100吨燃煤锅炉湿法过滤除尘工艺设计.docx

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1、100 吨燃煤锅炉湿法过滤除尘工艺设计吨燃煤锅炉湿法过滤除尘工艺设计锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。锅炉的定义锅炉的定义锅gu炉l：由锅和炉组成的，上面的盛水部件为锅，下

2、面的加热部分为炉，锅和炉的一体化设计称为锅炉。特种设备安全法所定义的锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备。其范围规定为容积大于或者等于 30L 的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于 0.1MPa（表压)，且额定功率大于或者等于 0.1Mw 的承压热水锅炉；有机载体锅炉。一、锅炉一、锅炉锅炉按照功能分为开水锅炉、热水锅炉、蒸汽锅炉、导热油锅炉、热风锅炉等；按照燃料分为电加热锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、燃煤锅炉、沼气锅炉、太阳能锅炉等；其中开水锅炉分为 KS-D 电开水锅炉、KS-Y 燃油开水锅炉、KS-Q 燃气开水锅炉、KS-AII 燃煤开水锅

3、炉等；热水锅炉分为 CLDZ（CWDZ)电热水锅炉、CLHS(CWNS)燃油热水锅炉、燃气热水锅炉、CLSG(CDZH)燃煤热水锅炉等；蒸汽锅炉分为 LDR(WDR)电蒸汽锅炉、LHS(WNS)燃油蒸汽锅炉、燃气蒸汽锅炉、LSG、DZG、DZH、DZL 燃煤蒸汽锅炉等。1锅炉是如何分类的？（1）按用途不同，分为电站锅炉、工业锅炉、机车船舶锅炉、生活锅炉等。（2）按容量的大小，分为大型锅炉、中型锅炉和小型锅炉。习惯上，把蒸发量大于l00t/h 的锅炉称作大型锅炉；把蒸发量为 20100t/h 的锅炉称为中型锅炉；把蒸发量小于 20th 的锅沪称为小型锅炉。（3）按蒸汽压力的大小，可以分为低压锅炉

4、（p 2.5MPa） 、中压锅炉（2.5MPap 5.9MPa） 、高压锅炉（p=9.8MPa） 、超高压锅炉（p13.7MPa） 、亚临界锅炉（p16.7MPa）和超临界锅炉（p22MPM 即高于临界压力） 。（4）按燃料和能源种类不同，可以分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、原子能锅炉、废热（余热）锅炉等。 （5）按燃料和能源种类不同，可以分为锅壳锅炉（火管锅炉） 、水管锅炉和水火管锅炉。（6）按燃料在锅炉中的燃烧方式不同，可以分为层燃炉、沸腾炉、室燃炉。（7）按工质在蒸发系统的流动方式不同，可以分为自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流锅炉等。2 锅炉的分类标准分类标准编辑锅炉的分类方法很多，可

5、以按锅炉的用途分，也可以按锅炉的结构、燃料种类分，还可以按水循环形式、压力分类。按锅炉用途分类锅炉可以作为热能动力锅炉和供热锅炉。动力锅炉包括电站锅炉、船舶锅炉和机车锅炉等，相应用于发电、船舶动力和机车动力。供热锅炉包括蒸汽锅炉、热水锅炉、热管锅炉、热风炉和载热体加热炉等，相应地得到蒸汽、热水。热风和载热体等。按锅炉本体结构分类按锅炉结构分，主要分为火管锅炉和水管锅炉。火管锅炉包括立式锅炉和卧式锅炉，水管锅炉包括横水管锅炉和竖水管锅炉。按锅炉用燃料种类分类按锅炉用燃料种类分类为燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉以及燃煤锅炉的升级技术，油气炉的替代产品-煤粉锅炉，煤气双用锅炉等。燃煤锅炉按燃烧方式可以

6、分为层燃锅炉、室燃锅炉和沸腾锅炉。最新燃料为醇基燃料锅炉，他将大大减少燃煤锅炉对大气环境的污染。按锅炉容量分类蒸发量小于 20t/h 的称为小型锅炉、蒸发量大于 75t/h 的称为大型锅炉，蒸发量介于两者之间的称为中型锅炉。按锅炉压力分类2.5MPa 以下的锅炉称为低压锅炉，6.0MPa 以上的称为高压锅炉，压力介于两者之间的称为中压锅炉。此外，还有超高压锅炉、亚临界锅炉和超临界锅炉。按锅炉水循环形式分类按锅炉水循环形式可以分为自然循环锅炉和强制循环锅炉（包括直流锅炉） 。按装置形式分类可以分为快装锅炉、组装锅炉和散装锅炉。此外，还有壁挂锅炉、真空锅炉和模块锅炉等形式。二、煤二、煤1.煤的组成

7、与成分通常说煤炭，有的地方习惯叫石炭。但煤不是碳。煤是由古代植物遗体埋在地层下或在地壳中经过一系列非常复杂的变化而形成的。是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物，主要含有碳元素，此外还含有少量的氢、氮、硫、氧等元素以及无机矿物质（主要含硅、铝、钙、铁等元素） 。2.煤炭的种类煤炭主要分为：无烟煤、贫煤、贫瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3 焦煤、气肥煤、气煤、1/2 中粘煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤、褐煤等3.煤的燃烧煤燃烧过程煤中可燃成分（碳、氢、硫等）与空气在的氧进行剧烈的化学反应，放出大量的热并生成烟气和灰渣的过程。煤的燃烧过程其主要反应：挥发份+ O2CO2+H2O C+ O2CO2S+ O

8、2SOx（SO2） 完全燃烧反应 N+ O2NOx挥发份 CMHNC CO 不完全燃烧反应N NH3煤从进入炉膛到燃烧完毕，一般经历四个阶段:、水分蒸发：当温度达到 105左右时，水分全部被蒸发；、挥发物着火阶段，煤不断吸收热量后，温度继续上升，挥发物随之析出，当温度达到着火点时，挥发物开始燃烧。挥发物燃烧速度快，一般只为煤整个燃烧时间的 1/10左右；、焦碳燃烧阶段，煤中的挥发物着火燃烧后，余下的碳和灰组成的固体物便是焦碳。此时焦碳温度上升很快，固定碳剧烈燃烧，放出大量的热量。煤的燃烧速度和燃烬程度主要取决于这个阶段；、燃烬阶段，这个阶段使灰渣中的焦碳尽量烧完，以降低锅炉热损失，提高效率。良

9、好燃烧必须具备三个条件：、温度。温度越高，化学反应速度快，燃烧就愈快。层燃炉温度通常在 11001300。、空气。空气冲刷碳表面的速度愈快，碳和氧接触越好，燃烧就愈快。时间。要使煤在炉膛内有足够的燃烧时间。碳燃烧时在其周围包上一层灰壳，碳燃烧形成的一氧化碳和二氧化碳往往透过灰壳向外四周扩散运动，其中一氧化碳遇到氧后又继续燃烧形成二氧化碳。也即，碳粒燃烧时，灰壳外包围着一氧化碳和二氧化碳两层气体，空气中的氧必须穿过外壳才能与碳接触。因此，加大送风，增加空气冲刷碳粒的速度，就容易把外包层的气体带走；同时加强机械拨动，就可破坏灰壳，促使氧气与碳直接接触，加快燃烧速度。如果氧气不充足，搅动不够，煤就烧

10、不透，造成灰渣中有许多未参与燃烧的碳核，另外还会使一部分一氧化碳在炉膛中没有燃烧就随烟气排出。对于大块煤，必须有较长的燃烧时间，停留时间过短，燃烧不完全。因此，实际运行中，一般采取供给充足的氧气，采用炉拱和二次风来加强扰动，提高燃烧温度，炉膛不宜过小等措施保证煤充分燃烧。煤质对锅炉稳定燃烧的影响：煤的发热量是反映煤质好坏的一个重要指标，当煤的发热量低到一定数值时，不仅会影响燃烧不稳定不完全，而且会导致锅炉熄火，使锅炉出口温度很难达标，影响正常供热。挥发分在较低温度下能够析出和燃烧，随着燃烧放热，焦碳粒的温度迅速提高，为其着火和燃烧提供了极其有利的条件，另外挥发分的析出又增加了焦碳内部空隙和外部

11、反应面积，有利于提高焦碳的燃烧速度。因此，挥发分含量越大，煤中难燃的固定碳成分越少，煤粉越容易燃烬，挥发分析出的空隙多，增大反应表面积，使燃烧反应加快。挥发份含量降低时，煤粉气流着火温度显著升高，着火热随之增大，着火困难，达到着火所需的时间变长，燃烧稳定性降低，火焰中心上移，炉膛辐射受热面吸收的热量减少，对流受热面吸收的热量增加，尾部排烟温度升高，排烟损失增大。煤的灰份在燃烧过程中不但不会发出热量，而且还要吸收热量。灰分含量越大，发热量越低，容易导致着火困难和着火延迟，同时炉膛温度降低，煤的燃烬程度降低，造成的飞灰可燃物高。灰分含量增大，碳粒可能被灰层包裹，碳粒表面燃烧速度降低，火焰传播速度减

12、小，造成燃烧不良。另外飞灰浓度增高，使锅炉受热面特别是省煤器、空气预热器等处的磨损加剧，除尘量增加，锅炉飞灰和炉渣物理热损失增大，降低了锅炉的热效率。有关资料显示，平均灰份从13%上升到 18%，锅炉的强迫停运率将从 1.3%上升到 7.54%。煤的颗粒度对锅炉的燃烧有很大影响。颗粒度过大时，煤块在锅炉内燃烧时停留时间过短，煤炭中的焦碳没有完全燃烬，炉渣中的含碳量增大，增加了锅炉炉渣的物理热损失；颗粒度过小时，细煤粉在炉排上燃烧时通风不好，碳与氧不能很好地接触发生化学反应，易形成黑带，同时细煤粉也易被空气吹起，很快随着烟气被带走，增加了锅炉烟气中的飞灰热损失。因此要根据煤炭颗粒度合理调整给风量

13、。煤的含水量在一定的含量限度内与挥发分对燃煤的着火特性影响一致，少量水分对着火有利，从燃烧动力学角度看，在高温火焰水蒸气对燃烧具有催化作用，可以加速煤粉焦碳的燃烧，可以提高火焰黑度，加强燃烧室炉壁的辐射换热。另外，水蒸气分解时产生的氢分子和氢氧根可以提高火焰的热传导率。但水分含量过大时，着火热也随之增大，同时由于一部分燃烧热热耗在加热水分并使其汽化和过热也降低了炉内烟气温度，从而使煤粉气流吸卷的烟气温度以及火焰对煤粉的辐射热都降低，这对着火不利。煤中杂质不仅会吸收煤燃烧生产的热量，降低锅炉热效率，增大锅炉运行时的除渣除灰量，而且对锅炉的安全运行带来很大危害。4、煤的燃烧产物主要排放物有：NOx

14、；SOx；粉尘；有毒痕量元素；可吸入颗粒物（PM2.5、PM10）燃煤的贡献率：对 TSP 为 33%；对 PM10 为 35%；对 PM2.5 为 35% 不同粒径占 TSP 的比例：(数量)PM10 占 TSP 的 82%；PM2.5 占 TSP 的 63%富集特性：颗粒物中 Ba、P、As、Cd、Pb 等有害物质 70%-80%富集在 PM10 和 PM2.5 的颗粒物中1kg【煤炭】燃烧排放 1.578 立方米（3.12kg） 【二氧化碳】1kg【煤炭】燃烧排放 0.24 立方米（0.3kg） 【一氧化碳】1kg【煤炭】燃烧排放 0.0069 立方米（0.02kg） 【二氧化硫】1kg

15、【煤炭】燃烧产生 0.3kg【炭渣】1kg【煤炭】燃烧产生 0.2kg【飞灰】 1kg【煤炭】燃烧产生 12 立方米【烟气量】三、粉尘粉尘1、粉尘粉尘（Dust）是指悬浮在空气中的固体微粒。习惯上对粉尘有许多名称，如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等，这些名词没有明显的界限。国际标准化组织规定，粒径小于75m 的固体悬浮物定义为粉尘。在大气中粉尘的存在是保持地球温度的主要原因之一，大气中过多或过少的粉尘将对环境产生灾难性的影响。但在生活和工作中，生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因2、粉尘的产生及结构粉尘几乎到处可见。土壤和岩石风化后分裂成许多细小的颗粒，它们伴随着花粉，孢子

16、以及其他有机颗粒在空中随风飘荡。除此之外，许多粉尘乃是工业和交通运输发展的副产品；烟囱和内燃机排放的废弃中也含有大量的粉尘，面粉，采石场等的作业引起的，火山爆发的火山灰。(1)固体物质的机械加工或粉碎，如金属研磨、切削、钻孔、爆破、破碎、磨粉、农林产品加工等。(2)物质加热时产生的蒸气在空气中凝结或被氧化所形成的尘粒，如金属熔炼，焊接、浇铸等。(3)有机物质不完全燃烧所形成的微粒，如木材、油、煤类等燃烧时所产生的烟尘等。(4)铸件的翻砂、清砂粉状物质的混合，过筛、包装、搬运等操作过程中，以及沉积的粉尘由于振动或气流运动，使沉积的粉尘重又浮游于空气中(产生二次扬尘)也是粉尘的来源。粉尘的粒度粉尘

17、的粒度是指粉尘的大小，又称粒径。因粉尘的开关不规则，一般用尘粒的平均直径或其投影定向长度来表示粒度。粉尘的分散度分散度是指物质破碎的程度，通常所说的粉尘分散度是指某粒级的粉尘量与粉尘总量的百分比。粉尘中游离二氧化硅的含量二氧化硅是地壳内最常见的氧化物，它以 2 种状态存在，一种是结合状态的二氧化硅。另一种是游离状态的。13、粉尘的主要种类可以根据许多特征进行分类，在大气污染控制中，根据大气中粉尘微粒的大小可分为：、飘尘，系指大气中粒径小于 10m 的固体微粒，它能较长期地在大气中漂浮，有时也称为浮游粉尘。也被称为可吸入颗粒物，英文缩写为 PM10。、降尘，系指大气中粒径大于 10m 的固体微粒

18、，在重力作用下，它可在较短的时间内沉降到地面。、总悬浮微粒，系指大气中粒径小于 100m 的所有固体微粒。也被称为总悬浮颗粒物，英文缩写为 TSP。专业术语、粉体：固体物质的细小颗粒，称为粒子，而固体粒子的堆集状态，称为粉体。、粉尘：因机械过程（破碎、筛分、运输等）而产生的微细粒子，能在气体中分散（悬浮）一定时间的固体粒子，称为粉尘。粉尘的粒径范围很广，由细至 1/10m 到数百微米。、烟尘：因物理化学过程而产生的微细固体粒子，称为烟尘。例如冶炼、燃烧、金属焊接等过程中，由于升华及冷凝而形成、烟尘的特点是粒度大都比较细，在 1m 以下。、烟雾：燃烧草料、木柴、油、煤等生成的黑烟，称为烟雾。烟雾

19、粒径很细，甚至在 0.5m 以下。、粉末：工艺生产中的粉料，称为粉末。4、烟尘产生粉尘污染决直接威胁着人们的生命，尤其身处粉尘污染的环境会引起多种心血管、呼吸道疾病等。粉尘污染对于老人、小孩的影响最大，而且过多的粉尘容易滋生病菌病毒对身体健康极为不利，对于皮肤健康也会有极大的危害。粉尘有功也有过，其过之一是污染大气，危害人类的健康。飘逸在大气中的粉尘往往含有许多有毒成分，如铬，锰，镉，铅，汞，砷等。当人体吸入粉尘后，小于 5m 的微粒，极易深入肺部，引起中毒性肺炎或矽肺，有时还会引起肺癌。沉积在肺部的污染物一旦被溶解，就会直接侵入血液，引起血液中毒，未被溶解的污染物，也可能被细胞所吸收，导致细

20、胞结构的破坏。此外，粉尘还会沾污建筑物，使有价值的古代建筑遭受腐蚀。降落在植物叶面的粉尘会阻碍光合作用，抑制其生长。粉尘其过之二是爆炸危害。相传，早在风车水磨时代，就曾发生过一系列磨坊粮食粉尘爆炸事故。到了 20 世纪，随着工业的发展，粉尘爆炸事故更是屡见不鲜，爆炸粉尘的种类也越来越多。然而正是如此危害极大的粉尘污染，却没有得到人们足够的关注与重视，更没有能使人们采取果断、有效的方法手段去遏制粉尘污染的持续蔓延与加重。不要认为粉尘污染的严重性比不上臭氧黑洞、土地沙漠化、水土流失及水质污染等一类的问题，即使臭氧被修复，土地重新肥沃，水变清天更蓝，粉尘污染一样可以使人类以至于动物死于各种各样的疾病

21、更甚至灭绝。使得地球这颗美丽的蔚蓝色的星球变成如月球般在死气沉沉的阴森世界，所以人类重新认识粉尘世界，致力于找出一种新的、有效的、便捷的治理方法已经刻不容缓，下面是针对粉尘污染的来源、危害、发展趋势以及如何有效果的防止一些具体的报告：在 8h 内，车间粉尘浓度平均低于 1（毫克/立方米）时，对人体无害，浓度在 13（毫克/立方米）范围内，有一定危害，高于 3（毫克/立方米）时，有较大危害，最高允许值为10（毫克/立方米），实际上大多数木工车间、人造石车间达不到这个要求。 粉尘不会直接伤人，但对呼吸道和眼睛等器官会造成很大危害。粒径大于 10 微米的粉尘在空气中停留时间较短，在呼吸作用中可被有效

22、地阻留在呼吸道上，不进入肺泡，但由于木粉尘中含有木焦油，这种物质由各种酚类和烃类组成，并含有致癌性较强的物质，长此以往，工人会部分的患有支气管炎、哮喘和肺气肿等，甚至致癌。粒径小于 10 微米以下的木粉，会直接进入人的肺部组织，沉淀于肺泡中，有可能引起肺组织的慢性纤维化，甚至导致肺心病、心血管病等一系列病变。而且这些可吸入物质还会将多种污染物或病菌带入肺部，对人体危害很大。粉尘如果弹入或飞入人的眼睛，会造成伤害，影响正常操作。另外木尘还是最危险的易燃物品之一，易引起火灾。另外，悬浮性粉尘会增加生产设备的非正常磨损，缩短设备的寿命，增加维护成本，从而对企业的产出和经济效益产生不可低估的影响。四、

23、除尘装置1、除尘器的分类除尘器按其作用原理分成以下三类过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等静电除尘器。 磁力除尘器。 除尘器按照除尘方式分为： （1）干式除尘器。（2）半干式除尘器。按其结构来分有以下几种 重力喷雾湿式除尘器，如喷洗条塔。 旋风式湿式除尘器，如旋风水膜式除尘器、水膜式除尘器。激式湿式除尘器，如冲激式除尘器、水浴式除尘器。 填料式湿式除尘器，如填料塔、湍球塔。泡沫式湿式除尘器，如泡沫除尘器、旋流式除尘器漏板塔文丘里湿式除尘器，如文丘里除尘器。机械诱导除尘器，如拨水轮除尘器。（3）湿式除尘器。 工业中用的比较多的是电袋复合式除尘器及袋式除尘器。2.除尘器的工作原理这方面的一个

24、改进设计的水喷洒到受污染的空气入口。在这些收藏家的灰 水泥浆，不得不长途跋涉，在集热器。另一个缺点是，泥浆液滴被向上的出口 与内涡扰动滴水的膨胀室。收集效率，这些单位是然而，远高于干燥机组。高 收集效率可以达到在洗涤保持空气的速度是高到足以驱动灰尘通过表面张力的 水滴。一个设计良好的洗涤生产第二代水滴和雾区。湿式洗涤器通常被归类的 基础上，压降（之间的压差，两点在一个系统，所造成的流动阻力，并在英寸 测量水位计）如下： (1)低能量洗涤器 (2)低中等能量洗涤器(3)中的高能洗涤器 (4)高能洗涤器 湿式除尘器具有低成本和要求的小空间安装。他们可以被用来治疗高温和 高湿度的空气流和有能力捕捉空

25、气和粘性颗粒。然而他们的经营成本高，需要 清洗的粉尘负荷较重，造成水污染和可能削弱高速度。 3、湿式除尘器特点优点1.由于气体和液体接触过程中同时发生传质和传热的过程，因此这类除尘器既具有除尘作用，又具有烟气降温和吸收有害气体的作用。 2.适用于入理高温。高温、易燃易爆和有害气体； 3.运行正常进，净化效率高； 4.可用于雾尘集聚之粉尘、气体； 5.排气量衡定； 6.结构简单、占地面积小。投资低； 7.运行安全、操作及维修方便缺点湿式除尘器制造成本相对较低。但对于化工、喷漆、喷釉、颜料等行业产 生的带有水份、粘性和刺激性气味的灰尘是最理想的除尘方式。因为不仅可除 去灰尘，还可利用水除去一部分异

26、味,如果是有害性气体（如少量的二氧化硫、 盐酸雾等），可在洗涤液中配制吸收剂吸收。缺点：从湿式除尘器中排出的泥浆要进行处理，否则会造成二次污染； 当净化有侵蚀性气体时，化学侵蚀性转移到水中，因此污水系统要用防 腐材料保护； 不合用于疏水性烟尘；对于粘性烟尘轻易使管道、叶片等发生堵塞；| 与干式除尘器比拟需要消耗水，并且处理难题，在严寒地区应采用防冻 措施。 在工程上使用的湿式除尘器形式很多。总体上可分为低能和高能两类。低 能湿式除尘器的压力损失为 0.21.5kPa，包括喷雾塔和旋风洗涤器等，在一 般运行条件下的耗水量（液气比）为 0.53.0 升每立方米，对 10 微米以上颗 粒的净化效率可达到 90%95%，东莞天明环保节能工程曾经就利用这一特点所 研发的湿式除尘器 09 年就获得新老客户的喜爱，净化率达到 98%。高能湿式除 尘器的压力损失为 2.59.0kPa,净化效率可达 99.5%以上，如文丘里洗涤器等。主要湿式除尘装置的性能、操作范围摘要见下表。现只局限于介绍应用较广泛 的三类湿式除尘器，即喷雾塔洗涤器、旋风洗涤器和文丘里洗涤器。1.水帘式 2.涡旋式 3.分离净化室 4.平衡进水箱 5.清灰检查门 6.烟气进口 7.烟气出口 8.排灰杠杆 9.沉淀池图为 SSG 型湿法脱硫除尘器结构