余热锅炉 蓄 热技术 蓄热有效的解决了退火炉烟气失热问 题，蓄热室狭长而热交换时间长，且设施在地 下不仅占地极少而且散热极少，烟气的余热通 过技术能到极大的利用 管道铺设地下，对于后续保养 维修难度大 冷却塔液冷比热容大，属于压制性散热占地面积大，且建造成本高。 通过上述冷却设备将高温气体进行降温后的气体温度还是有摄氏度左右， 较高，所以在下步除尘操作时还需要在处理前降温，采用对烟气直接喷水进行 冷却。喷雾水循环使用，其中部分在反应器内作为二次烟气冷却水使用。由于二次烟气冷却水完全蒸发，所以不产生排放水。 三除尘器的选择及计算 除尘设备按照捕集机理可分为以下几大类 设备名称优点缺点分类 机械除尘 器 依靠机械力将尘粒从气流中 除去，其结构简单，设备费和 运行费均较低 除尘效率不高重力沉降室，惯性除尘器， 旋风除尘器， 过滤除尘 器 使含尘气流通过滤料将尘粒 分离捕集，分内部过滤和表面 过滤两种方式，除尘效率般 为 不适用于温度高 的含尘气体 简易袋式除尘器，脉冲式除 尘器，机械振打袋式除尘器， 气环反吹袋式除尘器，扁袋 式除尘器 洗涤除尘 器湿式 除尘器 用液体洗涤含尘气体，使尘粒 与液滴或液膜碰撞而被俘获， 并与气流分离，除尘效率为 运转费用较高喷淋塔，文丘里洗涤器，冲 击水浴式除尘器，水膜除尘 器 电除尘器利用静电力实现尘粒与气流 分离，常按板式与管式分类， 特点是气流阻力小，除尘效率 可达以上 投资较高，占地面 积较大 根据上述除尘方案的优缺点对比，我们将选用过滤除尘器。但是过滤式除尘器又包括几种形式的除尘器，我们需要进行计算，根据烟气量烟气温度及要求达到的除尘效率来 确定除尘器 除尘器的选择 除尘效率 η η 工况下烟气流量 根据设计任务书中给的数据 则烟气的流量为 根据工况下烟气量烟气温度及要求达到的除尘效率来确定除尘器袋式除 尘器 袋式除尘器是使含尘气体通过滤袋滤去其中离子的分离捕集装置，是过滤式 袋式除尘器中种，其结构形式多种多样，按不同特点可分为圆筒形和扁形上 进气和下进气，内滤式和外滤式，密闭式和敞开式简易，机械振动，逆气流反 吹，气环反吹，脉冲喷吹与联合清灰等不同种类,其性能比较如下表 除尘种类 除 尘效率 净 化程度 特点 简易袋式中净化 机械振动 袋式 中 净化 要求滤料薄而光滑，质地柔软，再过 滤面上生成足够的振动力。 脉冲喷吹 袋式 细 净化 清灰方式作用强度很大，而且其强度 和频率都可以调节，清灰效果好 气环式袋 式 细 净化 适用高湿度高浓度的含尘气体，造 价较低，气环箱上下移动时紧贴滤袋，使 滤袋磨损加快，故障率较高 通过比较最终决定选用袋式除尘器，根据处理烟气性质及不同型式的袋式 除尘器的优缺点，最终决定选用脉冲袋式除尘器。 脉冲袋式除尘器是种周期性的向滤袋内或滤袋外喷吹压缩空气来达到 清除滤袋上积尘的袋式除尘器，它具有处理风量大，除尘效率高的优点，而且清 灰机构设有运动部件，滤袋不受机械力作用，损伤较小，滤袋使用周 积在滤袋表面的粉尘脱落，滤袋得再生。被清掉的粉尘落入灰斗经排灰系统排出 机体，由于积在滤袋上的粉尘定期清除，被净化的气体正常通过，保证除尘器正 常工作。其主要性能与主要结构尺寸见下表 型号过滤面积滤袋数量 条 处理风量 脉冲阀个 数个 外形尺寸 长高宽 设备质量 滤袋尺寸 设备阻力 除尘效率入口含尘 浓度 过滤风速 管道布置及各管段的管径 各装置及管道布置原则 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，旦确定了 各装置的位置，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。 管径的确定  式中烟气流速对于锅炉烟尘 取则  圆整并选取风值 钢制板风管 外径外径允许偏差壁厚 内径 由公式得 烟气流速  由此可知，除尘器中的管径设计合理 烟囱的设计 烟囱高度的计算根据设计任务书里的要求设计的是退火炉的烟气净化，通过查阅资料，退火 炉的功率在已下，详细数据见下表 产品名称型号额定功 率 额定温 度 额定电 压 相 数 工作区尺寸最大装 载量 箱式电阻 炉 根据锅炉的功率，然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定表确定烟 囱高度 燃煤燃油燃轻柴油煤油除外锅炉房烟囱最低允许高度 锅炉房装 机总容量 烟囱最 低 允许高 度 烟囱抬升高度由于功率为之间 选取 当烟气热释放率大于或等于是，且烟气温度与环境温度的差值 大于或等于时，采用下式计算    式中烟气热状况及地表系数，见表 烟气热释放率指数，见表 排气筒高度指数，见表 烟气热释放率 排气筒距地面几何高度超过去时，取 大气压力如无实测值，可取邻近气象台站季或年平均 值，调查期间按劳取酬执行 实际排烟率， 烟气出口温度与环境温度差 烟气出口温度 环境大气温度如无实测值，可取邻近气象台站季或年平 均值，调工查期间按执行 排气筒出口处平均风速如无实测值，其确定方法参阅。 表的选取 ， 地表状况平 原 ， 农村或城市 远郊区 城市及近郊 区 且 农村或城市 远郊区 城市及近郊 区 取标准大气压，，环境大气温度无实测值，取， 为降温后的气体温度，则   由于，则燃煤手烧退火炉烟气净化系统设计 前言 地球上人口在急剧增加，人类经济在急速增长，地球上的大气污染也日趋严 重。由于些有害气体的大量排放，不仅使大气造成局部地区的污染，而且影响 到全球性的气候变化以及大气成分的组成，即出现所谓的全球环境问题。目前， 全球性大气污染问题主要表现在温室效应酸雨和臭杨层遭到破坏三个方面。 随着经济和社会的发展，燃煤火炉排放的二氧化硫严重地污染了我们赖以生 存的环境。锅炉在产生热量的同时，还要产生大量的烟尘，如果锅炉中没有烟气 净化装置,这部分烟尘就由烟囱排入大气，造成严重的空气污染，直接影响着城市 的环境卫生和人民身体健康。由于中国燃料结构以煤为主的特点，致使中国目前 大气污染仍以煤烟型污染为主，其中尘和酸雨危害最大，且污染程度还在加剧， 据统计酸雨的覆盖面积约占国土面积的，呈明显的区域性特征。目前工业锅炉 能源效率和污染问题十分突出，每年排放的污染物总量约为万，粉尘 万因此，控制燃煤烟尘的对改善大气污染状况至关重要解决和治理工业 锅炉污染已成为解决大气污染的重中之重。 燃煤产生烟尘的机理 烟尘是燃料燃烧的产物，由烟和尘即气体和固体两部分构成。气体主要有 ，水蒸汽等，这些气体主要取决于煤质及燃烧状 况固体中主要是被气体带出的飞灰及部分未燃尽的碳粒，与燃烧方式有关。对 于手烧型炉窑，为了获得较高的炉窑温度，般都燃用活性较好的烟煤。烟 煤具有较高挥发分的特点，高的可达以上。当烟煤加到炉膛后，立即受到炽热火层的加热及高温炉膛的烘烤，煤中的挥发分迅速析出。析出的挥发分我们称 之为粗煤气，呈脓黄色。粗煤气由和大量烃类芳 香类大分子团组成，其热值也很高，是很好的燃料。但这种气体产生在炉窑燃煤 层的上方，从炉条底部进入的空气中的氧在煤层中基本耗尽，因此，粗煤气处于 缺氧的状态，得不到充分燃烧。当粗煤气在缺氧情况下，又受到窑炉中高温的作 用，烃类芳香大分子有机化合物会裂解产生以炭黑为主的物质，颜色也由脓黄 变黑，这就形成了我们所见到的滚滚黑烟。随着原煤的着火燃烧，燃料层因焦炭 的不断消耗使其不断变薄，进风阻力也随之减少，于是又会出现过剩空气大量增 加，排烟热损失大幅度增加的不良工况，于是再次加煤，重复上述过程。这就是 手烧型炉窑烟囱冒黑烟呈周期性变化的缘故。加煤间隔时间越长，次加煤量 越多，冒黑烟也就越严重。 二设计任务书 课程设计题目 燃煤手烧退火炉烟气净化系统设计 设计原始材料 烟气流量 烟气温度 烟气含尘浓度 二氧化硫浓度 标准大气压 按锅炉大气污染物排放标准中二类区标准执 行 标准状态下烟尘浓度排放标准 标准状态下排放标准 设计方案的确定 烟气降温的论证选择 退火炉的烟气属于高温烟气，若要达到优质的除尘脱硫效果，我们需要对烟气进 行降温处理。目前有几套方案进行降温处理，方案如下 工艺优点缺点 水冷密排管 机冷器或风 冷器 烟气所含的热能被水充分吸收，可能给城市供 热系统，资源更大化的能到利用。液冷比热容 大，属于压制性散热 占地面积大，成本高 余热锅炉 蓄 热技术 蓄热有效的解决了退火炉烟气失热问 题，蓄热室狭长而热交换时间长，且设施在地 下不仅占地极少而且散热极少，烟气的余热通 过技术能到极大的利用 管道铺设地下，对于后续保养 维修难度大 冷却塔液冷比热容大，属于压制性散热占地面积大，且建造成本高。 通过上述冷却设备将高温气体进行降温后的气体温度还是有摄氏度左右， 较高，所以在下步除尘操作时还需要在处理前降温，采用对烟气直接喷水进行 冷却。喷雾水循环使用，其中部分在反应器内作为二次烟气冷却水使用。由于二次烟气冷却水完全蒸发，所以不产生排放水。 三除尘器的选择及计算 除尘设备按照捕集机理可分为以下几大类 设备名称优点缺点分类 机械除尘 器 依靠机械力将尘粒从气流中 除去，其结构简单，设备费和 运行费均较低 除尘效率不高重力沉降室，惯性除尘器， 旋风除尘器， 过滤除尘 器 使含尘气流通过滤料将尘粒 分离捕集，分内部过滤和表面 过滤两种方式，除尘效率般 为 不适用于温度高 的含尘气体 简易袋式除尘器，脉冲式