河北工業大學環境工程專業

本科畢業設計答辯

答辯人：張丹丹指導老師：孫優善

某硅鐵電爐煙氣凈化系統工藝設計我的課題01課題簡介0203冷卻器的設計04袋式除塵器的設計Contents目錄05管道、彎頭計算及設計06煙囪的設計07風機的選型設計參數和擬采用的處理工藝第一章課題簡介01part第一章課題簡介1.本課題的目的及研究意義：

硅鐵電爐煙氣中高溫的粉塵含量很高，如果直接排入大氣會對大氣造成很嚴重污染，因此煙氣在排入大氣之前必須經過一定煙氣凈化的處理。本課題是對硅鐵電爐煙氣凈化處理進行工藝設計，使處置后的排放氣體中粉塵含量達到《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297—1996)。2.硅鐵電爐煙氣處理工藝的國內外研究現狀近年來，我國的輕工業系統的設計院和科研單位對硅鐵電爐處理工藝和技術進行了大量的研究和探索，逐漸形成了以袋式除塵器和電除塵器為主的處理工藝。國外除塵研究比較早，中國大部分設備由外國引進，挪威艾肯公司生產的一種袋式除塵器在硅鐵電爐粉塵處理方面處于世界科技的前沿，該袋式除塵器是正壓過濾式的，清灰方式采用抽吸式，在硅鐵電爐粉塵處理以及微硅粉回收方面比較突出,該除塵器具有經濟費用低，除塵效率高，操作簡單等一系列的優點,這種裝置具有很好的發展前景，所以在世界范圍內應用廣泛。第一章課題簡介第二章設計參數和擬采用的處理工藝02part第二章設計參數和擬采用的處理工藝1.設計參數(1)工況下煙氣的流量為：48萬m3/h；(2)煙氣溫度：350°C～660°C；(3)煙氣中塵粒的濃度范圍：2～6g/Nm3。(4)假定當地所處地勢為平原地區，并且該地區需滿足《環境空氣質量標準》GB3095—1996中的一級標準，TSP排放量不得高于80μg/m3,當地本地濃度為40μg/m3。(5)處理效果：標況下除塵器煙塵排放濃度50mg/m3。煙塵成分為:

SiO2（94%）；Fe2O3（0.22%）；Al2O3（0.29%）；CaO3（0.305%)；MnO（0.013%)；MgO（0.03%)；K2O3(0.07%)；Na2O(0.07%)；P2O3(0.002%)；C(3.10%)；

SiC(1.9%)；Σ100%。煙氣特點：

粉塵在空氣中停留時間長、不易沉降、比電阻大、附著力大、親水性好、易于結團、具有較強的擴散能力，因此,除塵工藝設計和設備選型時要充分考慮這些特性。2、硅鐵電爐煙氣粉塵組成及特點第二章設計參數和擬采用的處理工藝袋式除塵器電除塵器1除塵效率高≥99.99%1除塵效率98%（最好狀況99%）2捕集的粉塵不受比電阻值影響2粉塵比電阻值對捕集效率影響大3技術結構簡單3技術結構復雜4性能穩定可靠4運行過程中芒刺線易脫落、機械震打造成的故障率高5袋式除塵器對負荷變化適應性好，運行管理簡便5電除塵器對負荷變化適應性差運行管理復雜6一次性投資低6一次性投資費用高7耐高溫、防水防油，適應大煙氣量鍋爐除塵方面的使用7溫度、風速等原因影響變形導致芒刺線脫落，除塵效率將降低8具備離線檢修功能8停爐檢修3.電、袋除塵器性能對比電爐煙氣

風機

煙囪

冷卻器袋式除塵器

經對比電、袋除塵器特點并結合煙氣特點和設計要求達到的除塵效率，確定本次畢設計采用袋式除塵器作為除塵裝置，本設計的工藝流程為：

第二章設計參數和擬采用的處理工藝系統流程圖（高程圖）第四章袋式除塵器的設計04part第三章冷卻器的設計

03part第五章管道、彎頭計算及設計05part第六章煙囪的設計06part冷卻器1冷卻器冷卻水的吸熱量：Q=3.21x108kJ/h；冷卻器冷卻面積：A=755.477m2；冷卻器內分布102根管子，管長取管長20m，管徑為700mm；冷卻器殼體直徑為12500mm；冷卻器距地面高度：2500mm。各設備的計算結果袋式除塵器2袋式除塵器上箱體高度：H1=2500mm；中箱體高度：H2=6500mm（每個箱體長、寬都為2720mm,

每個箱體內有100條濾袋，分為4組，每組按照5x5方式排列）；下箱體高度：H3=2400mm（灰斗清灰量為：Vm=2.18m3/d；灰斗容積為：V=5.919m3，為保證灰斗的密封性灰斗底部采用100.41mm的灰封）；下箱體距離地面高度：H4=2500mm；總高度：H=13900mm。各設備的計算結果3煙囪煙塵排放量：Q=12006000mg/h=3335mg/s；煙氣抬升高度：△H=54.21m；煙囪高度：H=40m；煙囪排放口直徑：2.4m；煙囪低端直徑：4.0m；煙囪阻力損失：100.81Pa。各設備的計算結果第七章風機選型07part管段1計算：P1總=1326.18（Pa）管段2計算：P2總=369.86（Pa）管段3計算：P3總=161.11（Pa）管段4計算：P4總=181.68（Pa）管段總壓力：P總=2038.83（Pa）考慮煙囪和袋式除塵器的壓力損失并將工況下的壓力損失轉化為標況下的壓力損失，則總壓力損失為：P總'=4796.67Pa。綜合考慮總壓力損失和通風風量對風機和電動機進行選型。第七章風機選型鍋爐引風機G、Y4-73-11No20D性能表電動機Y450-506性能表第七章風機選型離心通風機型號轉速r/min流量范圍m3/h全壓范圍Pa效率/%軸功率20D960262000-3260004038-526384.0-93.