锅炉除尘之旋风除尘器设计方案

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锅炉除尘之旋风除尘器设计方案

 
目  录
 
一、设计题目 1
二、选取旋风除尘器理由及选择的型号 2
1.其他除尘器的特点 2
2. 旋风除尘器的特点及选择旋风除尘器的原因 3
3.旋风除尘器型号选择 4
4.选择XLP/B型旋风除尘器的理由 4
三、设计计算 4
四、除尘效率计算及校核 6
1.除尘效率计算 6
2.除尘效率校核 7
五、附图 8
六、备注 8
 
一、设计题目
某工厂一台锅炉,风量10000立方米∕小时,烟气温度300℃,粉尘密度4.5克∕立方米,烟尘密度2000千克∕立方米,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,压力损失不大于2000Pa。
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达到净化气体的目的的装置。这种装置具有结构简单、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50粉尘粒子,故一般只用于多级除尘系统中的第一级除尘。
(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。它具有结构简单、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。但采用湿式除尘器时要特别注意设备和管道腐蚀以及污水和污泥的处理等问题。湿式除尘过程也不利于副产品的回收。
(5)过滤式除尘器是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置,采用滤纸或玻璃纤维等填充层作滤料的空气过滤器,主要用于通风及空气调节方面的气体净化。虽然其除尘效率一般可达99%以上,且效率高、性能稳定可靠、操作简单,但其不能在“结露”状态下工作、电除尘相比阻力损失稍大、当烟气中硫氧化物、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、不适于在高温状态下运行工作,当烟气中粉尘含水分重量超过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. 旋风除尘器的特点及选择旋风除尘器的原因
(1)旋风除尘器与其他除尘器相比,具有结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便以及适用面宽的优点。适用于工业炉窑烟气除尘和工业通风除尘;工业气力输送系统气固两相分离与物料气力烘干回收。
(4)粘性大的粉尘容易粘结在除尘器表面,不宜采用干法除尘;比电阻过大或过小的粉尘,不宜采用电除尘;纤维性或憎水性粉尘不宜采用湿法除尘。本题为锅炉排烟,锅炉排烟的特点是烟气流量大,而且烟气流量变化也很大,选取旋风除尘器是适当的。
(5)旋风除尘器适宜于高温高压含尘气体的除尘。综合气体的含尘浓度、烟气温度和其他性质以及收集粉尘的处理、运行费用等多项因素,可选用旋风除尘器。
3.旋风除尘器型号选择
本设计选择旋风除尘器的型号为XLP/B-8.2型。
4.选择XLP/B型旋风除尘器的理由
(1)XLP/B型旋风除尘器是在一般旋风除尘器的基础上增设旁路式分离器的一种除尘器,阻力损失较小,特别对5以上的粉尘有较高的除尘效率。
(4)XLP/B型在颗粒粒径大于5以上时其分级除尘效率大于87.8%。
三、设计计算
基本参数:风量Q=10000m3/h,烟气温度T=573K,粉尘密度=4.5g/m3,烟尘真密度=2000g/m3,300K时空气粘度=2.910-5Pa﹒s,经除尘装置后粉尘排放浓度=0.8g/m3,压力损失不大于2000Pa。当选用XLP/B型旋风除尘器时,其局部阻力系数5.8。假设进口气速=23m/s。
 ⑥筒体长度:    1394mm
  ⑦椎体长度:   1886mm
  ⑧灰口直径:    353mm
 
则将各部件尺寸整理如下表:
尺寸名称 计算公式 尺寸(mm)
入口宽度 246
入口高度 492
灰口直径 353
四、除尘效率计算及校核
五、1.除尘效率计算
(1)根据旋风除尘器的特征长度,得出交界圆柱面的高度:
(5)分割直径:
=6.21
(6)分级效率:     
各分级除尘效率计算结果如下图:
粒径范围
( ) 平均粒径
() 质量百分数
分布(﹪) 分级效率
<5 3 5 0.1892
60-80 70 18 0.9922
>80 90 13 0.9953
(7)总除尘效率:
0.18920.05+0.59330.07+0.91210.22+0.98130.35+
0.99220.18+0.99530.013=0.9031=90.31%
六、备注