大气污染控制工程环1001陆滢9891.docx
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1、大气污染控制工程课程设计长春建筑学院大气污染控制工程课程设计题目:7000t/h(耗耗煤量)燃燃煤锅炉炉烟气的的除尘脱脱硫 工工艺设计计 姓 名:陆陆滢专 业:环环境工程程班级学号:45号 指导教师: 魏宏宏艳 日 期: 20113年66月100日-221日 目录前言 1.设计任任务书.12.设计方方案的选选择确定定.23.除尘系系统的论论证选择择.23.1 旋旋风除尘尘器的结结构设计计及选用用.443.2 预预除尘设设备的论论证选择择. .553.3 旋旋风除尘尘器的工工作原理理、应用用及特点点.663.4 旋旋风除尘尘器的结结构设计计及选用用.663.5 旋旋风除尘尘器分割割粒径、分分级效
2、率率和总效效率的计计算.773.6 二二级除尘尘设备的的论证选选择.7 3.7 袋袋式除尘尘器的选选择.144. 锅炉烟气脱脱硫工艺艺的论证证选择及及喷淋塔塔的计算算.,.1555. 烟囱的设计计及计算算.2116. 管道计算.2237. 阻力计算.2248. 风机及泵的的选择.2269. 设计结果综综合评价价.277主要参考文文献前 言本次课程设设计的题题目是用用煤量7700tt/年燃燃煤锅炉炉烟气脱脱硫除尘尘装置的的设计。主主要涉及及内容包包括根据据锅炉生生产能力力,燃煤煤量,煤煤质等数数据计算算烟气量量,烟尘尘浓度和和SO22浓度;根据排排放标准准论证除除尘系统统和确定定旋风除除尘器型型
3、号,并并计算旋旋风除尘尘器各部部分的尺尺寸;根根据粉尘尘粒径分分布数据据计算所所设计旋旋风除尘尘器的分分割粒径径,分级级效率和和总效率率;确定定二级除除尘设备备型号,计计算设备备主要尺尺寸;计计算除尘尘系统的的总除尘尘效率及及粉尘排排放浓度度,并对对烟气脱脱硫工艺艺进行论论证选择择.11大气污染染工程设设计任务务书1.1课程程设计题题目3台7000吨/年年燃高硫硫无烟煤煤锅炉房房烟气脱脱除尘硫硫系统设设计1.2设计计原始材材料 11、.煤煤的工业业分析如如下表(质质量比,含含N量不不计):低位发热量量(KJJ/Kgg)CHSO灰分水分23090062%4.0%5.0%4.0%15.0%8.0%
4、2、锅炉型型号:SSHS335-339型3、锅炉热热效率:76%4、空气过过剩系数数:1.35、水的蒸蒸发热:25660.55KJ/Kg6、烟尘的的排放因因子:229%7、烟气温温度:11808、烟气密密度:11.211kg/m39、烟气粘粘度:22.4106 paas10、尘粒粒密度:21550kgg/m3311、烟气气其他性性质按空空气计算算12、烟气气中烟尘尘颗粒粒粒径分布布:平均粒径/m0.42.55.5112030455060质量频率/%41517191914534 133、按锅锅炉大气气污染物物排放标标准(GGB1332177-20001)中中二类区区标准执执行: 标准准状态下下烟
5、尘浓浓度排放放标准:2000mg/m3; 标准准状态下下SO22排放标标准:9000mg/m3。1.3设计计内容及及要求1、根据燃燃煤的原原始数据据计算锅锅炉燃烧烧产生的的烟气量量,烟尘尘和二氧氧化硫浓浓度。2、净化系系统设计计方案的的分析,包包括净化化设备的的工作原原理及特特点;运运行参数数的选择择与设计计;净化化效率的的影响因因素等。3、除尘设设备结构构设计计计算4、脱硫设设备结构构设计计计算5、烟囱设设计计算算6、管道系系统设计计,阻力力计算,风风机电机机的选择择7、根据计计算结果果绘制设设计图,系系统图要要标出设设备、管管件编号号、并附附明细表表;除尘尘系统、脱脱硫设备备平面、剖剖面布
6、置置图若干干张,以以解释清清楚为宜宜,最少少3张AA2图,并并包括系系统流程程图一张张。2.设计方方案的选选择确定定 2.1除除尘系统统的论证证选择设1kg燃燃煤时燃料成分名名称可燃成分含含量/gg可燃成分的的量/mmol理论需氧量量/mool废气中组分分/moolCHSO水灰分6204050408015051.677201.5622551.677101.56225-1.25551.677201.562254.4理论需氧量量:51.67+62.560.779/00.211=2997.99 (mmol/kg)理论空气量量: 661.9982554.778=2296.28 (mool/kkg)在标
7、准状态态下的体体积为:2966.2822.410-3=6.664(m3/kgg)烟气量:661.9982553.778+551.667+20+1.556255+4.44=3111.993mool/kkg在标准状态态下理论论烟气体积积:3111.99322.410-3=6.999m3/kgg在标准状态态下实际际烟气体体积:66.999+6.64(1.3-1)=8.9982 (m33)SO2的浓浓度:CC=1111333.4 mgg/m33烟尘的浓度度:C=48443 mg/m3在180时实际际烟气量量: QQ=11187.2 mm3/h(2)烟尘尘的除尘尘效率计计算按锅炉大气气污染物物排放标标准
8、(GGB1332177-20001),可以计计算出 烟尘尘的除尘尘效率要要达到:96(3) SSO2 的脱脱硫效率率计算按锅炉大气气污染物物排放标标准(GGB1332177-20001),计计算出 SO22 的脱脱硫效率率要达到到:92(4)方案案初步设设计 先用二二级除尘尘系统除除尘(一一级预除除尘用旋旋风除尘尘器、二二级用袋袋式除尘尘器),再再用石灰灰石/石石灰湿法法脱硫。注:考虑到到压损过过大对除除尘器的的不利影影响和对对操作的的要求高高,作为为一级预预除尘除除尘要求求不高,因因此,确确定旋风风除尘器器型号时时要求阻阻力不大大于9000Paa。3.1 除除尘系统统的论证证选择3.1.11
9、 预除除尘设备备的论证证选择 烟气的的预除尘尘设备一一般选用用重力沉沉降室、惯惯性除尘尘器、旋旋风除尘尘器、多多管旋风风除尘器器和喷淋淋洗涤塔塔等。它它们基本本性能如如表21示。表21 除尘设设备的基基本性能能除尘器名称称阻力(Paa)除尘效率()初投资运行费用重力沉降室室50155040600少少惯性除尘器器100550050700少少旋风除尘器器40011300070922少中多管旋风除除尘器80011500080955中中喷淋洗涤塔塔100330075955中中表22 各种种除尘器器设备费费、耗钢钢量及能能耗量指指标除尘器名称称所占空间体体积mm3/(10000m33/h)存储设备费费(
10、比值值)耗钢量kkg/(m3/h)能耗量(KKj/mm3)重力沉降室室204001.0惯性除尘器器0.711.23.066.00.150.33旋风除尘器器约1.7551.044.00.050.110.811.6多管旋风除除尘器3.92.555.00.070.1151.644.0表23 各种除除尘器的的比较除尘器名称称除尘作用力力最佳粒径/m投资比较阻力Pa温度备注重力尘降室室重力100低20011000050低400112000400除尘效率较较低旋风除尘器器离心力520中40022000060粒径分布/41517191914534分级效率/10.830.845.661.375.283.690
11、.491.894.0总效率/61.5经过预除尘尘后(一一级处理理),烟烟尘浓度度是48843(1-61.5)=18864.6 mmg/ m3二级除尘的的效率将将要达到到:(118644.6-2000)/118644.6=89.33.1.22 二级级除尘设设备的论论证选择择在选择除尘尘技术时时,应充充分考虑虑经济性性、可靠靠性、适适用性和和社会性性等方面面的影响响。除尘尘技术的的确定受受到当地地条件、现现场条件件、燃烧烧煤种特特性、排排放标准准和需要要达到的的除尘效效率等多多种因素素的影响响。针对目前环环保要求求、污染染物排放放费用的的征收情情况以及及静电除除尘器和和布袋除除尘器在在性能上上的差
12、异异和在各各行各业业应用的的实际情情况,对对两种除除尘器在在实际应应用中的的基本性性能做一一个简单单客观的的对比。 1)除尘效效率 布袋除尘器器:对人人体有严严重影响响的重金金属粒子子及亚微微米级尘尘粒的捕捕集更为为有效。通通常除尘尘效率可可达999.999%以上上,排放放烟尘浓浓度能稳稳定低于于50mmg/NNm3,甚至至可达110 mmg/NNm3以下,几几乎实现现零排放放。 从目前电力力行业燃燃煤锅炉炉应用的的情况来来看,布布袋除尘尘器的排排放能保保证在330 mmg/NNm3以下。呼呼和浩特特电厂两两台2000MWW机组的的锅炉烟烟气净化化采用了了布袋除除尘器,从从CEMMS系统统长期
13、自自动监测测的结果果和权威威检测单单位的测测试人员员人工采采样测试试的结果果来看,排排放浓度度均低于于27 mg/Nm33。 电除尘器:随着国国家环保保标准的的进一步步提高和和越来越越多的电电厂燃用用低硫煤煤(或者者经过了了高效脱脱硫),比比电阻大大,即使使达标也也变得越越来越困困难。而布袋除尘尘器的过过滤机理理决定了了它不受受燃烧煤煤种物化化性能变变化的影影响,具具有稳定定的除尘尘效率。针对目前国国家环保保的排放放标准和和排放费费用的征征收办法法,布袋袋除尘器器所带来来的经济济效益是是显而易易见的。2)系统变变化对除除尘器的的影响 燃煤电厂的的煤种相相对稳定定,但也也不能避避免遇到到煤种或或
14、煤质发发生变化化的时候候;锅炉炉系统是是一个经经常变动动和调节节的系统统,因此此从锅炉炉中出来来的烟气气物化性性能、烟烟尘浓度度、温度度等参数数也不能能保证不不发生变变化。这这一系列列的变化化,针对对不同的的除尘器器会引起起明显不不同的变变化。下下面从主主要的几几个方面面进行对对比: (1)送、引引风机风风量不变变,锅炉炉出口烟烟尘浓度度变化除尘器: 烟烟尘浓度度的变化化只引起起布袋除除尘器滤滤袋负荷荷的变化化,从而而导致清清灰频率率改变(自自动调节节)。烟烟尘浓度度高滤袋袋上的积积灰速度度快,相相应的清清灰频率率高,反反之清灰灰频率低低,而对对排放浓浓度不会会引起变变化。对静电除除尘器: 烟
15、烟尘浓度度的变化化直接影影响粉尘尘的荷电电量,因因此也直直接影响响了静电电除尘器器的除尘尘效率,最最终反映映在排放放浓度的的变化上上。通常常烟尘浓浓度增加加除尘效效率提高高,排放放浓度会会相应增增加;烟烟尘浓度度减小除除尘效率率降低,排排放浓度度会相应应降低。 (2)锅炉炉烟尘量量不变,送送、引风风机风量量变化 对布袋除除尘器: 由由于风量量的变化化直接引引起过滤滤风速的的变化,从从而引起起设备阻阻力的变变化,而而对除尘尘效率基基本没有有影响。风风量加大大设备阻阻力加大大,引风风机出力力增加;反之引引风机出出力减小小。对静电除除尘器: 风风量的变变化对设设备没有有什么太太大影响响,但是是静电除
16、除尘器的的除尘效效率随风风量的变变化非常常明显。若若风量增增大,静静电除尘尘器电场场风速提提高,粉粉尘在电电场中的的停留时时间缩短短,虽然然电场中中风扰动动增强了了荷电粉粉尘的有有效驱进进速度,但但是这不不足以抵抵偿高风风速引起起的粉尘尘在电场场中驻留留时间缩缩短和二二次扬尘尘加剧所所带来的的负面影影响,因因此除尘尘效率降降低非常常明显;反之,除除尘效率率有所增增加,但但增加幅幅度不大大。 (3)温度度的变化化 对布袋除除尘器: 烟烟气温度度太低,结结露可能能会引起起“糊袋”和壳体体腐蚀,烟烟气温度度太高超超过滤料料允许温温度易“烧袋”而损坏坏滤袋。但但是如果果温度的的变化是是在滤料料的承受受
17、温度范范围内,就就不会影影响除尘尘效率。引引起不良良后果的的温度是是在极端端温度(事事故/不不正常状状态)下下,因此此对于布布袋除尘尘器就必必须设有有对极限限温度控控制的有有效保护护措施。对静电除除尘器: 烟烟气温度度太低,结结露就会会引起壳壳体腐蚀蚀或高压压爬电,但但是对除除尘效率率是有好好处的;烟气温温度升高高,粉尘尘比电阻阻升高不不利于除除尘。因因此烟气气温度直直接影响响除尘效效率,且且影响较较为明显显。 (4)烟气气物化成成分(或或燃烧煤煤种)变变化 对布袋除除尘器: 烟烟气的物物化成份份对布袋袋除尘器器的除尘尘效率没没有影响响。但是是如果烟烟气中含含有对所所有滤料料都有腐腐蚀破坏坏的
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