大气课程设计 李博 环科四1101.doc
《大气课程设计 李博 环科四1101.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大气课程设计 李博 环科四1101.doc(17页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 2011级大气污染控制工程课程设计 陕西理工学院大气污染控制工程课程设计 学 院:化学与环境科学班 级: 环科1101 学 号: 1110044026 姓 名: 李 博 指导老师: 宋 凤 敏 2014.11.27.SHP10-25型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统初步设计李博(陕西理工学院 化学与环境科学学院 环境科学专业1101班,陕西 汉中 723001)指导老师:宋凤敏摘要:本文针对SHP10-25型锅炉中硫烟煤烟气处理进行了设计,笔者通过查阅文献、整理资料、选定袋式除尘湿式脱硫作为设计工艺,处理结果经计算论证符合排放标准。关键词:大气污染控制;除尘;脱硫设计任务书1.设计题目S
2、HP10-25型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计2.设计原始资料锅炉型号:SHP10-25即,双锅筒横置式抛煤机炉,蒸发量10t/h,出口蒸汽压力25MPa设计耗煤量:1.25t/h设计煤成分:CY=61.5%,HY=5%,OY=3%,NY=1%,SY=1.5%,AY=20%,WY=8%,VY15;属于中硫烟煤排烟温度:160空气过剩系数1.35飞灰率21烟气在锅炉出口前阻力750Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度100m,90弯头20个。3.设计内容及要求(1)根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量,
3、烟尘和二氧化硫浓度。(2)净化系统设计方案的分析,包括净化设备的工作原理及特点;运行参数的选择与设计;净化效率的影响因素等。(3)除尘设备结构设计计算(4)脱硫设备结构设计计算(5)烟囱设计计算(6)管道系统设计,阻力计算,风机电机的选择(7)根据计算结果绘制设计图,系统图要标出设备、管件编号、并附明细表;除尘系统、脱硫设备平面、剖面布置图若干张,以解释清楚为宜,包括系统流程图一张。目录1.引言- 5 -2.燃煤锅炉烟气量、烟尘及二氧化硫浓度计算- 5 -2.1 理论需氧量- 5 -2.2 理论需空气量- 5 -2.3 实际所需空气量- 5 -2.4 理论烟气量- 5 -2.5 二氧化硫质量-
4、 6 -2.6 烟气中飞灰质量- 6 -2.7 160时烟气质量- 6 -2.8 二氧化硫浓度- 6 -2.9 灰尘浓度- 6 -2.10 锅炉烟气流量- 6 -3.袋式除尘器设计- 6 -3.1 除尘机理- 6 -3.2 主要特点- 6 -3.3 除尘效率影响因素- 7 -3.4 运行参数选择- 7 -4.袋式除尘器参数计算- 7 -5.吸收塔设计及计算- 8 -5.1 SO2吸收塔选择- 8 -5.2 脱硫方法选择- 8 -5.3 湿式石灰法脱硫运行参数选择及设计- 9 -6.烟囱及计算- 10 -6.1 烟囱出口直径计算- 10 -6.2 烟气热释放率- 11 -6.3 烟囱几何高度-
5、11 -6.4 烟气抬升高度- 11 -6.5 烟囱高度- 11 -6.6 烟囱底部直径- 11 -6.7 烟囱抽力- 11 -6.8 烟囱排放核算- 11 -7.阻力计算- 12 -7.1 管道阻力计算- 12 -7.2 除尘器压力损失- 13 -7.3 烟囱阻力计算- 14 -7.4 系统总阻力计算- 14 -8.引风机及电动机的选择及计算- 14 -8.1 风机风量计算- 14 -8.2 风机风压计算- 14 -8.3 电动机功率核算- 15 -9.总结- 15 -参考文献- 15 -附图1.引言当前,以温室效应、臭氧层破坏和酸雨为代表的大气污染已成为全球性问题。近年来,随着我国国民经济
6、的发展,能源消耗量逐步上升,大气污染物的排放量亦相应增加。就我国经济与技术发展水平及能源结构来看,以煤炭为主要能源的状况在相当长的一段时间内不会改变。即我国大气污染仍将以煤烟型为主。因此,控制燃煤烟气污染是我国改善大气质量、减少酸雨及SO2危害的关键所在。我国煤炭资源丰富,一次能源构成中燃煤占75左右。我国工业废气排放量在世界各国中位于前列,而这已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。而大气污染是目前我国第一大环境问题,对这一问题的解决已迫在眉睫。据测算,要满足我国大气的环境容量要求,二氧化硫排放量要在当前基础上至少削减40%。经查阅相关文献并进行综合考虑,本方案选用袋式除尘湿式脱硫系统进行设
7、计计算,以期在保证经济快速持续增长的前提下最大限度的减少污染。2.燃煤锅炉烟气量、烟尘及二氧化硫浓度计算由下发设计任务书可知:耗煤量:1250kg/h;煤成分:CY=61.5%,HY=5%,OY=3%,NY=1%,SY=1.5%,AY=20%,WY=8%,VY15;该煤属于中硫烟煤;排烟温度:160;空气过剩系数1.35;飞灰率21;假设燃烧1kg该煤,经计算可得下表:表1.1 1kg煤燃烧计算表元素质量(g)摩尔质量(g/mol)物质的量(mol)消耗氧气量(mol)C61512(C)51.2551.25H502(H2)2512.5O3032(O2)-0.94-0.94N1028(N2)0.
8、360S1532(S)0.470.47W8018(H2O)4.4402.1 理论需氧量:2.2 理论需空气量:2.3 实际所需空气量为:2.4 理论烟气量为:实际烟气量:2.5 二氧化硫质量:2.6 烟气中飞灰质量:2.7 160时烟气量:2.8 二氧化硫浓度:2.9 灰尘浓度:2.10 锅炉烟气流量:3.袋式除尘器的设计3.1 袋式除尘器除尘机理含尘气体通过袋式除尘器时,过滤过程分两个阶段进行1。首先,含尘气体通过清洁滤料,粉尘被捕集,此时滤料纤维起过滤作用,效率为50-80。随着过滤的进行,被阻留的粉尘一部分嵌入滤料内部,另一部分则覆盖在滤料表面形成粉尘除层,此时含尘气体主要通过粉尘初层进
9、行过滤,此为袋式除尘器的主要滤尘阶段。袋式除尘器的除尘效率之所以很高,主要依靠的就是滤料表面形成的粉尘初层。袋式除尘器的捕尘机理包括筛滤、惯性碰撞、拦截、扩散、重力沉降2。3.2 袋式除尘器的主要特点(1)除尘效率高,特别是对微细粉尘也有较高的除尘效率,一般可达99。如果在设计和维护管理时给予充分注意,除尘效率不难达到99.9以上。(2)适应性强,可以捕集不同性质的粉尘。例如,对于高比电阻粉尘,采用袋式除尘器比电除尘器优越。此外,入口含尘浓度在一相当大的范围内变化时,对除尘效率和阻力的影响都不大。(3)使用灵活,处理风量可由每小时数百立方米到数十万立方米。可以做成直接安装于室内、机器附近的小型
10、机组,也可以做成大型的除尘器室。(4)结构简单,可以因地制宜采用直接套袋的简易袋式除尘器,也可采用效率更高的脉冲清灰袋式除尘器。(5)工作稳定,便于回收干料,没有污泥处理、腐蚀等问题,维护简单。(6)应用范围受到滤料耐温、耐腐蚀性能的限制,特别是在耐高温性能方面,涤纶滤料适用温度为120-130,而玻璃纤维滤料可耐250左右,若含尘气体温度更高时,或者采用造价高的特殊滤料,或者采取降温措施。但这样会使系统复杂化,造价也高。(7)不适宜联结性强及吸湿性强的粉尘,特别是含尘气体温度低于露点时会结露,致使滤袋堵塞。(8)处理风量大时占地面积大,造价高。(9)滤料是袋式除尘器 的主要部件,其造价一般占
11、设计费用的10-15左右,其缺点是滤料需定期更换,增加了设备的运行维护费用。3.3 除尘效率的影响因素除尘效率是衡量除尘器性能最基本的参数,它表示除尘器处理气流中粉尘的能力,它与滤料运行状态有关,并受粉尘性质、滤料种类、阻力、粉尘层厚度、过滤风速及清灰方式等诸多因素影响。3.4 运行参数的选择现将袋式除尘器各种滤料性能与使用情况列举如下:表3.1 各种滤料性能3滤料名称直径/m耐温/k吸水率/%耐酸性耐碱性强度棉织物10-20348-3588很差稍好1蚕丝18353-36316-22羊毛5-15353-36310-15稍好很差0.4尼龙348-3584.0-4.5稍好好2.5奥纶398-408
12、6好差1.6涤纶4136.5好差1.6玻璃纤维5-85234.0好差1芳香族聚酰胺4934.5-5.0差好2.5聚四氟乙烯493-5230很好很好2.5表3.2 袋式除尘器的部分使用情况4粉尘种类纤维种类清灰方式过滤速度/mmin-1粉尘比阻力系数/Nming-1飞灰(煤)玻璃、聚四氟乙烯逆气流、脉冲、机械0.58-1.81.17-2.51飞灰(油)玻璃逆气流1.98-2.350.79水泥玻璃、丙烯酸系聚酯机械振动0.46-0.642.00-11.09铜玻璃、丙烯酸系聚酯机械振动、逆气流0.28-0.822.51-10.86电炉玻璃、丙烯酸系聚酯逆气流、机械振动0.46-1.228.5-119
13、袋式除尘器所能去除烟气系含硫煤燃烧生成,温度高、烟气颗粒物摩擦强、有一定浓度的二氧化硫和水蒸气、腐蚀性强。结合表3.1及表3.2给出信息,决定采用聚四氟乙烯滤料、反吹风方式清灰。4. 袋式除尘器参数计算由前述计算可知进口烟气流量为:Q=18500m3/h=308.3m3/min=5.14m3/s进口烟气浓度为:2837mg/m3采用气流反吹清灰式除尘器,其过滤速度取:uF=1m/min计算用烟气量为:则可得烟气所要经过的总的滤袋面积为:单个滤袋直径D=200-300mm,取D=250mm=0.25m单个滤袋长度:L=2-12m,取L=7.5m,滤布长径比一般为5-40,此处,符合设计规范则可得
14、每条滤袋的面积为:s=3.14DL=3.140.257.5=5.89m2可得所需滤袋的条数为:重新计算气布比:采用一个滤室,滤袋分布为长方向上为9条滤袋,宽方向上为7条滤袋,一般袋与袋之间的距离为50-70mm,此处取为60mm,即0.06m。为了便于安装与检修,边排滤袋与壳体间留出300mm距离。由以上设计可得滤室的长为:L=(90.25+80.06)2+0.32=6.1m宽为:W=70.25+60.06+0.32=2.7m设灰斗短边与地面夹角为60,灰斗底面为直径0.4m的圆筒,底面距地面0.5m,计算灰斗高度:滤袋上方的安装高度取0.8m,则除尘器的总高度为:5.吸收塔的设计及计算5.1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大气课程设计 李博 环科四1101 大气 课程设计 环科四 1101
链接地址:https://www.31doc.com/p-2103173.html