鍋爐房輸煤系統(tǒng)除塵節(jié)能設(shè)計(jì)

文_鄭萌 中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司

1 項(xiàng)目概述

固原市新建6×116MW循環(huán)流化床熱水鍋爐鍋爐房項(xiàng)目，本文具體介紹輸煤系統(tǒng)中干煤棚除塵，干煤棚漏煤孔處在漏煤過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵，超過(guò)粉塵最高允許排放濃度且造成煤粉的浪費(fèi)。為了降低粉塵的排放濃度，需要增設(shè)除塵設(shè)備，以降低粉塵排放濃度，滿足環(huán)保排放指標(biāo)≤100mg/m3。

2 輸煤系統(tǒng)

鍋爐房的輸煤系統(tǒng)中干煤棚用作堆煤，干煤棚里的煤通過(guò)落煤孔落到地下通煤通廊的皮帶上，通過(guò)皮帶運(yùn)輸?shù)剿槊簷C(jī)室，碎煤機(jī)將煤粉碎成更容易燃燒的小顆粒煤。輸煤系統(tǒng)流程如圖1。落煤孔在落煤過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，超過(guò)粉塵排放濃度。需在漏煤孔處增設(shè)除塵罩除去粉塵，達(dá)到粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 輸煤系統(tǒng)圖

3 局部排風(fēng)罩的選擇

局部排風(fēng)系統(tǒng)是利用局部氣流直接在粉塵產(chǎn)生地點(diǎn)對(duì)其加以控制和捕集。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)布置情況，沒(méi)有足夠的空間采用密閉罩，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)位置以及工藝操作要求選擇傘形罩。排風(fēng)罩布置情況如圖2。

圖2 傘形罩

本項(xiàng)目除塵點(diǎn)是布料機(jī)，布料機(jī)尺寸為300mm×400mm。傘形罩尺寸如下：

傘 形 罩 寬：A=300+0.4×500=500mm；傘 形 罩 長(zhǎng)：B=400+0.4×500=600mm；傘形罩尺寸為500×600mm的矩形。

4 排風(fēng)量的確定

式中L1—隨物料帶入的空氣量，m3/h；

L2—為使罩內(nèi)形成一定的負(fù)壓，由不嚴(yán)密處吸入的空氣量，m3/h，按下式計(jì)算。

L2=3600FV0

式中F—密閉罩不嚴(yán)密處得縫隙面積，m2；

V0—密閉罩不嚴(yán)密處空氣速度，m/s。

根據(jù)供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，本項(xiàng)目受料點(diǎn)在皮帶機(jī)尾部，皮帶的角度60°，物料落差H=2m，皮帶運(yùn)輸機(jī)寬度1000mm，確定L1=437.5m3/h，L2=2800m3/h，L=3237.5m3/h。

5 除塵器的選擇

由于本項(xiàng)目位置布置緊湊，沒(méi)有空間進(jìn)行污泥的重復(fù)利用或者按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)處理，故選用干式除塵器。干式除塵器包括機(jī)械式除塵器、袋式除塵器和電除塵器。

機(jī)械除塵器的凈化程度較粗且除塵效率低，本項(xiàng)目不選用。電除塵器適用于比電阻104～5×1010Ω·cm范圍內(nèi)的粉塵。本項(xiàng)目粉塵為煤粉不滿足比電阻的要求，不選用電除塵器。

本項(xiàng)目選用袋式除塵器，袋式除塵器除塵效率高，對(duì)微細(xì)粉塵效率可達(dá)99%以上；適應(yīng)性強(qiáng)；規(guī)格多樣，應(yīng)用靈活。

本項(xiàng)目選擇二級(jí)能效布袋除塵器。根據(jù)風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)管水力計(jì)算結(jié)果：袋式除塵器滿足風(fēng)量12950m3/h、風(fēng)壓5064.2Pa、凈化后粉塵量≤100mg/m3，選擇二級(jí)除塵效率的布袋除塵器。除塵器指標(biāo)為，處理風(fēng)量：15000m3/h、承受負(fù)壓6600Pa、入口濃度≤10g/m3。一級(jí)除塵器效率70%，一級(jí)除塵器效率99.9% 。

除塵器的效率：

凈化后粉塵量≤（100% -99.97%）×10g/m3=30mg/m3，滿足排放指標(biāo)≤100mg/m3。

6 除塵風(fēng)管設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)位置布置情況，選擇圓形風(fēng)管。除塵風(fēng)管尺寸的確定：

除塵風(fēng)管的水力計(jì)算：

根據(jù)除塵器廠家要求：為滿足除塵效果，需保證最不利點(diǎn)風(fēng)壓700Pa。通過(guò)天正軟件進(jìn)行風(fēng)管水力計(jì)算。已知風(fēng)量情況下，通過(guò)控制風(fēng)管的風(fēng)速（干管6～14m/s，支管2～8m/s），反復(fù)迭代計(jì)算出滿足最不利點(diǎn)風(fēng)壓要求。

通過(guò)天正軟件計(jì)算結(jié)果如表1。

表1 除塵風(fēng)管水力計(jì)算結(jié)果

由表1最不利點(diǎn)末端壓力為996.23Pa，滿足最不利點(diǎn)700Pa的要求。

除塵風(fēng)管水利計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3。

7 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)落煤口布置除塵系統(tǒng)，降低粉塵的濃度，滿足排放指標(biāo)≤100mg/m3。確定排風(fēng)罩的形式及尺寸，確定除塵點(diǎn)的排風(fēng)量。除塵風(fēng)管的水力計(jì)算確定風(fēng)管的管徑，除塵器的風(fēng)壓。選用布袋除塵器，其除塵效率高，并滿足風(fēng)量、風(fēng)壓和除塵效率要求。