大气污染控制工程烟气除尘脱硫系统设计.docx
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1、目录一、课程设计的目的二、设计原始资料三、课程设计计算与说明1、燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算2、除尘脱硫装置的选择设计3、确定除尘脱硫设备、风机和烟囱的位置及管道的布置4、烟囱的设计5、系统阻力的计算6、风机和电动机选择及计算四、小结五、课程设计教材及主要参考资料一、课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容,并使所学的知识系统化,培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计,了解工程设计的内容、方法及步骤,培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。二、设计原始资料锅炉型号:SZL4-13型,额定
2、蒸发量2.8MW/h设计耗煤量:见附表。排烟温度:160烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3空气过剩系数:1.4排烟中飞灰占煤中灰分(不可燃成分)的比例,见附表。烟气在锅炉出口前阻力:800Pa当地大气压力:97.86kPa冬季室外空气温度:1空气含水(标准状态下)按0.01293kg/m3烟气其它性质按空气计算。学号锅炉台数(台)设计耗煤量kg/(h台)烟尘的排放因子()煤质组别27265028(1)燃煤煤质(按质量百分含量计,%)组别(1)68415161513按锅炉大气污染排放标准(GB132712001)中二类区标准执行烟气浓度排放标准(标准状况下):200mg/m3二氧化硫排放
3、标准(标准状况下):900mg/m3 净化系统布置场地在锅炉房北侧20米以内三、课程设计计算与说明1、燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算(1)标准状态下理论空气量Qa=4.76(1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7OY) =4.76( 1.867*68%+5.56*4%+0.7*1%-0.7*5%)=6.9684 (m3/kg)式中:CY, HY, SY, OY分别为煤中各元素所含的质量分数。(2)标准状态下理论湿烟气量(设空气含湿量12.93g/m3)Qs=1.867(CY+0.375SY)+11.2HY+1.24WY+0.016Qa+0.79Qa+0.8NY=1.867(
4、68%+0.375*1%)+11.2*4%+1.24*6%+0.016*6.9684+0.79*6.9684+0.8*1%= 7.4235 (m3/kg)式中:Qa标准状态下理论空气量,m3/kg;WY煤中水分所占质量分数,%;NYN元素在煤中所占质量分数,。(3)标准状态下实际烟气量Qs=Qs+1.016(a-1)Qa=7.4235+1.016*(1.4-1)*6.9684=10.2555(m3/kg)式中:a空气过量系数Qs标准状态下理论烟气量,m3/kg;Qa标准状态下理论空气量,m3/kg。注意:标准状态下烟气流量应以计,因此, =10.2555*650=6666.08(m3/h)(4
5、)标准状态下烟气含尘浓度 =28% * 15% / 10.2555 =4095 (mg/m3 )式中:dsh排烟中飞灰占煤中灰分(不可燃成分)的质量分数,排放因子,; AY煤中灰分(不可燃成分)的含量,; Qs标准状态下实际烟气量,m3/kg。(5)标准状态下烟气中二氧化硫浓度=20.80.01/10.25551000000=1560.1(mg/m3)式中:SY煤中含可燃硫的质量分数; Qs标准状态下燃煤产生的实际烟气量,m3/kg。2、除尘脱硫装置的选择设计(注:采用先除尘后脱硫工艺)(1)除尘脱硫装置应达到的净化效率:=1-200/4095=95.12%(2) 除尘器的脱硫效率:式中:C标
6、准状态下烟气含尘、SO2浓度,mg/m3;Cs标准状态下锅炉烟尘、SO2排放标准中规定值,mg/m3。(3)工况下烟气总流量:Q/=(m3/h)= (m3/h) (4)除尘器的选择根据烟尘的粒径分布和种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器的种类、型号及规格。确定除尘器的运行参数,如气流速度、压力损失等。通过比较最终决定选用袋式除尘器,根据处理烟气性质及不同型式的袋式除尘器的优缺点,最终决定选用JHI型系列逆喷脉冲袋式除尘器。脉冲袋式除尘器是一种周期性的向滤袋内或滤袋外喷吹压缩空气来达到清除滤袋上积尘的袋式除尘器,它具有处理风量大,除尘效率高的优点,而且清灰机构设有运动部件
7、,滤袋不受机械力作用,损伤较小,滤袋使用周期长的特点。用环境工程设计手册中选取JH系列逆喷脉冲袋式除尘。结构特点:由上、中、下三个箱体与反吹清灰机构四部分组成。为圆筒形外壳,梯形扁袋,由反吹风机供给反吹风,经回转臂上的反吹口。从滤袋上部吹入袋内进行反吹灰。主要性能与主要结构尺寸见下表4-5:表4 主要性能型号过滤面积m2滤袋数量/条处理风量m3/h外形尺寸/直径*高JHc-125125547500225002200*6650设备质量/kg滤袋长度/mm设备阻力/Pa除尘效率过滤风速/m/min33503.01000120099.5%13表5 主要结构尺寸型号DHABJHc-1252200665
8、056402060 23702970150011603300(5)脱硫装置采用先除尘后脱硫工艺,本设计脱硫设施采用填料塔进行吸收净化,只确定其塔径和填料层高度。具体步骤如下:吸收剂的选择。本设计选用石灰石浆液作为吸收液。填料的选择。填料可为气体液两相提供良好的传质条件。选用的填料应满足以下基本条件:具有较大的比表面积和良好的润湿性;具有较高的孔隙率(多在0.45-0.95);对气流的阻力较小;尺寸适当。通常不应大于塔径的;耐腐性、机械强度大、造价低、堆积密度小、稳定性好等。选用的填料的特性见下表5:填料类别及名称尺寸实际尺寸(外径*高*厚)比表面积(A)()孔隙率/()堆积密度(pp)/(kg
9、/)填料因子()陶瓷拉西环(乱堆)2525*25*21900.78505450(5.1)最小吸收剂用量的计算 = =24536.81(kg/h)式中:石灰石消耗量,kg/h;烟气流量,;原烟气中SO2含量,;摩尔量,100.09kg/kmol;的摩尔量,64.06kg/kmol;Fr石灰石纯度,92%; St钙硫比,1.03(5.2)液泛气速与填料塔的压降液泛气速是填料塔正常操作气速的上限。当空塔气速超过液泛气速时,填料塔持液量迅速增加,压降急剧上升,气体夹带液沫严重,填料塔的正常操作被破坏。填料塔的压降影响动力消耗和正常操作费用。影响压降和液泛气速的因素很多,主要有填料的特性。气体和液体的流
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