环保相关专业毕业论文设计啤酒生产企业废气治理工程设计.docx

啤酒生产企业废气治理工程设计目录1绪论11.1 啤酒行业的现状分析及存在的问题11.2 企业概况11.3 啤酒厂废气22设计概况42.1 设计目的和意义42.2 设计依据和原则42.3 设计应解决的主要问题（研究内容）42.4 设计方案52.5 工艺设计要求执行的排放标准62.6 设计方案的确定72.7 工艺流程123设计过程153.1 燃煤锅炉烟气量和污染量确定153.2 袋式除尘器的设计与计算183.3 换热器的设计与计算253.4 脱硫塔的设计与计算273.5 脱硝的设计与计算363.6 恶臭的设计与计算383.7 沼气的设计与计算393.8 二氧化碳回收的设计与计算403.9 确定净化系统及管道423.10 风机和电机的设计443.11 烟囱的设计464主要设备及工程概预算474.1 设备的总汇及预算如下表4.1474.2 运行管理费485总结496参考文献50附录521绪论1.1 啤酒行业的现状分析及存在的问题1.1.1 啤酒行业发展现状随着我国经济的发展，消费品在人们生活中的地位越来越重要，而啤酒是其中一个例子，随着啤酒在人们日常生活中重要性的提高,啤酒市场在社会中的分量已经是不容小觑了HL目前的啤酒产业是被几个大型的巨头所垄断着,啤酒市场的竞争格局已经进入了极其严峻的阶段。因此,在未来的啤酒市场上只有掌握了现代化经营理念的企业才能在竞争中占据主动的地位。1.1.2 存在问题但是随着啤酒行业的不断发展，各种问题也都慢慢暴露出来，如品牌困局、食品安全风险等等，而啤酒行业的环境污染问题更是引起了社会的关注。废气和废水的如不经过合理的处理、直接排放会影响严重人体的健康，具有较大危害，需要我们切实地关注起来。1.2 企业概况1.2.1 地理位置122气象的资料广州介乎亚热带当中沿海部分，它是海洋性亚热带季风气候，居于北回归线纬度上,气候暖和多雨、热量充分、夏天较长且炎热、冬天短且不冷。极地大陆冷气团影响下，冬季广州以北风为主，由十月以后至三月前.，风频十月36%,十一月41%,一月36%,三月31%,平均风速于1.4-2.1公尺/秒范围。夏季广州风向是东南风和南风，在四月到九月的时期，六月风频45%和八月38%,平均风速在1.41.7公尺/秒范围。1.2.3 水文和地质水文：广州市是雨水较多的地区，水源充足，具有20多条大的河流，构成独特的岭南水乡文化特色。地质：广州多丘陵，多山，地势由东北向西南倾斜。1.2.4 企业生产流程生产啤酒详细的过程是制麦、糖化、发酵、包装这4个工艺。工序的简述：1造麦工序：淀料炼化成糖。贮存好的麦会制作成麦芽。大麦会经过各种的前处理，这样比较好取到干净、一致好麦芽。大麦的制麦就是吸水和发芽。最后的工序就是烘干和除根。2糖化工序：原料送去糖化，主要是前处理后就糖化分解，关键是煮沸时候要有酒花的帮助。3发酵工序：添加酵母的麦芽汁，就是酸酵工序了。酒精和少许的二氧化碳是在酵母的作用下由糖份转化的，这就是啤酒的由来。成熟的时间受到啤酒品种的影响。4包装工序：准备包装的啤酒，要经过查验和品酒师的评判，包装啤酒形式各种各样。详细看下图1.1。糖化工序粉碎等原料 I麦芽> 麦芽加水糊化麦芽汁过滤、煮沸、糖化I> 含糖麦 芽汁造麦工序沉淀、冷却成品包装工序成熟、过滤、包装嫩啤酒发酵<图1.1啤酒生产工序发酵工序1.3 啤酒厂废气1.3.1 废气的来源项目废气主要来自卸料运输过程、粉碎、糖化车间产生的粉尘和无组织排放废气，生产中的二氧化碳废气以及污水处理站的恶臭气体。详细情况如下：一、有组织废气1粉尘(G1)：污染因子是颗粒物，麦芽采用敞开式湿粉碎工艺,麦芽和青裸在粉碎前加入热水后再粉碎成麦芽浆,粉碎和筛选工序会产生粉尘。2CCh废气(G2)：在发酵过程会有CO2废气产生。3污水处理沼气(G3)：污染因子是甲烷，污水处理站内的UASB反应池内发生厌氧反应将会产生沼气。沼气经收集并脱硫后用于内燃机发电，过程中可能会存在泄露。4锅炉废气中包含硫化物，煤炭的燃烧会产生大量的SOz,形成的酸雨和酸雾危害极大，还会对环境构成腐蚀，这种破坏形成的损失是长久的，是废气治理的重要对象之5废气含有氮氧化物，煤炭燃烧后形成的NoX,它会刺激肺部形成呼吸系统疾病,与光化学烟雾和酸雨形成有关，也是废气治理的重要对象之一。二、无组织类别的废气原料接卸运输过程中得不到收集而漏掉的废气为无组织排放。1麦芽卸载、预处理粉尘麦芽、青棵通过汽车运输至卸料区，卸载、预处理过程中产生较多的粉尘。2污水处理站臭气污水处理过程会产生少量废气，在缺氧环境厌氧条件下经微生物作用产生异味气，形成臭气。1.3.2 废气对大气的破坏和人类危害酒类生产企业排出废气成分主要为醇和水。丙醇具有麻痹中枢神经系统的作用。乙酸被称为中枢神经系统抑制剂，随后会亢奋和克制。酒类生产排出废气中包含的丙醇会排入大气环境，将对环境空气产生不良影响。酒类生产企业还会产生粉尘，粉尘是指直径很小的固体微粒，有可能是工作中产生的，生产性粉尘破坏工作环境，干扰工人的工作。此外，酒类生产企业还有可能产生恶臭气体，恶臭气体会破坏人类耐以生存的空气环境，影响呼吸，产生各种各样的问题，直接地影响到人们的生活。总体来说，啤酒厂产生的废气浓度较低，成分复杂，监测难度大，治理困难。1.3.3 国内外废气治理技术现状及进展1.3.3.1 废气治理技术现状粉尘废气处理技术啤酒生产的工序会产生含尘废气，废气处理简单分为：干式、湿式和干式+湿式。与湿式对比，现在干式占据较为主流的地位。市面上的工厂主要使用的是电除尘和袋式除尘器。炉窑等烟尘废气考虑除尘器时，我们应该重点关注资金和长远上。除尘器的选择直接与颗粒直径有关系，惯性除尘器在10-20Nm之间和大于其中，重力沉降室是大于50Nm,但是存在较多小于IONm时应选用洗涤、过滤或电除尘器。氮氧化物废气处理技术NOx在我国是严重的大气污染物，是酸雨和光化学烟雾的基础。在国内NOx的控制包括NOX燃烧技术、SNCR.SCR和电子束法等，技术都是较为成熟的。13.3.2废气治理技术的进展技术在不断更替，啤酒厂废气处理也受到影响，人们在不断探索前进。当前治理废气大体分为三个方法：1.物理处理废气、2.化学处理废气3.生物法处理废气。随着时时间的推移，技术上由开始的初尝试，慢慢转变为成熟阶段，这是技术上的进展，也是不断发展的需求。2设计概况2.1 设计目的和意义大气环境是我们生活的生态环境中的重要组成部分之一，它直接影响着我们人类本身，大气环境的污染存在多方面的原因，但主要是人类生产活动中过量地排放废气所导致的。所以从根源上解决问题外排的废气，企业解除外排废气中的污染并且能得到部分回收利用，这是设计的目的；在保护环境的同时还发展自身，这是设计的意义。2.2 设计依据和原则2.2.1 设计依据（标准）（1）中华人民共和国家标准锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014）（2）广东省地方标准锅炉大气污染物排放标准（DB44/765-2019）（3）中华人民共和国家标准啤酒工业污染物排放标准（GB19821-2005）（4）环境工程技术手册：废气处理工程技术手册（5）除尘装置系统及设备设计选用手册（6）环保设备设计手册一大气污染控制设备（7）锅炉除尘技术网2.2.2 设计原则（1）采用成熟、可靠的方法，做到高效和经济合理。（2）基于啤酒企业的现状情况，并且考虑长远发展。（3）以减轻大气环境负担为目标，明确设计路线。（4）以人为本，保证人员安全。2.3 设计应解决的主要问题（研究内容）设计主要的研究内容:（1）依据标准和要求计算出基础废气数据；（2）采用成熟可靠、技术先进的工艺，设计废气治理总工艺流程，分别包括锅炉除尘、二氧化碳的回收、沼气回收、脱硫脱硝、恶臭的处理；（3）设计合理排放的烟囱；管道和管道阻力的设计，还有风机的合理选择；（4）设备及管道运行中溢流、冲洗和洗扫过程中产生废水应收集至污水处理站；2.4 设计方案2.4.1 设计资料2.4.L1锅炉资料啤酒企业采用燃煤锅炉，以下为基础数据锅炉型号：SZLlO-1.6型燃煤锅炉（2台）。下表2.1所示：表2.1SZL10-1.6型燃煤锅炉参数参数型号：SZLlO-I.6参数型号：SZLlO-I.6额定蒸发量/（th）10th（台）主汽阀通径mmPn：4Dn：350设计燃料煤进水阀通径mmPn：4Dn：150燃料燃烧量1640kgh（台）烟气出口处离地面3m排烟温度155给水温度/七20锅炉热效率490蒸汽温度/190设计啤酒产量：10万吨/年设计煤量：3.28th烟气压力：1.2MPa空气过剩系数：1.3飞灰占煤中不燃比例：18%烟气密度（标态）：1.2kgn?气象资料查阅广州气象局2019年度资料，得出气象的年平均值资料。大气压为100.085kPa,气温为21.8度；北部多余南部；空气中含水量（标态）：0.015kgm3;根据锅炉污染整治实施方案（2016-2018）中规定，燃榇煤种不得是高硫高灰分的原煤，燃棕煤种含硫率不得超过0.6%。、灰份保持在15%以下。本设计严格遵守广东当地标准，选取以下煤炭源如表2.2：表2.2煤质分析（质量分数）元素CHOSN水分灰分百分比663.54.20.5111.813燃煤所排放出烟尘的粒径分布如下表2.3所示：表2.3锅炉废气里面的颗粒直径分布表粒径间隔/Um0-11-55-1010-2020-3030-4040-5050-60>60质量频率/%6.412.317.915.513.612.79.96.752.4.1.2沼气资料啤酒厂的污水经过厌氧处理后会形成沼气，本次设计废水会总共形成115m3h的沼气。沼气成分例如表2.4所示。表2.4沼气含量（质量分数）热值(kjNm3)甲烷二氧化碳硫化氢氮、氢和一氧化碳等190806628152.5 工艺设计要求执行的排放标准中华人民共和国国标的新建锅炉规定的大气污染物外排限值如下:表2.5锅炉大气污染物排放限值mgm3污染物项目颗粒物污染物排放监控位置颗粒物50二氧化硫300JfflIxblmVJfflJ氮氧化物300汞及其化合物0.05烟气黑的程度Wl烟囱排放口广东省地方标准的锅炉实行下表2.6。表2.6锅炉大气污染物排放限值MgZm3污染物项目颗粒物污染物排放监控位置颗粒物30二氯化硫200氮氧化物200烟囱或烟道一氧化碳汞及其化合物0.05烟气黑的程度1烟囱排放口对国国家标准和广东省地方标准进行对比，地方标准的制定较新的，根据“在有国标和地表情况下执行地方标准”的原则，本设计执行广东省地方标准锅炉大气污染物排放标准。表2.7.1,二类区是居住区、工业区和农村地区、商业交通居民混合区、文化区。本啤酒厂属于2类执行2级标准【。表2.7.1恶臭污染物的厂界标准值控制项目单位二级新扩改建臭气浓度无量纲20表272恶臭污染物的排放标准值控制项目排气筒高度，m标准值（无量纲）臭气浓度1520002.6 设计方案的确定（1）通风机的确定通风机作为废气流动的动力，是整个设计不可或缺的组成。风机的类别大致分为排尘风机、中、高通风机、离心式通风机和锅炉离心通风机，其中风机各有各的特色和适用的场所。详细的风机优缺点如下表2.8选择项目选择原因离心式通风机具有较高风压，满足除尘要求。排尘风机传输含尘浓度在150mgm3以上的气体。风机具有特别的设计，能有效保持通畅，磨损好。中、高通风机考虑烟气压力为1.2MPa,选取较大风机锅炉离心通风机较大程度上使用在电站和锅炉的尾气处理综合考虑后，由于9-26型型离心通风机的工作效果高，声音对工人干扰低。故确定风机型号如下表2.9所示：表2.9风机型号机号转速r*mi序号全风压/Pa风量m*h轴功率/配带电动机外形尺寸(长*宽*高)mm质量kg型号功率kw5A29001610942939.43Y160M-215676*887*93778(2)燃煤除尘装置的确定查阅文献中的除尘器部分。并满足广东省当地的排放标准。由于生产的需要，需设置各种除尘设备，分别为机械除尘器、过滤式除尘器、湿式除尘器、电除尘器。静电除尘技术成熟，但有些指定的煤会引起问题的出现，其效果就会相对低，有偏差；布袋除尘器的去除效果好，尤其对较小粉尘治理效果较好"4】。除尘器对比如下表2.10：表2.10除尘设备对比除尘器投资成本阻力寿命处理粉尘粒径适用温度范围粒径除尘效率/Ium粒径除尘效率5um粒径除尘效率50um静电除尘中中100-20高>0.05<400>999986器0布袋除尘器低高800-2000低>0.1<300100>9999参考锅炉烟气中颗粒的粒径分布（表2-5）、除尘器的除尘效率和除尘更新换代的能力，袋式除尘器寿命较为低但对应投资成本也低，具有以下优点：袋式除尘器对于去除含有小颗粒径粉尘的烟气的效果好，接近100%；对于较为干燥的粉尘捕捉，是袋式除尘器的效果要好一点；袋式除尘器不会受到含尘气体的变化所带来影响；袋式除尘较为可靠，不容易出现问题，易于操作。（3）烟气脱硫方法的确定我国对能源的生产与消耗巨大，煤炭占据能源消耗7成左右。工业化生产中急剧产生的二氧化硫，会对我国的环境造成严重的问题，因此企业采取相应的脱硫措施是必要的。目前钙基脱硫剂使用比较广泛，湿式石灰石石膏法在全世界工业中的占比大于80%,日本基本采用这种脱硫剂目前工业中的脱硫工艺对比如下表2.11所示网。表2.11脱硫技术方法比较项目石灰石一石膏工艺喷雾干燥法炉里面加钙加上尾处湿润处理钠-钙双碱法技术成熟程度成熟成熟较成熟较成熟适用煤种不限中低硫煤中低硫煤不限脱硫剂95%以上75%-85%75%-80%85%以上吸收剂石灰石石灰石灰石石灰/钠碱/电石渣等吸收剂利用率90%以上90%约40%90%以上副产物石膏亚硫酸钙亚硫酸钙石膏副产物处置利用抛弃抛弃使用废水有无无少量占地面大中小中积考虑到石灰石石膏工艺在工业应用上较为成熟、性能好、效果明显，资源丰富且价格低廉，脱硫的副产品石膏是可以回收利用的，所以在本设计中采用该工艺。石灰-石膏法的整个过程分为吸收和氧化，反应原理如下表2.12：表2.12石灰-石膏法原理石灰一石膏法吸收氧化过程Ca0+H20Ca(0H)22CaSO3½H2O+O2+3H2O-2CaSO42H20Ca(OH2)+SO2-CaSO3-½H20+½H20CaCO3+SO2+½H2O->CaSO3½H2O+CO2Ca(HSO3)2+½02+H20CaSO42H2O+SO2CaSO3½H2O+SO2+½H2OCa(HSO3)2石灰-石膏法操作的干扰因素有：1.料浆pH；2.材料粒度；3.工作温度；4.洗涤器的液体水平线；5.液气比；6.防止结垢。石灰石-石膏法脱硫有的特点：易于操作;工艺工作需要条件少，工作成本低;实行电脑网上操控，能及时清晰了解任何情况的出现；副产品广泛应用于市场，具有经济价值。（4）二氧化碳回收方式的确定在生产中会产生大量二氧化碳并且可能发生外漏，而由于工序本身也需要二氧化碳,因此需要对外购买。如果能对二氧化碳进行合理的回收利用讲对整个啤酒厂的生产带来巨大的经济效益。对于现代啤酒厂的制作中，都会对发酵中产生的二氧化碳回收。化学吸附法技术上成熟实际，和投资经济上的效益最大化，决定使用化学吸附法。二氧化碳的设计不详细展开设计。化学吸附法如下表2.13所示：表2.13化学吸附法化学反应机理优点吸附法过程2RNH,2+H20+C02<=>(RNH3)2C02脱除低分压C02速度较快(RNH3)2C02+H20+C02<=>2(RNH3)2HC022RNH2+C02<>RNHC00NH3R效果好,回收的C02质量好，消耗资金少RNH2o(CH2CH20H)NH2(5)脱硝方法的确定随着工业发展，对应的标准日益严谨，使氮氧化物的处理问题放到了大家的面前，必须马上处理(2叫对比国内主流两个硝处理方法SNCR和SCR,详情看下面修L选择性非催化还原法(SNCR)：870-1205度情况，让含氮药剂进入空气，使NO还原，促使水和氮气的形成，不会有崭新的污染物造成二次破坏。不好的地方是一定程度上依赖温度，硝的脱除效率大约在30%50%°选择性催化还原法(SCR)：除去催化剂基本相同。运用多优先考虑，同时存在的缺点是占地面积广，开始投资费用较高，催化剂要经常换新，避免失效。在决定方面，SCR的硝去除效果好，不过资金要求也高;SNCR的硝去除效果一般,其设备系统简单，投资也较小。在考虑到广州当地严格的排放标准后，优先考虑环境的问题，设计使用SCR脱硝技术。(6)换热话的确定反应的吸热和放热通过换热器进行。传热器的分类和特点见表2.1423'：表2.14传热器的分类和特点类型结构特点套管换热器由两个同心的管子所组成结构简单,可处理易结垢流体M士-U官冗式换热器单程把一束管凝固于管板上并一起封装于外壳内易于制造,生产成本低，处理量大双程工作可靠,且能适应高温高压。肋片管壳式换热器于气侧添上肋片管结构紧凑,工作可靠。板式换热器是带形状槽的若干矩形板子重复叠加造成的不耐高温高压螺旋换热器是几张板子卷制起来的设计合理、检修困难考虑到造价和效率问题，确定使用管壳式换热器，它是较为普遍的，造价低廉，所用材料广泛易找，清洗方便,适应除尘温度变化的应能强等优点，是应用较为广泛的换热器。2.7 工艺流程(1)废气处理如下:图2.15燃煤锅炉的工艺设计(2)燃煤锅炉废气脱硫设计流程如下图2.16：除尘器出 口烟气烟囱个废水石灰石浆制备烟气再热器石膏制备石膏图2.16燃煤锅炉废气的脱硫(3)燃煤锅炉废气脱硝工艺设计如下2.17图2.17燃煤锅炉废气脱硝（4）二氧化碳回收工艺流程如下图2.18所示:各用气点汽化系统液态二氧 化碳贮罐吸附罐图2.18二氧化碳（5）沼气回收利用工艺流程如下图2.19所示:图2.19沼气回收（6）恶臭处理工艺流程如下图2.20所示:图2.20恶臭处理3设计过程3.1 燃煤锅炉烟气量和污染量确定3.1.1 计算过程由表2.4煤质的分析计算煤质成分（以Ikg燃煤为基础计算各组分含量）下表3.1网:表3.1煤质成分成分质量分数/%质量/g摩尔数mol需氧量molC666605555H3.53517.58.7504.2422.625-1.313S0.550.1560.156N1100.357水分11.81186.556灰分13130-（1）标准状态下的理论需氧量：Q理论需氧=55+8.75-1.313+0.156=62.593molkg（2）标准状态下的理论空气量：理论空气量是按照干空气计算的，由于干空气N比0=3.78比1,3.78+1=4.78则Qa°=4.78X（55÷8.75-1.313+0.156）×22.4÷1000=6.702m3kg（3）空气中设计的过剩系数=1.3,标准状态下的际空气气体量：Qa=×Qa0=I.3×6.702=8.713m3kg烟气中各组分的摩尔数如下表3.2所示：表3.2烟气里面每个成分的摩尔数造成烟气的元素CSH2OHN烟气量mol550.1566.55617.50.179由表3.2得出：CO2=55molSO2=O.156molH2O=H2+H=24.056molN2=理论需氧量X3.78=236.602mol(4)标准状况下理论烟气量：Qs0=(55÷0.156÷24.056+236.602)×22.4÷1000=7.074m3kg(5)标准状态下实际烟气量：Qs=Qs0+Qa0(a-l)qs=7.074+6.702×（1.3-1）=9.085m3kg（6）标准状态下的烟气流量：Q=QsX耗煤量=9.085X3.28X1000=29798.8m3/h式中：Q=QN一标况下烟气流量使用煤量一3.24thQs真实使用烟气量烟气体积和密度的校正，根据理想气体状态方程式侬】：PV=nRT,得出以下:kZTS（7）在工作状况下的烟气流量：1013251200000=3944.712m3hQnTs.Pn_29798.8x428TNF273式中：Tn、Qn、&一分别为标准状况下的温度=273K、烟气流量=29798.8/h、烟气压力=101325Pa;TS、QS、Ps一分别为工作状况下的温度=428K烟气流量=QS、烟气压力=1.2MPa；（8）标况下烟气含尘浓度：dshAy.3、18%X13%×IO6_.3C=-（kgm3）=2575.674mgm39.085公式：一外排时飘灰在煤里面不燃部分含量，取18%；AY一煤中不燃部分的含量，取13%；Q$一标准状态下实际烟气量，取9.085m3kg0（9）工况下烟气含尘浓度：根据公式C=端W标况与工况的转换取决于Q、，是倒数关系，理想气体状态方程式QS就转变成以下：CCnT,Ps2575.674×27312000i.,./3C=-=×=19456.934mgm3TSPN428101325（10）标准状态烟气中的二氧化硫浓度:cSO2=（kg11）3）=2x°0°5'I。：=HOO715mg/m3SsQs69.085cso2=丝丝（kgm'）=（U'*64XK）:=1098.984年/m3'SQs69.0856式中：SY一硫的质量分数，取0.5%；QS-标准状态的实际烟气量，取9.085m3kg;n一二氧化硫，取0.156mol;M一二氧,化硫的摩尔，取64；(11)工况排放二氧化硫浓度：根据公式标况与工况的转换取决于Q是倒数关系，理想气体状态方程式就Qs转变成以下：rCnPs11,715×27312000002Q1/10_.3Cq=-=×=8314.926mgmsTsPN428101325(12)最小除尘效率：=l-=(1)×100%=98%C2575.674式中：C标况下锅炉烟气含尘浓度，取2575.674mg?；Cs-广东地方锅炉烟尘排放标准，取30mg?;(13)最小脱硫效率：J=(1"2一)×100%=81%C1100.715式中：C一标况下锅炉烟气中二氧化硫浓度，取1100.715mgm3;Cs-广东地方锅炉烟气中二氧化硫的浓度排放标准，取200mgm3；3.1.2计算思路理论需氧 量理论空气 曷实际空气曷理论烟气 量实际烟气 曷烟气流量(标 况、工况)图3.3总的计算思路图3.1.3计算汇总项目数据项目数据标况理论需氧量62.593molkg工况下烟气流量3944.712mVh标况理论空气量6.702m3kg标况下烟气含尘浓度2575.674mgm3标况实际空气量8.713m3kg工况下烟气含尘浓度19456.934mgm3标况下理论烟气量7.074m3kg标准状态烟气中的二氧化硫浓度1100.715mgm3标况下实际烟气量9.085m3kg工况下烟气中的二氧化硫浓度8314.926gm3标况下的烟气流量29798.8m3/h除尘效率98%脱硫效率81%图3.4数据的汇总图3.2袋式除尘器的设计与计算过滤式除尘器是本次设计的重点，它主要是依靠过滤材料降尘。袋式除尘器效率高,容易操作，因此得到普遍的使用。袋式除尘器属于过滤式，惯性碰撞捕集粗粒粉尘，扩散和筛分捕集细粒尘粒，堆积滤料粉尘层与堆积程度有关，起到过滤作用。3.2.1 袋式除尘器的选型计算（1）气体量-处理的气体量决定整体机器的规模大小Q=QS（273+；端（H324（1+）=6802.754m3h式中：Q一进入除尘器前含尘气体，取nh;Qs-工况烟气流量，取3944.712m3h;tc除尘器内气体温度，取155oC；Pa-大气环境压，取101.325kPa;K一除尘器前漏风系数，一般控制在20%以内，设计取10%；（2）过滤风速的选择-是按照相应样本的记录数据和工业经验选择的。由下表3.5可知经验值，燃煤属于3第类，确定选取第三个中脉冲喷吹的2.0mmin表3.5过滤风速参考m/min粉尘种类清灰方式自行脱落或手动搬动机械振动反吹风脉冲喷吹碳黑、氧化硅（白碳器）铝锌的升华物以及其他在气体中由于冷凝和化学反应面形成溶胶活件碳0.250.40.30.50330.600.81.2铸造、铁及铁合金的升华物、扫水泥磨排出的水、氧化铝、碳化炉升华物、即料铁的氧化物，焦粉、煤粉、石灰、刚玉0.282.450.40.650.451.00.81.6铝土矿、水泥、滑石粉、喷砂清理尘、煤、飞灰、炭黑、刚瓷生产的粉尘、颜料、石灰石、高岭土、矿尘0.300.50.50，00.51.01.02.0（3）过滤面积的确定有效部分-存在三项附加考虑（漏风附加、清灰附加、维修附加）本设计只考虑漏风附加。A=Q/60V=6802.754/60X2=56m2式中：Q-在进入除尘器前的气体量，取6802.754m3h;V过滤速度，取2.0mmin;A-有效部分，单位是m2。3.6 以上选型计算中处理气体量=6802.754m3/h和总过滤面积=56m2确定选型是LSH-35型顺喷式脉冲袋式除尘器，详细数据看表3.6LSH-35顺喷式脉冲袋式除尘器。3.7 1.SH-35型顺喷式脉冲袋式除尘器型号/技术性能气体含尘浓度g/113过滤气速m/min处理气量加/喷吹压力kPa除尘效率除尘器压力损失pa过滤面积m2LSB-353202539609900394.8686.599.54901180543.8 .2袋式除尘器的设计计算（1）滤袋的大小，影响除尘效率和压损。滤袋的长度范围在29m,设计选取为2m；经验值上滤袋长径比在12-60；直径在120-2Oomm,本设计选取120mm；滤袋间距为150mmO（2）单条滤袋面积Ad=DL-Ax=34×02×2-0.05Ad求得Ad=0.71m2式中：Ad一单圆形滤袋设计大小，取单位m2；兀一固定圆形计算数值，取3.14m3h;1.一滤袋长度，取2m；D一滤袋直径，取120mm；Ax一滤袋不起过滤效果的部分，占滤袋面积的5%10%,设计取5%；(3)滤袋袋数-滤袋采取正方形的布列方式滤袋数n=H=一些=74.3,所以选取滤袋数为75个。滤袋的布置按照75布置，DL乃X0.12x2分为5个滤室，每一个滤室总共有15个。(4)压力损失-在滤袋工作过程之中会产生相应的压损问题P=+i+Pl=1OOOPa式中：一袋式除尘器的压损问题，取Pa；乙一清洁滤料的压损，经过查阅和考虑得到滤料与过滤阻力有关系数，设计上取200Pa;K一粉尘层的压损，取500Pa;?一除尘设备外壳结构压损，一般范围300500pa,设计取300pa；(5)脉冲袋式除尘器消耗压缩空气量-清除灰尘所消耗压缩空气的统一计算Canq1.2×12×0.035_z3.Q=-y-=0.252(m3mm)式中：a附加影响系数，取1.2；T喷吹周期，取2；n一脉冲阀数量，取12；q一脉冲阀喷吹耗气量，取0.035；(6)周期选择-含尘浓度、压力和烟气速度。浓度10、烟速3、压力5,脉冲周期选择为12min口叫本设计选择2min。(7)清灰装置的计算-采用脉冲的方式，以高压的起源为动力把灰吹到灰斗里面,过程功率消耗大，受到含尘气体的颗粒分布影响。清灰周期-清灰周期受到设备压力的影响，设备压力增加，清灰工作增多维持压力，随之周期也缩短，设计选择周期为120s。除尘器设计时间间隔25s每组、时间0.5s、压力0.2MPa、清灰周期100so设计滤袋清灰每平方需要12L的空气量，所以每个滤袋约为&5L空气，每组大约需要127L气包气量Q=(2xAVlp)x60=(127xl225)x60=3657L=3.657m3式中：Q每个脉冲和阀门的空气消耗量，取127；AV一开启阀门数，取12；tP一脉冲时间间隔，取25s；（8）喷吹管-响喷吹过程的重要部分，影响喷吹的效率，是重要的组成部件管壁厚:与管的重量和质料有关,保证喷吹管不弯曲（9）喷吹口孔劲平均孔劲。=式中：C为系数；n喷吹孔数量；d喷吹直径;（10）导流管计算喷流管直径通常为喷吹口的2倍；导流管长度:L=C-=0.2×-=0.7mmK0.08式中：CK是系数；°是喷吹口孔径；K是射流系数；（11）临界音速a-是一个临界值，与温度有关a=18.3=18.355=227.8式中：To是气体的初始温度，为155K；（12）喷吹口喷吹速度V-影响整个除尘器的关键部位，与灰尘进入灰斗的时间有直接联系，是重要的一部分。其的吹=20097b1-（Pl/Po）0.2857=471式中：Pl喷吹口进口压力；：P2喷吹口出口压力；（13）袋口气流速度=2.66m / sz0.996VV=-+0.294R式中：A圆射流系数0.08；r半径；h去袋口大小;(14)管离袋口大小-采取以下的经验式子h = 30.353=1.44m式中：9滤袋直径;(15)诱导气量Q=V袋口A-%吹A=288式中：A袋口：袋口面积；A喷吹口：喷吹口面积；下表为设计计算的脉冲喷吹袋式除尘器的详细数据的汇总表表3.7设计确定的详细脉冲喷吹袋式除尘器详细数据的汇总项目数据项目数据型号/技术性能LSB-35除尘器压力损失pa1000气体含尘浓度mgm325.8过滤面积m256过滤气速m/min2滤袋数量数/条75喷吹压力kPa450滤袋规格直径X高mm120*2000除尘效率99脉冲阀数量/个12清灰功率kw7.5脉冲控制仪表电控设备重量kg1776最大外形尺寸长X宽X高mm2244X1730X3618进气箱图3.8袋式除尘器3.3换热器的设计与计算换热器就是把热的流体其中过度存在热量成分转移到冷流体当中，达到转移的效果,相当于一个中转站。它又称为热交换器。在一项完整的工序中，由于前端仪器的工作下，会产生部分聚集的作用，使流体在一定的状态下温度急剧改变，这样的温度变化就会有可能给后面的仪器造成破坏的作用，是由于工作环境的不适应引起的。就例如我们设计中锅炉燃烧产生的烟气会吸收了部分的热量，使其温度上升，这个时候就需要用到换热器了31。根据上文计算和设计得出现有数据为烟气进口温度=155度；标况烟气流量=29798.8m3h,煤工况下烟气少标况下多，是因为不能完全燃烧产生烟气，安全预防为主采用标况。在150度左右下，烟气的密度为=1.083kgm326,可以计算出烟气的质量流量=29798.8×1.083+3600=8.964kgs.换热器目标为下表3.8表3.8换热器目标参数换热量1550KW烟气质量流量8.964kgs管程进口温度155C壳程进口温度20管程出口温度25壳程出口温度55管程污垢热阻0.0016m2×Arw壳程污垢热阻0.0001m2×Arw3.3.1热力计算（1）稳态传热方程-高温的流量烟气经固定壁面输送到冷流体。（最后确定）Q=L式中：Q一热负荷，单位W；K一总传热系数，取W（m2-C）;A换热器的总传热面积，取m2；"”一互相转换的两流体的平均温度差，；（2）平均温度差Atp-温度变化确定AtP=及HTL）=122=32