火电厂除尘设计

火电厂除尘设计

概述：随着我国社会、经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,国家对烟尘的排放标准也将越来越严格。因此,这些含尘烟气都需要经过高效的除尘器处理后才能够排放,

现有一火电厂运用锅炉发电，已知为220MW锅炉机组，产生烟气量为1622000 m3/h，烟气温度约145℃，烟气浓度为25g/Nm3。为达到新的《火电厂大气污染物排放标准》，对火电厂进行除尘设计。

设计参数：Q=1622000 m3/h T=145℃ =25g/Nm3

除尘方法选择：

锅炉烟尘去除方法有水膜除尘、布袋除尘和静电除尘

1、除尘器简介及原理

水膜除尘器是一种利用含尘气体冲击除尘器内壁或其他特殊构件上用某种方法造成的水膜，使粉尘被水膜捕获，气体得到净化的净化设备。

它的工作原理是：含尘气体由简体下部顺切向引入，旋转上升，尘粒受离心力作用而被分离，抛向筒体内壁，被简体内壁流动的水膜层所吸附，随水流到底部锥体，经排尘口卸出。水膜层的形成是由布置在筒体的上部几个喷嘴、将水顺切向喷至器壁。这样，在简体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄水膜，达到提高除尘效果的目的。

袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器地，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。一般新滤料的除尘效率是不够高的。

袋式除尘器结构图：

袋式除尘器结构图

袋式除尘器结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体（灰斗）、清灰系统和排灰机构等部分组成。

静电除尘器

静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。负极由不同断面形状的金属导线制成，叫放电电极。正极由不同几何形状的金属板制成，叫集尘电极。静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。

2、除尘器的优缺点比较

水膜除尘器的优点是：结构简单，金属耗量小，耗水量小。

水膜除尘器的缺点是高度较大，布置困难，并且在实际运行中发现有带水现象。

袋式除尘器优点是：

（1）除尘效率高，一般在99%以上，可达到在除尘器出口处气体的含尘浓度为20~30m3，对亚微米粒径的细尘有较高的分级除尘效率；（2）结构比较简单，操作维护方便；

（3）在保证相同的除尘效率的前提下，其造价和运行费用低于电除尘器；

（4）对粉尘特性不敏感，不受粉尘比电阻的影响；

（5）在采用玻璃纤维和某些种类的合成纤维来制作滤袋时，可在160~200℃的温度下稳定运行，有选择高性能滤料时，有些耐温可达到260℃；

（6）在用于干法脱硫系统时，可适当提高脱硫效率。

（7）处理气体量的范围大，并可处理非常高浓度的含尘气体，因此它可用作各种含尘气体的除尘器。其容量可小于至每分钟数立方米、大到每分钟数十万立方米的气流，在采用高密度的合成纤维滤袋和脉冲反冲清灰方式时，它能处理粉尘浓度超过700000mg/m3的含尘气体，它既可用于尘源的通风除尘，以及对诸如水泥、碳黑、沥青、石灰、石膏、化肥等各种工艺过程中含尘气体的除尘，以减少粉尘污染物的排放。

袋式除尘器缺点是：

（1）不适于在高温状态下运行工作，当烟气中粉尘含水分重要超过25%以上时，粉尘易粘袋堵袋，造成布袋清灰困难、阻力升高，过早失效损坏；

（2）与电除尘相比阻力损失稍大，一般为1000~2000Pa；

（3）当燃烧高硫烟或烟气未经脱硫等装置处理，烟气了中硫氧化物、氮氧化合物浓度很高时，除FE滤料外，其他化纤合成纤维滤料均会被腐蚀损坏，布袋寿命缩短；

（4）不能在“结露”状态下工作。

静电除尘器也称电除尘器，优点是：

①适用于微粒控制，对粒径1~2μm的尘粒，效率可达98%~99%；

②在电除尘器内，尘粒从气流中分离的能量，不是供给气流，而是直接供给尘粒的，因此，和其它的高效除尘器相比。电除尘器的阻力较低，仅为100-200Pa；

③可以处理高温(在400℃以下)的气体，

④适用于大型的工程，处理的气体量愈大，它的经济效果愈明显。电除尘器的缺点是：

①设备庞大，占地面积大；

②耗用钢材多，一次投资大；

③结构较复杂，制造、安装的精度要求高；

④对粉尘的比电阻有一定要求。

根据除尘器的相对比较，采用干式除尘装置即袋式或静电除尘。除尘效率都相当高，但电除尘器中锅炉工况和负荷的变化等影响其净化效率,从而导致排放的不稳定。除尘效率受粉尘的比电阻影响大,也就是说,煤质的改变会影响其效率。维修时需要停止设备的运行。而一般袋式除尘器采用分室结构,并在设计中留有余量,使除尘器可以轮换检修而不影响锅炉的运行。除尘效率不受粉尘比电阻、浓度、粒度的影响,锅炉负荷的变化、烟气量的波动对袋式除尘器的出口的排放浓度影响不大。由于袋式除尘器捕集微细粉尘更有效,它除去飞灰中所含重金属微粒比静电除尘器除去的多。附属设备较少,技术要求没有静电除尘器那么高。因此，为达到新的《火电厂大气污染物排放标准》，建议选用袋式除尘器。

工艺流程图

工艺计算

引风机的选择

主要参考文献

目：钢铁厂使用袋式除尘器治理高炉出铁场烟气

设计原始资料：

1、该钢铁厂高炉炉容为1200m3，日产2880t，出铁次数为每天11次。高炉的原料为烧结矿、焦炭等；

2、烟气处理量：560000m3/h。

一、钢铁厂生产过程

（一）生产原料

（二）生产工艺流程

二、烟气来源与性质

（一）烟气来源