大气设计旋风除尘器系统设计

旋风除尘器方案1. 引言空气中的污染物对人类的健康和环境造成了严重的影响。

除尘器是一种用于过滤空气中颗粒物的设备，旋风除尘器是其中一种常用的除尘器类型。

本文将介绍旋风除尘器的工作原理、优点以及在实际应用中的方案设计。

2. 旋风除尘器工作原理旋风除尘器利用离心力原理将空气中的颗粒物分离出来。

其工作原理如下：1.空气进入旋风除尘器后，经过导流器进入圆柱形的腔体。

2.腔体内的空气开始旋转，并形成一个旋风状的气流。

3.由于旋转过程中，颗粒物具有较大的质量，会由于离心力的作用沉积到腔体的壁面上。

4.净化后的空气从腔体的顶部中心位置被排出。

3. 旋风除尘器的优点与其他类型的除尘器相比，旋风除尘器具有以下几个优点：•简单而紧凑的结构：旋风除尘器结构简单，占地面积小，适合在空间有限的场所安装。

•低能耗：旋风除尘器不需要额外的能源，仅依靠气流旋转就可以完成颗粒物的分离，因此能耗较低。

•适用性强：旋风除尘器可以处理高温、高湿度和高含尘浓度的空气，适用范围广。

4. 旋风除尘器方案设计在设计旋风除尘器方案时，需要考虑以下几个关键因素：4.1. 预处理系统在旋风除尘器之前，可以增加一个预处理系统，用于去除大颗粒的杂质。

这样可以提高旋风除尘器的除尘效率和延长其使用寿命。

4.2. 旋风腔体尺寸旋风腔体的尺寸直接影响到除尘效率和处理能力。

腔体的大小应根据实际需求进行选择，通常应根据空气流量、排放要求和除尘效率等因素进行综合考虑。

4.3. 腔体材料选择旋风腔体材料的选择应考虑其耐磨性和耐腐蚀性。

常见的材料有碳钢、不锈钢和橡胶内衬等，根据工作环境的特点选择合适的材料能够提高旋风除尘器的使用寿命。

4.4. 排放系统设计除尘后的空气需要进行排放处理，排放系统的设计需要考虑到处理量、净化效果和环保要求。

常见的排放系统包括直排和循环排放两种。

5. 结论旋风除尘器是一种简单、高效的除尘设备，能够有效分离空气中的颗粒物。

其简单而紧凑的结构、低能耗和广泛的适用性使其在各个行业得到了广泛应用。

大气污染控制工程课程设计院系：水利与环境科学学院班级：环境工程学号：姓名：日期：20**-6-17第一章概述第一节设计任务题目、目的和要求一、设计题目某燃煤锅炉房除尘系统设计（振动炉排式链条炉+强制送风+800吨/年）。

二、设计目的1、通过课程设计全面总结课程学习的成果，加深对课程理论内容的理解，掌握应用理论知识解决实际工程问题的完整过程。

2、掌握大气污染物处理工程设计的全过程。

3、掌握编制设计方案（除尘方案比较选择与确定）。

4、掌握除尘器选型计算，系统布置，烟风道阻力计算，风机选型等。

5、除尘系统平面的布置、立面、除尘装置布置、及主要构筑物设计。

6、工程造价估算。

三、设计要求方案选择合理，系统布置紧凑，占地面积小，计算准确，图纸绘制达到扩大初步设计要求（图纸线条均匀，标注准确，说明齐全）。

第二节设计依据一、大气质量标准当地大气质量执行《大气环境质量标准》“GB13271-2001”中的二级标准。

二、烟尘排放浓度执行《大气环境质量标准》“GB13271-2001”中的二级标准。

本标准按锅炉建成使用年限分为两个阶段，执行不同的大气污染物排放标准：I时段：2000年12月31日前建成使用的锅炉。

II时段：2001年1月1日起建成使用的锅炉（含在I时段立项未建成或未运行使用的锅炉、建成使用锅炉中需要扩建、改建的锅炉）见表1。

三、锅炉烟囱高度应根据锅炉房总设计确定新建锅炉烟囱周围半径200ni的距离内有建筑物时，烟囱高度应高出最高建筑物3ni以上, 达不到此要求时，锅炉烟尘排放浓度限值及黑度按“GB13271-2001”中的二类区域的浓度标准执行。

烟囱的高度由锅炉蒸发量确定见表2。

四、燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值根据锅炉锅炉销售出厂时间按表3的时间段规定执行。

第三节设计原始资料一、设计参数烟气粘度：2. 4X10-5pa. s 烟气温度：473K 允许压力损失：lOOOpa 烟气密度：1. 18kg/m3 烟气真密度：2. 25g/cm3二、煤质表三、烟气中烟尘颗粒粒径分布表第二章除尘器的选型及计算根据现在环保要求，采用电除尘设备。

环境工程专业课程设计说明书题目：(SZL4-13锅炉除尘系统设计)姓名：班级：学号：指导教师：课程名称：大气污染控制设计时间：目录任务书 (3)摘要 (5)除尘系统计算 (6)一、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度计算 (6)二、除尘器选型 (7)三、除尘器设计计算 (7)四、烟囱设计 (8)五、系统阻力计算 (10)六、风机的计算与选用 (11)七、系统中烟气温度的变化 (12)结论 (12)参考文献 (12)颗粒污染物控制课程设计任务书适用专业 环境工程一、课程设计题目某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统的设计二、课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行除尘系统设计的初步能力。

通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、CAD 绘制工程图、使用技术资料、编写 设计说明书的能力。

三、设计原始资料锅炉型号：SZL4—13型，共4台(2.8MW ⨯4) 设计耗煤量：380Kg/h ／台 排烟温度：160℃烟气密度(标准状态下)：1.34 kg /m 3空气过剩系数：α=1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 烟气在锅炉出口前的阻力：800 Pa 当地大气压力：97.86 Kpa 冬季室外温度：-20℃空气中含水(排标准状态下)10g/kg 烟气其它性质按近似空气计算 煤的工业分析值：YC =68% YH =4% Y S =1% YO =5%Y N =1% Y W =6% Y A =15% YV =13%按锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)中二类一时段标准执行。

四、计划安排1、资料查询0.5天2、及设计计算（4.5天）3、说明书编制及绘图（5天）五、设计内容和要求1、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度计算2、净化系统设计方案的分析确定3、除尘器的选择和比较确定除尘器的类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。

旋风式除尘课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解旋风式除尘器的工作原理，掌握其结构组成及功能。

2. 学生能掌握旋风式除尘器在工程应用中的优势及适用范围。

3. 学生了解并掌握与旋风除尘相关的流体力学基础概念。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析旋风式除尘器的设计参数，并进行简单的设计计算。

2. 学生能够通过实验和观察，分析旋风式除尘器的除尘效果，提出优化措施。

3. 学生能够运用图表、数据和文字，展示旋风式除尘器的性能特点。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对环境保护和大气污染治理的责任感，增强环保意识。

2. 学生通过学习旋风式除尘技术，认识到科学技术的应用价值，激发对科技创新的兴趣。

3. 学生在团队协作中，培养沟通、交流、合作的能力，养成尊重他人意见的良好品质。

课程性质：本课程为应用物理学科课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。

学生特点：学生为八年级学生，具备一定的物理知识基础，对新鲜事物充满好奇心，喜欢动手实践。

教学要求：注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力和解决问题的能力，培养科学思维和创新能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在课程学习中获得成就感。

通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 理论知识：- 旋风式除尘器的工作原理及其在环保领域的应用。

- 流体力学基础：气流运动规律、离心力、压力差等。

- 旋风式除尘器的结构设计参数：直径、高度、进口风速等。

- 教材章节：第五章“大气污染控制技术”中的第2节“旋风式除尘技术”。

2. 实践操作：- 旋风式除尘器模型制作与实验。

- 实验数据分析与处理，评估除尘效率。

- 设计优化方案，提高旋风式除尘器性能。

3. 教学大纲：- 第一课时：旋风式除尘器工作原理及应用介绍。

- 第二课时：流体力学基础概念讲解，旋风式除尘器设计参数分析。

- 第三课时：实践操作，旋风式除尘器模型制作与实验。

目录一、旋风除尘器的基础知识 (1)二、计算书 (4)三、设计心得 (7)一、旋风除尘器的基础知识旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力从气流中分离，用来分离粒径大于5～15 以上的颗粒物。

工业上已有100多年的历史。

特点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修乖、方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用各种材料只、制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体并可回收干颗粒物，效率可达80%左右。

1.1 旋风除尘器的工作原理普通旋风除尘器由简体、锥体和进、排气管等组成。

含尘气体由进口切向进入后，沿筒体内壁由上向下做圆周运动，并有少量气体沿径向运动到中心区内。

这股向下旋转的气流大部分到达锥体顶部附近时折转向上，在中心区域旋转上升，最后由排气管排出。

这股气流做向上旋转运动时，也同时进行着径向离心运动。

气流旋转运动时，尘粒在离心力作用下，逐渐向外壁移动。

到达外壁的尘粒，在外旋流的推力和重力的共同作用下，沿器壁落至灰斗中，实现与气流的分离。

此外，当气流从除尘器顶向下高速旋转时，顶部压力下降，使一部分气流带着微细尘粒沿筒体内壁旋转向上，到达顶盖后再沿排气管外壁旋转向下，最后汇入排气管排走。

1.2 旋风除尘器的性能指标除尘装置性能用技术指标和经济指标来评价。

技术指标主要有处理能力、净化效率和压力损失等；经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。

此外，还应考虑装置的安装、操作、检修的难易等因素。

（1）处理能力除尘装置的处理能力是指除尘装置在单位时间内所能处理的含尘气体的流量，一般以体积流量Q表示。

实际运行的净化装置，由于本体漏气等原因，往往装置进口和出口的气体流量不同，因此，用两者的平均值表示处理能力。

（2）净化效率净化效率是表示除尘装置捕集粉尘效果的重要技术指标，可定义为被捕集的粉尘量与进入装置的总粉尘量之比。

总效率η：总效率是指同一时间内净化装置去除的污染物数量与进入装置的污染物数量之比。

通过率：当净化效率很高时，或为了说明污染物的排放率，有时采用通过率来表示除尘装置的性能。

. . .. . .设计工程：旋风除尘器的设计设计者：班级：座号：一、设计题目*工厂一台锅炉，风量10000立方米∕小时，烟气温度573℃，粉尘密度4.5克∕立方米，烟尘密度2000千克∕立方米，573K时空气粘度u=2.9*10-5pa经测试，粉尘粒径分布如表1所示。

要求经除尘装置后粉尘排放浓度为0.8克∕立方米，压力损失ΔP不大于2000Pa,v=23m/s。

烟尘粒度分布根据以上数据设计一旋风除尘器.. .专二、选取旋风除尘器理由及选择的型号1.其他除尘器的特点〔1〕重力沉降室是使含尘气流中的尘粒借助重力作用自然沉降来到达净化气体的目的的装置。

这种装置具有构造简单、造价低、施工容易〔可以用砖砌或用钢板焊制〕、维护管理方便、阻力小〔一般50-150Pa〕等优点，但由于它体积大，除尘效率低〔一般只有40%-50%〕，适于捕集大于μ粉尘粒子，故一般只用于多级除尘系统中的第一级除尘。

50m〔2〕惯性除尘器是利用尘粒在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将尘粒从含尘气体中别离出来的设备。

这种除尘器构造简单、阻力较小、但除尘效率较低，一般常用于一级除尘。

惯性除尘器用于净化密度和粒μ以上的粗尘粒〕的金属或矿物性粉尘，具有较高径较大〔捕集10-20m的除尘效率。

对于黏结性和纤维性粉尘，因其易堵塞，故不宜采用。

〔3〕电除尘器是含尘气体在通过高压电场进展电离的过程中，是尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒趁机在集尘板上，将尘粒从含尘气体中别离出来的一种除尘设备。

其与其他除尘器的根本区别在于，别离力直接作用在粒子上，因此具有耗能小、气流阻力小的特点。

其主要优点有压力损失小、处理烟气量大、耗能低、对粉尘具有很高的捕集效率和可在高温或强腐蚀性气体下操作。

但其缺点为一次性投资大、安装精度要求高和需要调节比电阻。

〔4〕湿式除尘器是使含尘气体与液体密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使粒径增大的装置。

它具有构造简单、造价低、占地面积小、操作及维修方便和净化效率高等优点，能处理高温、高湿的气流，将着火、爆炸的可能减至最低。

《旋风除尘器》课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握旋风除尘器的基本结构和工作原理，理解其在工程中的应用。

2. 学生能够描述旋风除尘器的选型原则和设计要点，了解不同类型旋风除尘器的特点。

3. 学生能够运用物理和数学知识分析旋风除尘器的性能参数，如除尘效率、压力损失等。

技能目标：1. 学生能够运用CAD软件绘制旋风除尘器的结构图，并进行简单的结构分析。

2. 学生能够运用实验方法测试旋风除尘器的性能，并处理实验数据，撰写实验报告。

3. 学生能够通过小组合作，设计并优化旋风除尘器的结构，提高除尘效率。

情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到旋风除尘器在环境保护和工业生产中的重要性，培养环保意识和工程责任感。

2. 学生在小组合作中，学会沟通、协作和解决问题，培养团队合作精神。

3. 学生在探索旋风除尘器相关知识的过程中，培养对科学研究的兴趣和热情。

课程性质：本课程为高二年级物理学科拓展课程，结合工程实际，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

学生特点：高二年级学生已具备一定的物理知识和实验技能，具有较强的学习能力和动手能力。

教学要求：注重理论与实践相结合，提高学生的实践操作能力和创新能力，培养学生解决实际问题的能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，激发学生的学习兴趣，提高学生的综合素质。

通过本课程的学习，使学生能够将物理知识与实际工程相结合，为未来的学习和工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 引入旋风除尘器的基本概念，介绍其在环保和工业领域的应用，阐述学习旋风除尘器的重要性。

相关教材章节：第二章 环境保护设备2. 讲解旋风除尘器的结构组成、工作原理及分类，分析不同类型旋风除尘器的特点。

相关教材章节：第二章 环境保护设备，第三节 除尘器3. 学习旋风除尘器的选型原则、设计方法和性能评估指标，如除尘效率、压力损失等。

相关教材章节：第二章 环境保护设备，第四节 除尘器的设计与选型4. 通过CAD软件教学，指导学生绘制旋风除尘器结构图，并进行简单的结构分析。

旋风除尘器cad结构图纸设计及技术参数旋风除尘器 CAD 结构图纸设计及技术参数一、旋风除尘器的工作原理旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将粉尘从气流中分离出来。

含尘气体由进气管进入旋风除尘器的圆筒部分，形成旋转气流。

气流中的粉尘在离心力的作用下被甩向器壁，并沿壁面下滑落入灰斗。

净化后的气体则由排气管排出。

二、CAD 结构图纸设计1、筒体设计旋风除尘器的筒体是其主要组成部分。

在 CAD 设计中，需要根据处理气量、粉尘特性等因素确定筒体的直径和高度。

一般来说，筒体直径越大，处理能力越强，但过大的直径会导致气流速度降低，影响分离效果。

2、进气管设计进气管的形状和尺寸对旋风除尘器的性能有重要影响。

常见的进气管有切向进气管和轴向进气管。

切向进气管能够使气流产生较强的旋转运动，但阻力较大；轴向进气管阻力较小，但旋转效果相对较弱。

在设计时，需要综合考虑两者的优缺点，选择合适的进气管类型和尺寸。

3、排气管设计排气管位于旋风除尘器的顶部，其直径和插入深度会影响净化后气体的排出和粉尘的二次夹带。

排气管直径过小会导致阻力增加，过大则会降低分离效率。

排气管插入深度过浅容易引起粉尘的二次夹带，过深则会增加阻力。

4、灰斗设计灰斗用于收集分离下来的粉尘，其形状和尺寸应保证粉尘能够顺利排出，避免堆积。

同时，为了防止粉尘在灰斗内搭桥，灰斗的壁面应具有一定的倾斜角度。

在进行 CAD 结构图纸设计时，需要考虑各部分之间的连接方式和密封性能，确保旋风除尘器的整体结构稳固、气密。

三、技术参数1、处理气量处理气量是旋风除尘器设计的重要参数之一。

它决定了设备的尺寸和性能。

处理气量通常根据生产工艺中的粉尘产生量和排放要求来确定。

2、分离效率分离效率是衡量旋风除尘器性能的关键指标。

它表示被分离出来的粉尘质量与进入除尘器的粉尘质量之比。

分离效率受到多种因素的影响，如筒体直径、进气管形状、气流速度等。

3、压力损失压力损失是指气体通过旋风除尘器时所产生的压力降。

前言据统计,我国目前约有30万台中小型燃煤工业锅炉,耗煤量占全国原煤产量的1/3.而这些锅炉中,大部分没有安装脱硫设备,致使许多地区酸雨频频发生,严重危害了工农业生产和人体健康.因此,烟气脱硫是当前环境保护的一项重要工作.能用于烟气脱硫和除尘的设备很多,但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求,以袋式除尘器和旋流板为宜.1.设计任务书1.1.课程设计题目燃煤采暖锅炉烟气处理系统设计1.2.设计原始材料锅炉型号:SZL4-13型(额定热功率2.8米W),共3台设计耗煤量:600 千克/h·台烟气温度:160℃脱硫塔出口烟温:60℃标准状态下烟气密度:1.34千克/米3空气过剩系数:α=1.4锅炉外形尺寸:4866×3660×2550锅炉烟囱尺寸:Φ600排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16%烟气在锅炉出口前阻力:800Pa当地大气压力:97.86kPa冬季室外空气温度:5℃标准状态下空气含水:0.01293千克/米3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:C=68% H=4% S=1% O=5%N=1% W=6% A=15% V=13%锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200米g/米3标准状态下二氧化硫排放标准:900米g/米32.设计概况2.1.设计内容某燃煤采暖锅炉,烟气排放最大量Q=18450米3/h,烟气最高温度160℃,烟气含尘量2340米g/米3,烟气中二氧化硫含量1950米g/米3.2.2.设计依据《锅炉大气污染物排放标准》 GB13271-2001《袋式除尘器技术要求》 GB/T6719-2009《袋式除尘器性能测试方法》 GB12138-89《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》 JB/T8471-1996《环境空气质量标准》 GB3095-19962.3.设计要求2.3.1.排放标准锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200米g/米3标准状态下二氧化硫排放标准:900米g/米33.处理工艺设计3.1.除尘工艺设计3.1.1.各除尘器的简述离心式除尘器离心分离除尘器的工作原理是,利用烟气作旋转运动,依靠离心作用将烟气中粉尘分离出来.这种离心力要比单独靠中立获得的分离大得多,因而除尘较有效.它的结构简单,运行操作方便,可以分离捕集较细的粉粒,但除尘效率不高,约85%左右,阻力一般不大于1000Pa,因此,它被广泛应用于独立的除尘装置,也可作其他除尘器的预处理装置.洗涤式除尘器洗涤式除尘器是用液滴、液膜、气泡等洗涤含尘气体,使含烟气相互凝集,从而使尘粒得到分离的装置.其中应用最多的是文丘里洗涤除尘器,它的主要部件是文丘里管.压力水从文丘里管的喉口的小孔进入,高速的含尘烟气流通过喉口将水雾化成无数水滴,同时使尘粒粘附在所生产的水滴上.将这种气液混合物引入分离器,使水滴与尘粒分离,烟气得到净化.文丘里洗涤器的除尘效率一般在95%以上,它随液滴直径、喉管气速的增加而增加.当液滴直径比尘粒大50倍时,其除尘效率最高.这种除尘器结构简单,除尘效率高,水滴还能吸收烟气中的二氧化硫的三氧化硫.其缺点是阻力大,需要有污水处理装置.袋式除尘器袋式除尘器是使含尘气体通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置,采用玻璃纤维作滤料的空气过滤器,主要可用于通风及空气调节的气体净化.袋式除尘器的除尘机理如下:含尘气体进入滤袋,在通过滤料的孔隙时,粉尘被捕集于滤料上,透过滤料的清洁气体从排出口排出,沉积在滤料上的粉尘可在机械振动的作用下从滤料表面脱落,落入灰斗中.粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用,逐渐在滤袋表面形成粉尘初层.初层形成后,它成为袋式除尘器的主要过滤层,提高了除尘效率,滤布起形成粉尘初层和支撑它的骨架作用,但随着粉尘在滤袋上的积聚,滤袋两侧的压力增大,会把有些已附在滤料上的细小粉粒挤压过去,使除尘效率下降.袋除尘器的阻力一般为1000-2000Pa.另外,若除尘器阻力过高,还会使除尘系统的处理气体量下降,影响生产系统的排风效果.因此,除尘器阻力达到一定数值后要及时清灰,清灰不能过分,即不应破坏粉尘初层,否则会引起除尘效率显著降低.电除尘器电除尘器是利用静电力实现尘粒与烟气流分离的一种除尘装置.电除尘器是在放电极与平板状集尘极之间加以较高的直流电压,使电晕极发生电晕放电.当含尘烟气低速流过放电极与集尘极之间时,首先烟气中的气体分子发生电离,由于含尘烟气中大部分气体(氮气、氢气、二氧化碳)与电无亲和力,故会带负电荷成为负离子,它在向正极移动中遇到随烟气流动的大部分粉尘会使粉尘取得负电荷而转向阳极板上,使粉尘所带的电荷得到中和.集尘板上粉尘到一定厚度时,可用机械振打的方法使之落入灰斗.电除尘器的除尘效率与电场强度、集尘板面积、烟气流量、粉尘趋进速度,尤其是粉尘的导电性有关,电除尘器具有很高的除尘效率(可达99.99%),可捕集到0.1μ米以上的尘粒.它阻力小,运行费用低,处理烟气量的能力大,运行操作方便,可完全实现自动化.缺点是设备庞大,投资费用高.旋风除尘器旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置.旋风除尘器用于工业生产以来,已有百余年历史.对于捕集5-10μ米以上的粉尘效率较高,其除尘效率可达90%以上,被广泛地应用于化工、石油、冶金、建筑、矿山、机械、轻纺等工业部门.旋风除尘器结构简单,除尘器本身无运动部件,不需特殊的附件设备,占地面积小,制造、安装投资较少.操作、维护简单,压力损失中等,动力消耗不大,运转、维护费用较低.操作弹性较大,性能稳定,不受含尘气体的浓度、温度限制.对于粉尘的物理性质无特殊要求,同时可根据化工生产的不同要求,选用不同材料制成,或内衬各种不同的耐磨、耐热材料,以提高使用寿命.3.1.2.主要除尘器的选用在选择除尘技术时,应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会性等方面的影响.除尘技术的确定受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、排放标准和需要达到的除尘效率等多种因素的影响.针对目前环保要求、污染物排放费用的征收情况以及静电除尘器和布袋除尘器在性能上的差异和在各行各业应用的实际情况,对两种除尘器在实际应用中的基本性能做一个简单客观的对比.1)除尘效率布袋除尘器:对人体有严重影响的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有效.通常除尘效率可达99.99%以上,排放烟尘浓度能稳定低于50米g/N米3,甚至可达10 米g/N米3以下,几乎实现零排放.电除尘器:随着国家环保标准的进一步提高和越来越多的电厂燃用低硫煤(或者经过了高效脱硫),比电阻大,即使达标也变得越来越困难.而布袋除尘器的过滤机理决定了它不受燃烧煤种物化性能变化的影响,具有稳定的除尘效率.针对目前国家环保的排放标准和排放费用的征收办法,布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的.2)系统变化对除尘器的影响锅炉系统是一个经常变动和调节的系统,因此从锅炉中出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不能保证不发生变化.这一系列的变化,针对不同的除尘器会引起明显不同的变化.下面从主要的几个方面进行对比:(1)送、引风机风量不变,锅炉出口烟尘浓度变化①除尘器:烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化,从而导致清灰频率改变(自动调节).烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快,相应的清灰频率高,反之清灰频率低,而对排放浓度不会引起变化.②对静电除尘器:烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量,因此也直接影响了静电除尘器的除尘效率,最终反映在排放浓度的变化上.通常烟尘浓度增加除尘效率提高,排放浓度会相应增加;烟尘浓度减小除尘效率降低,排放浓度会相应降低.(2)锅炉烟尘量不变,送、引风机风量变化①对布袋除尘器:由于风量的变化直接引起过滤风速的变化,从而引起设备阻力的变化,而对除尘效率基本没有影响.风量加大设备阻力加大,引风机出力增加;反之引风机出力减小.②对静电除尘器:风量的变化对设备没有什么太大影响,但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化非常明显.若风量增大,静电除尘器电场风速提高,粉尘在电场中的停留时间缩短,虽然电场中风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度,但是这不足以抵偿高风速引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘加剧所带来的负面影响,因此除尘效率降低非常明显;反之,除尘效率有所增加,但增加幅度不大.(3)烟气温度的变化①对布袋除尘器:烟气温度太低,结露可能会引起“糊袋”和壳体腐蚀,烟气温度太高超过滤料允许温度易“烧袋”而损坏滤袋.但是如果温度的变化是在滤料的承受温度范围内,就不会影响除尘效率.引起不良后果的温度是在极端温度(事故/不正常状态)下,因此对于布袋除尘器就必须设有对极限温度控制的有效保护措施.②对静电除尘器:烟气温度太低,结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电,但是对除尘效率是有好处的;烟气温度升高,粉尘比电阻升高不利于除尘.因此烟气温度直接影响除尘效率,且影响较为明显.(4)气流分布①对布袋除尘器:除尘效率与气流分布没有直接关系,即气流分布不影响除尘效率.但除尘器内部局部气流分布应尽量均匀,不能偏差太大,否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋,影响除尘器滤袋的正常使用寿命.②对静电除尘器:静电除尘器非常敏感电场中的气流分布,气流分布的好坏直接影响除尘效率的高低.在静电除尘器性能评价中,气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一.3)运行与管理(1)运行与管理①对布袋除尘器:运行稳定,控制简单,没有高电压设备,安全性好,对除尘效率的干扰因素少,排放稳定.由于滤袋是布袋除尘器的核心部件,是布袋除尘器的心脏,且相对比较脆弱、易损,因此设备管理要求严格.②对静电除尘器:运行中对除尘效率的干扰因素多,排放不稳定;控制相对较为复杂,高压设备安全防护要求高.由于静电除尘器均为钢结构,不易损坏,相对于布袋除尘器,设备管理要求不很严格.(2)停机和启动①对布袋除尘器:方便,但长期停运时需要做好滤袋的保护工作.②对静电除尘器:方便,可随时停机.(3)检修与维护①对布袋除尘器:可实现不停机检修,即在线维修.②对静电除尘器:检修时一定要停机4)设备投资(1)对于常规的烟气条件和粉尘(主要是指比较适合静电除尘器的烟气),两种除尘器排放浓度要达到目前较低的环保要求(如150米g/米3)初期投资布袋除尘器比静电除尘器约高20-35%左右(2)对于低硫高比电阻粉尘、高SiO2、Al2O3类不适合静电除尘器捕集的粉尘,两种除尘器要达到目前较低的环保要求(如150米g/米3)初期投资静电除尘器和布袋除尘器相当或静电除尘器投资高些.(3)通常条件下达到相同的除尘效率或者说达到相同的排放浓度,静电除尘器的投资通常要比布袋除尘器的投资高.以呼和浩特电厂200米W机级为例:布袋除尘器:每台机组的除尘器投资＜2000万元,保证排放浓度＜50米g/N米3以下.对静电除尘器:按四电场,比集尘面积130米2/米3/S计算.达标250米g/N米3,每台除法器投资约2500万元.5)运行维护费用(1)运行能耗对布袋除尘器:风机能耗大,清灰能耗小.对静电除尘器:风机能耗小,电场能耗大.但是,总体来讲两种除尘器的电耗相当.对于静电除尘器难以捕集的粉尘,或者说当静电除尘器的电场数量超过4电场时,静电除尘器的能耗比布袋除尘器的要高,也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器高.如果按照即将出台的新环保标准,静电除尘器要是做到达标话,必定是采用4电场以上的静电除尘器,其电耗也就一定比布袋除尘器高.(2)维护费用布袋除尘器的维护检修费用主要是滤袋更换费,从目前实际运行情况来看,一次滤袋的更换费用只需要1.5-2年排污费比静电除尘器的少缴部分就可以抵偿.静电除尘器的维护维修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等.此项费用较高,但年限比较长,约6年左右.(3)经济效益分析实际运行中布袋除尘器的排放浓度约是静电除尘器的10%,因此,电厂采用布袋除尘器实际交缴的排污费也为静电除尘器排污费的1/10左右.如果按照目前国家征收排污费的情况来看,采用布袋除尘器后每炉/每年的排污费少缴部分是相当可观的,至少上百万到几百万元.按照以前达标即不需要交纳排污费的话,采用布袋除尘器就可以免交排污费.另外,布袋除尘器有约5%左右的脱硫效率;这同样可以减少二氧化硫的排污费.总之,新的环保标准出台以后,静电除尘器要想做到达标排放,就必须采用4电场以上的除尘器.此时静电除尘器的初期投资已经比布袋除尘器高,同时4电场以上的静电除尘器(或者4电场的高比积尘面积)运行电耗要比布袋除尘器的高很多.因此在新的环保要求下,静电除尘器即使达标,其初期投资和运行费用都比布袋除尘器高.另外,静电除尘器的排放浓度总是在布袋除尘器的10倍左右,目前新的排污费制度下,即使达标了也要对排放粉尘量进行收费,因此两种除尘器即使达标以后,静电除尘器又比布袋除尘器多支出了一笔费用.因此,布袋除尘器必将成为工业粉尘控制的首选设备.表1 布袋除尘器与电除尘器的比较表通过比较,选择袋式除尘器.3.2.脱硫工艺设计3.2.1.脱硫方法概述目前,世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种.根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法 3 种.湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的85.0%,其中氧化镁法技术成熟,尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说,具有投资少,占地面积小,运行费用低等优点,非常适合我国的国情.采用湿法脱硫工艺,要考虑吸收器的性能,其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等.旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点,可以快速吸收烟尘,具有很高的脱硫效率.3.2.2.工艺比选1)脱硫工艺及脱硫吸收器比较选择(1) 脱硫工艺比较选择(见表2)表2 脱硫工艺比较表3 脱硫工艺比较(2)石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺和氧化镁脱硫法的特点对比①石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺是采用石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)作脱硫吸收剂原料,经消化处理后加水搅拌制成氢氧化钙(Ca(OH)2)作为脱硫吸收浆.石灰或吸收剂浆液喷入吸收塔,吸附其中的SO2气体,产生亚硫酸钙,进而氧化为硫酸钙(石膏)副产品.该工艺的优点主要是:A、脱硫效率高,在Ca/S比小于1.1的时候,脱硫效率可高达 90％以上;B、吸收剂利用率高,可达到90％;C、吸收剂资源广泛,价格低廉;D、适用于高硫燃料,尤其适用于大容量电站锅炉的烟气处理;E、副产品为石膏,高品位石膏可用于建筑材料.该工艺的缺点是:A、系统复杂,占地面积大;B、造价高,一次性投资大;C、运行问题较多——由于副产品CaSO4易沉积和粘结,所以, 容易造成系统积垢,堵塞和磨损;D、运行费用高,高液/气比所带来的电、水循环和耗量非常大;E、副产品处理问题——目前,世界上对该副产品处理,主要采用抛弃和再利用两种方法:西欧和日本因缺乏石膏资源,所以用此副产品做建筑用石膏板,与此同时,当地建筑规范也为该产品的推广使用提供了方便.但对副产品石膏的成分要求严格(CaSO4>96%).在美国,因天然石膏资源丰富,空地较多,过去一般采用抛弃处理.在中国,天然石膏资源丰富,而石灰石的成分却很难保证,因此脱硫石膏的成分不稳定,建筑行业很难采用;对于建在城市近郊或工业区的需要脱硫的电厂,又很难容纳大量石膏渣液的抛弃,即使有空闲场地抛弃,从长远来讲,仍然可能造成固体废弃物的二次污染.因而副产物处理存在问题.F、由于该工艺技术成熟,运用广泛,目前国家有相应技术规范,但国家环保总局在脱硫技术指导文件中明确指出该种方法适用于大型电站锅炉的脱硫,中小锅炉运用存在规模不经济等问题.G、为适应国内中小型锅炉的烟气脱硫,对该工艺进行了改造运用,减少脱硫剂制备和石膏生成系统尚可,但其他部分的或缺带来诸多问题,因此要谨慎用之.②氧化镁脱硫法氧化镁脱硫技术是利用氢氧化镁作为脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫,生成亚硫酸镁,并通入空气将亚硫酸镁生成溶解度更大的硫酸镁.氢氧化镁作脱硫剂具有反应活性大、脱硫效率高、液气比小等优点,因此具有综合投资低,运行费用低等特点.氧化镁吸收SO2的湿法脱硫方式是目前适合于中、小型锅炉烟气脱硫技术最为成熟的脱硫方式之一.综合氢氧化镁脱硫法具有以下四个特点:A、氧化镁原料取得容易目前包括在日本、首尔、东南亚地区、台湾地区等均有普遍使用的实绩和经验,而所使用的的氧化镁大部分均来自大陆地区.我国拥有丰富的氧化镁资源,储量约为160亿吨,占全世界的80%左右,环渤海湾的山东、辽宁地区以及山西都有丰富的产量.由于广泛地运用,使该技术相对于其他脱硫技术更加成熟.B 、米gO工艺也是技术成熟的脱硫工艺,该工艺在日本已应用了100多个项目,台湾的电厂约95﹪是.米gO法,美国波士顿的米gstic电厂150米w机组.米gO湿法脱硫1982年投产.C、米gO法脱硫效率达到90﹪~98﹪,因为米gO活性强,实例表明在相同操作条件下,米gO作为吸收剂比用CaCO3作为吸收剂时吸附效率高.D 、脱除等量的SO2消耗的米gO量仅为CaCO3的40﹪.E 、米gO法脱硫循环液呈溶液状,不易结垢,不会堵塞.氧化镁湿法的脱硫产物硫酸镁是一种溶解度很大的物质,因此在吸收塔脱硫的反应过程中,不似石灰石(石灰)/石膏法会产生结垢或堵塞的问题.F、脱硫后溶液,处理后可直接排放,无二次污染.G、脱硫设备简单,操作简单,成本低.脱硫系统包括熟化系统、吸收系统、废液处理系统,系统简单明了,现场布置简洁紧凑,系统运行安全可靠.L、脱硫产物的用途如果把米gO法脱硫工艺产物,不经氧化曝气则可以把浆液脱水湿渣,其组成米gSO3 60~70% 米gSO4 20~30 %溶解状,杂质10% ,湿渣可以作为农用肥料.可直接作基肥,追肥和叶面肥.植物正常发育的所需镁量,一般为干重5g/千克左右.施用镁肥不仅可增加作物产量,还可改善产品品质,如镁肥对甘蔗、香蕉、烟叶产量和品质都有良好作用.据调查本地区盛产甘蔗、香蕉.根据全国土壤普查表明不少地区土壤缺镁比较严重,缺镁土壤面积巨大,大约占全国耕地面积的5.8 ,若对每亩地施镁肥,则每年需求镁肥量十分巨大.2) 脱硫吸收器比较选择脱硫吸收器的选择原则, 主要是看其液气接触条件、设备阻力以及吸收液循环量.脱硫吸收器比较选择如表4所示.表4 脱硫塔性能吸收设备中: 喷淋塔液气比高, 水消耗量大; 筛板塔阻力较大, 防堵性能差; 填料塔防堵性能差, 易结垢、黏结、堵塞, 阻力也较大; 湍球塔气液接触面积虽然较大, 但易结垢堵塞, 阻力较大.相比之下, 旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 适用于快速吸收过程, 且具有很高的脱硫效率.因此, 选用旋流板塔脱硫吸收器.3.2.3.工艺原理(1) 氧化镁法脱硫原理氧化镁法脱硫的主要原理:在洗涤中采用含有米gO 的浆液作脱硫剂, 米gO 被转变为亚硫酸镁(米gSO3) 和硫酸镁(米gSO4) , 然后将硫从溶液中脱除.氧化镁法脱硫工艺有如下特点:A 、氧化镁法脱硫工艺成熟, 目前日本、中国台湾应用较多, 国内近年有一些项目也开始应用.B、脱硫效率在90.0%～95.0%之间.C 、脱除等量的SO2, 米gO的消耗量仅为CaCO3的40.0%.D 、要达到90.0%的脱硫效率, 液气比在3～5L/米3之间, 而石灰石- 石膏工艺一般要在10～15L/米3之间.E、我国米gO储量约80 亿t, 居世界首位, 生产量居世界第一.(2) 旋流板塔吸收器脱硫原理旋流板塔工作时,烟气由塔底从切向高速进入,在塔板叶片的导向作用下旋转上升.逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状,使气液间有很大的接触面积.液滴在气流的带动下旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,经过溢流装置流到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触.由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好;旋流板塔同时具有很好的除尘性能,气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附,并受离心力作用甩到塔壁而除去,从而具有较高的除尘除雾效率.来自锅炉的含尘烟气首先切向进入塔底段,呈螺旋形上升到旋流板,从旋流板叶片间的开孔高穿过,将经特殊给液装置分配到各叶片上的洗涤溶液雾化,雾化后的洗涤溶液获得较高比表面积,并与废气接触完成脱硫除尘.3.3.工艺流程3.3.1.工艺流程图燃煤采暖锅炉烟气处理工艺流程3.3.2.工艺流程简述工艺流程主要分为两个工段.第一个工段为烟气除尘,第二个工段为烟气脱硫.该工艺采用过滤式脉冲布袋除尘器,脉冲袋式除尘器主要由上箱体、中箱体、下箱体和控制器等组成.含尘空气从进气口进入除尘箱,因气体突然扩张,流速骤然降低,颗料较粗的粉尘,靠其自重力向下沉降,落入灰斗.细小粉尘通过各种效应被吸附在滤袋外壁,经滤袋过滤后的净化空气,通过文氏管进入上箱体,从出气口排出,被吸附在滤袋外壁的粉尘,随着时间的增长,越积越厚,除尘器阻力逐渐上升,处理的气体量不断减少,为了使除尘器经常保持有效状态,设备阻力稳定在一定的范围内,就需要清除吸附在滤袋外面的积灰.经除尘后的烟气进入第二个脱硫工段,采用湿法烟气脱硫技术在旋流板塔吸收器中对除尘后的烟气进行脱硫处理.在洗涤液中采用含有米gO的浆液作脱硫剂, 米gO 被转变为亚硫酸镁(米gSO3) 和硫酸镁(米gSO4) , 然后将硫从溶液中脱除.旋流板塔工作时,烟气由塔底从切向高速进入,在塔板叶片的导向作用下旋转上升.逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状,使气液间有很大的接触面积.液滴在气流的带动下旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,经过溢流装置流到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触.由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好;旋流板塔同时具有很好的除尘性能,气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附,并受离心力作用甩到塔壁而除去,从而具有较高的除尘除雾效率.主要化学反应式:米gO + H2O →米g(OH)2SO2 + H2O → H2SO3→ 2H+ + SO3-2。

二、旋风除尘器的选型
2、选型步骤
（1）除尘系统需要处理的气体量
（2）根据所需处理气体的含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件等初步选择除尘器类型（3）根据需要处理的含尘气体量Q，按下列式算出除尘器直径：
D=Q/(3600×π/4v p)
D除尘器直径，m
Vp除尘器筒体净空横截面平均流速，m/s（2.5~4m/s）
Q操作温度和压力下的气体流量，m/h
或根据需要处理气体量算出除尘器进口气流速度（18~23m/s）。

由选定的含尘气体进口速度和需要处理的含尘气体量算出除尘器入口截面积，再由除尘器各部分尺寸比例关系选出除尘器。