锅炉低硫烟煤烟气旋风除尘系统设计书

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1、锅炉低硫烟煤烟气旋风除尘系统设计书1.燃烧计算1.1实际耗空气量的计算在标准状况下，以1Kg应用煤为基准进行计算，结果见表1-1。1Kg该煤完全燃烧时所需要标准状况下的氧气的体积为：（1-1）假设空气中氮氧的摩尔数之比为N/O=3.78，则1Kg低硫煤完全燃烧时所需要的空气体积为：（1-2）实际消耗的空气体积为：（1-3）表1-11Kg应用煤的相关计算成分质量摩尔数燃烧耗氧量生成气体量生成气体体积C60250.250.250.21124.48H30307.515336O402.5————7817N100.72——0.368.064S80.250.250.255.6水分1906.67—

2、———149.408灰分190————————1.2产生烟气量的计算1Kg该煤完全燃烧后生成的烟气量为：（1-4）则，在160℃时的实际烟气体积为为：（1-5）该锅炉一小时产生的烟气流量为：（1-6）1.3灰分浓度及二氧化硫浓度的计算烟气中灰分的质量为：（1-7）烟气中灰分的浓度为：（1-8）烟气中质量为：（1-9）17烟气中的浓度为：（1-10）2.净化方案设计及运行参数选择本设计中采用旋风除尘设备进行净化处理。2.1旋风除尘器的工作原理旋风除尘器一般有带有一锥形的外圆筒，进气管，排气管，圆锥观和贮灰箱的排气阀组成。当含尘气流以一定的速度（一般在14～25m/s之间，最大不超过35

3、m/s）由进气管进入旋风除尘器后，气流由直线运动变为圆周运动。由于受到外圆筒上盖及圆筒壁的限流，迫使气流作自上而下的旋转运动。旋转过程中产生较大的离心力，尘粒在离心力的作用下，被甩向外筒壁，失去惯性后在重力的作用下，落入贮灰箱中，与气体分离。而旋转下降的气流到达锥体时，因锥体收缩的影响，而向除尘器中心汇集，根据“旋转矩”不变理论，其切向速度不断升高，气流下降到一定程度时，开始方向上升，经排气管排出[1]。2.2旋风除尘器的特点现在的旋风除尘器具有结构简单；应用广泛；分离效率高可以有效地清除微粒；处理气体量大且阻力低；适用于高温和腐蚀性气体；运行费用低；应用广泛等优点[2]。2.3运行

4、参数的选择与设计根据相关资料及实际运行情况，本设计中烟气的入口速度取为。根据国家相关规定及标准确灰分风的最高允许排放浓度为[3]。则本设中要求达到的除尘效率为：17(2-1)2.4净化效率的影响因素2.4.1旋风除尘器结构尺寸对净化效率的影响在旋风除尘器结构尺寸中主要的影响因素有：除尘器的外筒直径，高度，气体进口和排气管形状和大小。这些部件一般都有一较适宜的尺寸及组合。过大或过小都会降低设备效率。2.4.2操作条件对旋风除尘器性能的影响操作条件应控制在一个较适宜的范围内，过大会降低设备效率，过小会增加阻力损失，两种情况均不利于设备的高效运转。173.设备结构设计与计算3.1进气口设计

5、计算根据已有经验及实际运行已确定本设计中烟气的入口速度为：。考虑设备漏风及安全运行等因素，假定实际进入设备的烟气量为1.2Q。则进气口部分的面积为：(3-1)现有旋风除尘器的进口有三类：直入切向进入式，蜗壳切向进入式，轴向进入反转式（见图3-1）。直入切向进入式蜗壳切向进入式轴向进入反转式图3-1现有的几类进气管本设计中采用蜗壳切向进入式，它可减少进口系统对筒体内气流的撞击和干扰，其处理量大，压力损失小。其尺寸一般为高宽之比在2～3之间。本设计中取17。则进口的宽度为：(3-2)进口高为：(3-3)则实际的高宽比：(在2～3之间)（3-4）实际进口面积为：（3-5）实际的入口速度为：

6、（3-6）3.2旋风除尘器外筒直径的设计计算一般旋风除尘器，其进口高，宽分别为旋风除尘器外筒直径的0.4～0.75倍和0.2～0.25倍。本设计中假定宽为外筒直径的0.2倍，则高应为0.428倍，则旋风除尘器的外筒直径为：（3-7）3.3旋风除尘器高度的设计计算性能较好的旋风除尘器，其直筒部分高度一般为其外筒直径的1～2倍，锥体部分高度为外筒直径的1～3倍，锥部底角在20°～40°之间。本设计中直筒部分高度,锥体部分高度，分别取为旋风除尘器外筒直径的1.4倍及2倍。则：(3-8)17(3-9)旋风除尘器的总高度为：(3-10)3.4旋风除尘器排气管的设计计算现有的排气管有两类：底部收

7、缩式和直管式（见图3-2）。直管式底部收缩式图3-2排气管的类型无论哪一类排气管，其管径一般取为旋风除尘器外筒直径的0.3～0.5倍。本设计采用直管式，其管径取为，则排气管管径：(3-11)排气管插入旋风除尘器外筒内深度一般与进气管下缘平齐或稍低。本设计中为避免气体短路，伸入长度取为。即。3.5排灰管的设计计算及卸灰装置的选择旋风除尘器的排灰管直径一般取为外筒直径的0.25倍，即。结合实际取为。实际。底部锥角为：17（在20°～40°之间）(3-12)卸灰