除尘器温降理论计算及其经济保温厚度选择

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    作者简介：姜丰勇，济钢集团国际工程技术有限公司，联系地址：山东省济南市高新开发区舜风路101号，齐鲁文化创意基地1、2号楼，联系方式：15966659892，年龄32岁，性别男，民族汉，学历本科，职称：环保中级工程师，从事脱硫脱硝除尘技术及暖通、节能设计研发工作，职务：设计经理。

在众多除尘工程实际案例中，很多情况下，设计人员需要确定除尘器温降幅度，用以计算工况烟气量、选择滤料材质、选择合理的经济保温厚度，从而保证工艺要求，如SDS干法脱硫要求温度在140℃以上，如果设计不合理，导致除尘器温降过大，则将会导致脱硫效果不理想。

我们在工程实践中，有时候设计的保温厚度经过加厚改造，然而除尘器保温效果却难以令人满意，这都是什么原因呢？

本文将针对以上问题，通过详细的理论计算，对多种工况的烟气条件进行分析对比，最终得出结论：

除尘器散热量主要与烟气温度、环境温度、保温厚度、散热面积、烟气量大小有关，下面就通过4种不同烟气条件进行理论计算、对比，4种烟气条件如下：

除尘器散热途径主要有三个：

（1）除尘器壳体散热Q1；

（2）除尘器顶盖散热Q2；

（3）除尘器漏风散热Q3；

其中Q1和Q2的计算公式如下：

Q ＝α·F·K（t内 - t外）

式中：

Q — 热损失，kJ/h；

α— 综合修正系数，α=1.3～1.4；

F — 散热面积，m2；

t内 — 内部气体温度（即设计温度为120℃，高于酸露点温度10℃）；

t外 — 当地冬季室外采暖计算温度，℃；

K — 传热系数。

K =

式中：

α1 — 外表面放热系数kk/m2·℃·h，取20；

α2 — 内表面放热系数kk/m2·℃·h，取10；

δ — 保温层厚度，m；

λ — 保温材料导热系数，岩棉取λ= 0.044 kk/m·℃·h。

Q3散热计算公式如下：

Q = L·γ·C（t内 - t外）

式中：

L — 渗透风量（又叫漏风量），Nm3/h（工况风量要折合标况风量）；

γ — 1.293kg/Nm3（0℃时空气容重）；

C — 比热，kk/kg·℃，当0℃时，空气比热C = 0.24 kk/kg·℃；

t内 — 除尘器内部温度（设计取120℃），℃；

t外 — 当地冬季室外通风计算温度，℃。

除尘器散热量计算表如下：

4种烟气条件在不同工况下烟气散热途径占比及除尘器温降结果汇总表如下：

通过以上计算可以得到以下结论：

（1）相同条件下，烟气量越小，除尘器比表面积越大，散热量越大，除尘器温降越大；

（2）烟气温度与环境温度的温差越大，散热量越大，除尘器温降越大；

（3）除尘器保温厚度超过经济保温厚度以后，温差变化非常小，由除尘器壳体造成的热量损失占比也会越来越小，主要散热途径变为除尘器顶盖和除尘器漏风造成，增加保温厚度就起不到减小温差的效果，需要从顶盖保温和减小本体及阀门漏风。

（4）具体情况温降及经济保温厚度，需要通过以上公式和计算方法，根据具体烟气条件具体计算分析。