环保项目方案设计技术导则燃烧烟气治理.doc

东莞市富利环保有限公司内部标准 FL-SJ02
环保项目方案设计技术导则 燃烧烟气治理
为了规范燃烧烟气治理方案的设计，提高工作质量，制定本标准。
1 主题内容与适用范围
1.1 主题内容
本标准规定了燃烧烟气治理方案设计的一般性原则、方法、内容及要求。
1.2 适用范围
本标准适用于发电机尾气，锅炉烟气，热水炉、压铸机、搪胶炉、溶铝炉废气，厨房火烟等燃烧烟气治理的方案设计。
2 设计风量的确定
2.1 发电机组排烟量
（1）根据发电机组的型号查阅产品说明书确定排烟量。
（2）无法确定发电机组型号，则根据发电机的排烟管规格按下式估算排烟量：
………………………………………………①
式中：Q—发电机组排烟量，m3/h；
n—排烟管的数量，个；
D—排烟管的直径，m；
30～40—烟管内的排气速率,m/s。
2.2 锅炉排烟量
（1）已安装引风机以风机铭牌上的额定风量为准。风机数据无法找到，按下式进行估算：
……………………………………………………②
式中：Q—锅炉排烟量，m3/h；
D—排烟管的直径，m；
20～30—烟囱内的排气速率,m/s。
（2）按锅炉型号（蒸发量）估算，0.5t/h锅炉2000m3/h，1t/h锅炉3000～4000m3/h，2t/h锅炉6000～8000m3/h，3t/h锅炉9000～10000m3/h，4t/h锅炉12000～15000m3/h。
2.3 厨房火烟废气治理
（1）按炉头计算，每个炉头排烟量：800～1200m3/h。
（2）根据排烟管的直径按②式计算。
2.4 热水炉、压铸机、搪胶炉、熔铝炉排烟量
一般排烟量很小，没有装引风机（靠高温排气），量取排气管的直径按②式计算。
2.5 现场勘察应量取排烟管的周长，通过计算确定直径，不可毛估。
2.6 确定设计风量的同时应选取所配风机的型号，风量应匹配，风量无法匹配以风机的额定风量为准。
3、排放标准
发电机尾气执行国家标准（GB16297-1996）《大气污染物综合排放标准》中的二级排放标准；其余燃烧烟气一律执行广东省地方标准（DB44/27-2001）《大气污染物排放限值》中的二级标准。

4 设计工艺的确定
4.1 基本原则
一般采用喷淋洗涤湿式除尘，加碱脱硫工艺。喷淋液循环使用，定期外排，一般不配套废水处理设施（用户特别要求的除外）。
烧柴废气烟气较黑，只进行洗涤，但除尘效果要好；燃油（柴油）废气在洗涤的同时应加碱脱硫；燃煤、燃重油项目东莞已禁止报批。
4.2 发电机尾气治理工艺
4.2.1 工艺的确定原则
（1）发电机尾气靠背压排气，一般不加引风机，治理系统尽量简化，以减少系统阻力。
（2）燃烧效果较好的发电机一般只在开机时烟气较黑，不必设置太复杂的工艺。
（3）根据用户的经济实力确定工艺，工程预算应在用户可承受范围内。
（4）根据项目的具体特点确定治理工艺。
（5）原则上每台发电机组配置1套治理系统，以免引起发电机组“回水”。
（6）不推荐采用填料塔、旋流板塔等阻力大、易堵塞的设备。
（7）尾气治理时因喷淋洗涤、烟气扩容等因素，本身有很好的降噪效果，不必在尾气管上再加装消声器，以免增大阻力。
(8)要求较严的企业，可以配套废水处理系统，或设置简单的干化池过滤废水。
4.2.2 发电机尾气治理可根据具体情况，选用以下工艺：
（1）燃烧效果较好，烟气较白，用户要求投资额较小的项目，采用较简单的“水浴冲击法”或“空心喷淋法”工艺。
（2）发电机组数目较少，要求治理效果较好，采用“水浴+喷淋”一体化成套设备工艺。
（3）发电机组数目众多，采用“旋风水漠除尘”工艺，每台机组设置1个旋风塔，多个塔共用1个循环水池和1套加药装置，每塔配1个循环水泵。尾气管上已安装二级消声器，高度较大，应选用“上进风”旋风水膜除尘工艺。
（4）发电机组燃烧效果较差，或用户要求较高的除黑烟效果时，选择“旋流板塔除尘脱硫”工艺。
4.3 净化系统设计
目前东莞市环保局认可、推荐的工艺为“旋流板塔除尘脱硫工艺”。烧柴锅炉只需保证洗涤除尘效率，燃油锅炉需加碱脱硫。
4.3 其它燃油烟气治理工艺
厨房燃烧烟气在经济许可的情况下，可以采用“炉头改造”工艺。烧柴或不进行炉头改造的项目，可采用“双层喷淋塔”、“填料塔”等工艺，需加引风机。
热水炉、压铸机、搪胶炉、溶铝炉等其它燃油废气，类似于锅炉废气治理，风量较小（小于5000m3/h）的项目采用“填料塔”工艺，风量较大的采用“旋流板塔”工艺，均需加引风机。
5 治理系统设计
5.1 排烟管
排气流速:20～30m/s （取低值可降低排气噪声但投资增大）
排气管直径按下式计算：
…………………………………………………③
式中：D—排气管直径，mm；
Q—设计风量，m3/h。
根据计算结果圆整，也可以按《全国通风管道计算表》选取。
风管采用厚无缝钢管(外壁刷黑色高温防锈漆)，或采用1.2～2.0厚的304（或316）不锈钢管。
5.2 喷淋塔
5.2.1 空塔气速V
填料塔： V=2.0～3.0m/s （适用于小烟量的厨房火烟或压铸机、搪胶炉等废气）
旋流板塔： V=2.5～4.2m/s（适用于大烟量的锅炉废气，烧木柴取低值）
旋风水膜塔：V=3.5～4.5m/s（适用于发电机尾气）
空心喷淋塔：V=3.0～4.0m/s（适用于发电机尾气）
5.2.2 停留时间T
烟气在塔内停留时间：T=1.2~1.8s
5.2.3 塔体直径D计算
…………………………………………………④
式中：D—喷淋塔直径，mm；
Q—设计风量，m3/h；
V—空塔气速，按5.2.1条选取，m/s。
根据计算结果，并按下式核算周长（L）进行调整：
………………………………………………………………………⑤
式中：L—设备断面周长， m；
D—设备直径，mm；
微调设备直径，使周长为整数，如：2.5，3.0，3.5，4.0等等，以免浪费材料。
5.2.4 设备高度计算
喷淋塔高度H按下式计算：
…………………………………………………………⑥
式中：H—设备高度，m；
Q—设计风量，m3/h；
T—废气在塔内停留时间1.2~1.8s；
D—设备直径，m。
设备不建议太高（3.5~4.5m高左右），如太高应调小空塔气速。同时，筒体高度应为1.0（或0.5）的整数倍，以免浪费板材。
5.2.5 喷头设置
一般采用0.5英寸的螺旋喷嘴。材质为铜或不锈钢。
喷嘴数量按下面两种方法计算：
① 按塔体直径计算：
……………………………………………………………⑦
式中：n1—喷嘴数量，个；
D—设备直径，m；
0.2—单个喷嘴的服务面积，0.2m2/个。
②按液气比计算：
……………………………………………………………⑧
式中：n2—喷嘴数量，个；
Q—设计风量，m3/h；
L—液气比，取值1～2L（水）/m3（气）·h；
2.7—喷嘴的额定流量，2.7m3/h
上述两种计算结果应互相校核，当n1比n2小得多时，以n2为准，需设置2（或3）层喷头；当n1比n2大得多时，以n1为准。
喷头的间距为250mm。
喷头的布置方式有以下几种：
①一字形（2~3个）；
②十字形（3~5个）；
③环形（3~5个）；
④同心圆（4~6个）
⑤梅花形（6个以上）。
根据喷头的数量选取不同的布置方式，如图1所示。
喷头的数量和布置方式，决定了洗涤效率的高低，必须高度重视。
旋流板塔外内不设施喷头，靠高速旋转的气流使液滴雾化。
喷头处应设置检修孔。 图1 喷头的布置方式
5.2.6 脱水器
喷淋后的废气应进行脱水，常用的脱水方式有以下几种：
（1） 加大塔径，降低流速脱水，流速为2～2.5m/s；
（2） 设置波纹板脱水，间距为20～30mm；
（3） 设置填料、或几层格网脱水（效果较差）；
盲板
叶片
罩筒
集液槽
（4） 反向安装旋流板脱水（适应于有风机、流速较大的塔体）。
5.2.7 旋流板部件计算
旋流板如右图所示：
旋流板筒体直径D按④式计算。
旋流板叶片直径D1按下式计算：
……………………………⑨
盲板直径D2按下式计算：
………………………………⑩ 图2 旋流板
式中：D—塔体直径，mm；
D1—叶片直径，mm；
D2—盲板直径，mm。
罩筒高度h按下式计算：
………………………………………………………⑾
式中：h—罩筒高度，mm（一般为50~120mm）；
D1—叶片直径，mm；
m—叶片数量，一般为24片；
—叶片仰角，一般为250；
—板材厚度，不锈钢2~3mm，钢板4~6mm。
集液槽宽度B按下式计算：
……………………………………………………………………⑿
两层旋流板的间距为：300~450mm
塔体总高度：3500~4000
5.2.8设备村质
发电机尾气因温度很高，腐蚀速度较快，宜采用316不锈钢材质（只在工程投资不允许时才采用304或A3钢材质）。
其余燃烧烟气治理宜采用304不锈钢材质，条件要求较高时采用304材质，投资较低时采用钢防腐结构甚至砖混结构。
6 循环水泵
一般采用316（或304）不锈钢耐腐蚀离心水泵。
泵的扬程取15~25m。
泵的额定流量Q泵按循环水流量Q水的1.1~1.2倍选取，即：
………………………………………………………………⒀
循环水量Q水按下述两种方法计算：
①安装有喷头的按喷头数量计算：
…………………………………………………………………………⒁
式中：Q水—循环水总流量，m3/h；
n— 喷头的数量，个；
2.7—单个喷头的额定流量为2.7 m3/h。
②不安装喷头的（如旋流板塔或穿孔管喷淋）按气液比计算：
……………………………………………………………⒂
式中：Q水—循环水总流量，m3/h；
Q— 设计处理风量，m3/h；
(1~2)—液气比取值1~2L /m3·h。
每套治理装置单独设置1台循环水泵，如果泵的连续运行时间经常超过6小时，应考虑设置备用水泵。
水泵应设置液位控制，低水位自动停泵，并考虑与发电机或引风机联锁，以实现自动运行。
7 循环水池
单个喷淋塔宜与循环水池组合在一起，以形成一体化装置。
多个喷淋塔宜共用1个循环水池（特别是需要脱硫的项目），共用1个水池只需配置1套加药系统，可以节省投资。
循环水池的容积V按下式计算：
……………………………………………………………⒃
式中：V—循环水池的容积，m3；
Q水—循环水的流量，m3/h；
（5～10）—避免泵频繁启动的停留时间。
计算出容积后再确定循环水池的尺寸。长度、宽度一般取板材宽度（1.0m或1.22m）的整数倍。如布置在楼顶（需考虑负荷），高度为0.5~1.2m，布置在地面（或地下），高度为1.2~2.5m。条件允许的情况下，循环水池尽量布置在地面（或地下）。
循环水池的材质可以采用以下几种形式：
① 钢防腐结构（需脱硫的项目内壁应贴玻璃钢）；
② 304或316不锈钢材质（适应于投资较大或要求较高的工程）；
③ 楼面、地上（或地下）砖混结构（需脱硫的项目内壁应贴玻璃钢）；
④ 地上（或地下）钢筋混凝土结构（需脱硫的项目内壁应贴玻璃钢）。
循环水池内应设置格网拦渣，以保护循环水泵的正常运行。
需设置浮球自动补水装置。需设置溢流、排空管道。尽量不封闭以利于散热。
循环水管采用PPR耐高温工程塑料管或不锈钢管。
8、加碱装置
烧柴烟气不必配置加碱装置，其余的燃烧烟气需配置加碱装置脱硫。
多套治理装置可共用1个循环水池和1套加碱装置。
投加药剂为烧碱（NaOH）,药溶液箱采用外购定型水箱（PP材质），投资额较大（或要求较高）的工程，药箱内应配置搅拌机。
药剂采用计量泵或磁力泵投加。
设置pH控制器实现自动加碱，pH值小于6时启动加碱泵，pH值大于10时自动停泵。
投资额较大或要求较高的工程加碱泵和pH控制器采用进口设备。
9、引风机
发电机尾气治理不需设置引风机，其余没有设引风机的燃烧烟气治理均应置引风机。
选择4-72中高压离心风机，风压为800~1500Pa，风量与设计烟量匹配。
风机放在净化装置之后，可以提高其使用寿命。
10、排气筒（烟囱）
排气筒的断面面积按下式计算：
………………………………………………………………………⑨
式中：A—排气筒的断面面积，m2；
Q—设计排气流量，m3/h；
V—设计排气流速，m/s，发电机尾气8～12m/s，其它按16～18m/s（发电机尾气取较低的排气流速以降低噪声）。
排气筒高度为（5～15m），加上楼层高度宜超过15m。
排气筒采用厚无缝钢管，或采用1.2～2.0mm厚的不锈钢管。
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