到位，现场设备监护不到位，对试验项目疏于过程管控

专业在安排布置实验工作时，未认真履行安全技术交底工作，未对班组成员仔细交待试验目的、控制时间、注意事项等。在电场升压试验过程中，班组成员对湿电设备特性不熟悉，现场设备的安全监护不到位，4

对试验项目的过程没有全程跟踪，未提出具体的试验停运时间。

2、专业技术管理缺失，规程编制不完善

对新工艺、新技术、新材料、新设备，未依据生产设备特性编制详细有效的技术规范，致使规程中存在短缺项，未规定湿电电场升压试验的具体要求、步骤、时间，未明确有关操作流程、监视部位、设备参数和控制要求。

3、班组安全技能培训管理工作不到位，未真正收到实效 未根据人员岗位调整针对性开展人员岗位技能知识的培训教育工作，造成班组员工对管辖设备的认知度不够、重视度不高，未结合现场设备的运行状况，认真了解和掌握管辖设备的属性和特点，危险因素定位不准确，造成设备处于不安全状态。同时日常中未用同类专业设备事故案例对班组成员进行事故处理培训。

4、人员岗位职责、安全职责履行不严，未层层落实到班组 安全责任意识不强。在电场空载升压试验过程中，专业首席、班组长、设备专责工均未分级认真履行各自的岗位职责、安全职责，无人检查确认试验结果和停运时间。专业对试验工作安排不充分，有安排无检点，未把责任层层落实下去，把任务层层交待下去，最终造成设备试验过程中监管缺失。

5、危急事件的应急管理不到位，事故处置章节中未规定湿电着火的处置步骤，值班人员应急处置事故的应变能力低

未编制湿电着火的现场应急处置预案，在湿电发生火情后，事故处置不及时，未在第一时间采取有效的操作措施，减轻和消除危急事件造 5

成的损害和影响。

6、上海中芬新能源投资有限公司：作为湿式电除尘器设备的供货商和技术服务单位，未按照国家机械行业标准的相关条款进行安全防护设施告知。随机说明书中没有明确规定电场空载升压试验时间，也未提供明确的安全试验警示，也未设置报警、保护系统，造成设备试验存在安全隐患，同时湿电阳极板未采用更为可靠和耐高温的不锈钢材质。

七、防范及整改措施

1、开展安全隐患大排查、大整治工作，以班组为基础，重点检查:个人安全意识、责任心；工作作风和方式；日常的安全技能培训；设备存在的缺陷和隐患。坚决杜绝因管理不到位、思想麻痹造成的不安全事件。排查工作要明确具体的责任单位、检查负责人、督查责任人，检查发现的问题，要严格按照“五落实”的要求积极进行整改。

2、重新修订全员岗位职责、安全职责，要求符合日常的工作实际，具备可操作性，并附有责任考核。同时要监督检查人员责任层层落实到位情况，要分工明确、各司其职。

3、认真开展“反三违”督查和《安规》的培训学习工作，避免流于形式，日常检查发现问题，及时进行曝光和考核。专业组织每周进行一次考试，不合格的暂停其工作并送进安全教育室学习。

4、杜绝日常管理存在的死角，认真履行“两票三制”。设备系统的启停均要履行操作票制度，设专人进行监护，要认真记录操作时间。

5、设备检修后的试验，要确定试验目的、操作项目、步骤和试验时间，办理申请单进行逐级审批，同时确定具体的过程执行人、监护人。

6、修订规程中短缺的项目，明确以下内容：“湿电空升在风机运行的条件下做，启动前对极板进行冲洗，排除设备内部接地点，同时验收喷淋系统，确保喷淋系统可靠投运后封闭人孔门。湿电进行空升二次电压控制在40KV以下，每个电场时间控制在1分钟以下，空升结束后再次冲洗。”

7、优化DCS逻辑，设置必要的温度、报警程序和设备保护程序，杜绝由于人为原因造成的设备损坏。

8、开展风险管控工作，结合生产现场实际和设备特性，编制现场应急处置方案，并组织进行培训和演练工作，不足之处及时进行修订。

9、牢固树立“培训不到位是重大安全隐患”的理念，班组立即开展《运规》《检规》的培训考试工作，培训内容必需与工作实际相联系，成绩不合格的停岗继续培训，直到考试合格后方可上岗。

10、加强各级人员责任心，转变思想观念，日常要注重各种专业知识学习，收集同行业发生的各种事故案例，举一反三，查找自身存在的问题和不足。

山西河坡发电有限责任公司 2018.7.20 7