2022年某燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统设计方案-大气课程设计方案汇总 .docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 大 气 课 程 设 计学校:洛阳理工学院指导老师:刘琼姓名:徐亚楠学号: B11070204 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录一、设计简况3 4 3 1.1 设计目的 . 1.2设计资料 . 3 1.3 设计内容及要求. 4 二、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的运算7 三、净化系统设计方案的分析确定6四、除尘脱硫设备的比较和挑选7 4.1 除尘器的挑选和设计. 4.2 脱硫设备设计. 9 五、管网的布置及运算10 10 5.1 管道布置原就 . 5.2
2、管道管径运算 . 10 5.3 烟囱设计 . 11 5.4 系统阻力运算. 13 六、 风机和电机的挑选设计13 6.1 泵的挑选 13 名师归纳总结 6.2 风机风量运算. 14 6.3 风机风压运算. 14 6.4 电机功率运算. 15七、总结15 第 2 页,共 17 页八、主要参考文献16 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 摘要 :目前,大气污染已经变成了一个全球性的问题,主要有温室效应、臭氧层破坏和酸雨;我国随着经济的快速进展,因燃煤排放的二氧化硫、颗粒物等有毒有害的污染物质急剧增多;由于我国部分地区燃用高硫煤,燃煤设备未能实行脱硫措施,致使
3、二氧化硫排放量不断增加,造成严峻的 环境污染甚至已经直接影响到人们的身体健康;通过设计合适的除尘脱硫 系统对烟气进行处理,从而尽量使排放的烟气污染物浓度达标,而不至于 污染环境和危害人体健康;课程设计 关键词 :燃煤锅炉除尘脱硫 一、设计简况 1.1 、设计目的 通过课程设计的综合训练,进一步消化和巩固本课程所学的内容,并 使所学的学问系统化;培育运用理论学问进行净化系统设计的初步才能,使我们把握大气污染掌握工程课程所要求的基本设计方法,具备初步 的大气污染掌握工程方案及设备的独立设计才能,锤炼我们查阅和收集专 业资料和设计手册的技能;培育我们综合运用所学的理论学问,独立分析 和解决大气污染掌
4、握工程实际问题的实践才能;通过设计,明白工程设计 的内容、方法及步骤,培育我们确定大气污染掌握系统的设计方案,进行 设计运算、使用技术资料、绘制工程图、编写设计说明书的才能;1.2 、设计原始资料1.锅炉型号: SZL10-1.6 型 共 3 台 39.9 ,极端最低气温-2.燃煤量: 1550kg/h (台)3.空气过剩系数: 1.36 4.当地大气压: 98kPa 5.飞灰占煤中不燃分比例:18% 6.排烟温度: 1507.烟气密度(标态): 1.3 kg/m38.烟气出口处离地面2.5m 9.年平均气温18.6 ;极端最高气温1.9 ; 10. 空气含水(标况): 0.016 kg/m3
5、 11. 烟气其他性质按空气运算 12. 煤的工业分析值: CY=67.85%, HY=4.12%, OY=5.56%, SY=2.52%, AY=16.12%, WY=3.83% 13.烟气中烟尘颗粒粒径分布:1 1.1 准执行:粒径 / m 1525 815 58 35 13 含量 /% 3.6 4.8 59.2 27.1 4.2 14.按锅炉大气污染物排放标准(GB13217-2001)中二类区标标准状态下烟尘浓度排放标准:200mg/m 3;标准状态下 SO2浓度排放标准: 900mg/m 3;1.3 、设计内容及要求1、编写设计运算书设计运算内容包括以下几方面:名师归纳总结 - -
6、- - - - -第 3 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - (1)燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的运算;(2)净化系统设计方案的分析确定;(3)除尘脱硫设备的比较和挑选:确定除尘脱硫设备的类型、型号及 规格,并确定其主要运行参数;(4)管网布置及运算:确定各装置的位置及管道布置;并运算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径及系统总阻力;( 5)风机及电机的挑选设计:依据净化系统所处理烟气量、烟气温 度、系统总阻力等运算挑选风机种类、型号及电动机的种类、型号和功 率;(6)需要说明的其他问题;(7)编写设计说明书:设计说明书按设计程序编写,包括方案的确 定、设
7、计运算、设备挑选和有关设计的简图等内容;课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等部分,文字应简明、通顺、内容正确完整,书写工整、装订成册;不少于 4000 字;2、绘制设计图(1)工艺流程示意图;(1)平面布置图;应按比例绘制,锅炉房及锅炉的绘制可以简化,但 应能说明建筑形状和主要结构型式;在平面布置图中应有方位标志(指北针);(2)锅炉烟气除尘脱硫系统图;应按比例绘制、标出设备、管件编 号,并附明细表;(3)主要除尘脱硫设备剖面图;只需标出设备的主要性能参数(主要 尺寸),内部结构不用细画;二、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的运算 燃煤量: 1550 3=4650kg/
8、h 设 1kg 燃煤时燃料成可燃成可 燃 成理论需烟气分名称分含分 的 量氧量中组量 /mol 分/mol 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - C 67.85 56.54 56.54 56.54 H 4.12 20.60 10.30 20.60 O 5.56 -1.74 S 2.52 0.79 0.79 0.79 水10.30 0.57 0.57 灰分16.12 合计65.89 1 标准状态下理论空气量理论空气量: 65.89 4.78=314.95mol/kg 标准状态下的体积为 :314.95 22.4 10-3
9、=7.06m 3/kg 2 标准状态下理论烟气量理论烟气量: 65.89 3.78+56.54+20.6+0.79 + 0.57=327.56 mol/kg 标准状态下理论烟气体积 : 327.56 22.4 10-3=7.34 m 3/kg 3 标准状态下实际烟气量在空气过剩系数 =1.36 时:实际烟气量: 7.34+7.06 (1.36-1 )=9.88 m 3/kg 4650kg 煤的烟气量: 4650 9.88=45949.44 m 3/h 4 工况下总烟气量QQTm3/h 71196.39m3/hT45949.44423/273101.325/98每台烟气量 :71196.39/3
10、=23732.13m3/h 5 标准状态 SO2的浓度:CSO 2=0.79 64 10 3 9.88=5117.41 mg/m33 6 标准状态烟气浓度: 161.2 10 3 18%/9.88=2936.84 mg/m37 实际烟气浓度 : 2936.84 423/273 101.325/98=4704.88mg/m8 除尘效率运算 : Cs1 1-200/4704. 88 9 5 .75%C3式中: C烟气含尘浓度, mg/m N;3Cs锅炉烟尘排放标准中规定值,200mg/m N;9 脱硫效率运算1Cso 21-900/5117.4182.42%Cso 2式中: CSO2标准状态下锅炉
11、二氧化硫排放标准中规定值,名师归纳总结 900mg/ m3;第 5 页,共 17 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - CsSO2标准状态下二氧化硫浓度,5.117413 10mg/ m3;三、 净化系统设计方案的分析确定本组资料中,燃煤锅炉为三台;粉尘捕集后的气体进入脱硫塔,以湿 式石灰石 / 石灰石膏法进行脱硫处理;处理后的达标烟气通过风机的作用 从烟囱排放入大气中;工艺流程图见附图;脱硫除尘工艺比较挑选:脱硫除尘工艺比较表脱湿法钠双氧氨海半干法炉干法等石喷循灰硫环石化雾内离工碱水流石法镁法干喷子艺法法化膏法燥钙体床法脱999997766硫00000
12、0000效9率9999998790 /% 8 8 8 8 8 0 5 5 0 高可一一一高高高高高高靠般般般性结易不不不不不易易易不结结结结结结结结垢垢垢垢垢垢垢垢垢堵堵堵不不不不堵堵堵不堵堵堵堵堵塞塞塞塞塞塞塞塞塞塞塞占地大小中小大中中中中中面积运行高很一低高低一一一一费高般般般般般用投大小较小大较较小较 小大资小小小通过对脱硫除尘工艺湿法、半干法、干法的对比分析: 石灰石 -石膏法工艺特别成熟 , 因此 , 本方案选用石灰石石膏法工艺;名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - 四、除尘脱硫设备的比较和挑选4.1 除尘器
13、的挑选 烟气的预除尘设备一般选用重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器、多管旋风除尘器和喷淋洗涤塔等;表 4-1 该锅炉粉尘粒径分布表本性能粒径/ m 1525 818 5311 5 5 3 含量/% 3.6 4.8 59.2 27.1 4.2 1.1 4-2 除尘设备的分类及基本性能除尘器名适 用 的 粒效阻设运称径范畴 / m 率力/Pa 备行重力沉降50 /% 50130 费费50 少少室530 6070 800少中旋风除尘器0.5 1 9098 1500 少多文丘里洗4000 涤器10000 多中上0.5 1 9098 电除尘器50130 袋式除尘0.5 1 9599 1000 中上多器0
14、5 510 1500 44 1020 1044 长椎体旋风除84.2 40 79 92 99.5 100 尘器电除尘器97.0 90 94.5 97 99.5 100 文丘里洗涤器99.5 99 99.5 100 100 100 袋式除尘器99.7 99.5 100 100 100 100 表 4-3 效率较高的除尘器对不同粒径粉尘的除尘效通过粒径、风量等各方面的比较,旋风除尘器治理、制作便利,体积小、价格廉价,因此,选用旋风除尘器的 4.1.1 旋风除尘器的结构设计及选用 1、尺寸运算XCZ型组合旋风除尘器;(1)烟气处理量: Q=71196.39 m 3/h 名师归纳总结 - - - -
15、- - -第 7 页,共 17 页精选学习资料 - - - - - - - - - (2)初步选用XLP/B 型旋风除尘器,处理烟气量大,将选用11 个并联,取 =5.8 每个烟气处理量: 71196.39/11=6472.4m 3/h u=2 P/ 0.5 =2 900/ (1.3 5.8 ) 0.5=15.45m/s 在这里取 u=16m/s P=876 900 Pa 进口面积 A=Q/u=6472.4/16/3600=0.1124m2依据 XLP/B型旋风除尘器尺寸比例入口宽度 b=A/2 0.5=0.237m 筒体直径 D=3.33b=0.789m 型号参考 XLP/B 型旋风除尘器产
16、品系列 ,取 D=820mm,就是 XLP/B-8.2-Y参数见表XLP/B型旋风除尘器形状尺寸型D 形状尺寸H2 L W C C1a a1b b1 D1D2D3D4质号H H1量 /kg XLP823605492111055452429495349531619214/B-0 0 5 5 67 40 0 8 5 1 0 6 0 6 5 7 .68 Y 3 选型论证a b=0.1201 m2入口风速 u=Q/A=14.98m/s 旋风除尘器压力缺失:P= u 2 /2=845.90 Pa XLP/B 型旋风除尘器的分割粒径、分级效率和总效率的运算 d c=18 vr r 0/ p vto 2 1
17、/2 =18 2.4 10-5 0.56 0.1715/2.1 10 3 22.44 1/2 =2.97 m名师归纳总结 平均粒0.2 4 6.5 1120 第 8 页,共 17 页径/ m 5 .5 粒径分1.1 4.2 27.1 59.2 4.8 3.6 布/ 分级效率17.7 40.7 57.9 70.2 83.7 91.6 / - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 总效率 / 66.5 经 过 预 除 尘 后 ( 一 级 处 理 ) , 烟 尘 浓 度 是 3 =1576.13 mg/m4704.88 ( 1-66.5 )二级除尘的效率将要达到:(
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