大气污染控制工程环1001陆滢808.docx
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1、大气污染控制工程课程设计长春建筑筑学院大气污染染控制工工程课程程设计题目:7700tt/h(耗煤量)燃煤锅炉烟气的除尘脱硫 工艺设计 姓 名:陆滢专 业:环境工工程班级学号号:455号 指导教师师: 魏魏宏艳 日 期: 20013年年6月110日-21日日 目录前言 11.设计任任务书.12.设计计方案的的选择确确定.23.除尘尘系统的的论证选选择.23.1 旋风除除尘器的的结构设设计及选选用.43.2 预除尘尘设备的的论证选选择. .53.3 旋风除除尘器的的工作原原理、应应用及特特点.63.4 旋风除除尘器的的结构设设计及选选用.63.5 旋风除除尘器分分割粒径径、分级级效率和和总效率率的
2、计算算.73.6 二级除除尘设备备的论证证选择.77 33.7 袋式除除尘器的的选择.1444. 锅炉烟气气脱硫工工艺的论论证选择择及喷淋淋塔的计计算.,.1155. 烟囱的设设计及计计算.2216. 管道计算算.237. 阻力计算算.248. 风机及泵泵的选择择.269. 设计结果果综合评评价.227主要参考考文献前 言本次课程程设计的的题目是是用煤量量7000t/年年燃煤锅锅炉烟气气脱硫除除尘装置置的设计计。主要要涉及内内容包括括根据锅锅炉生产产能力,燃燃煤量,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号,并并计算旋旋
3、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.- 3 -1大气污污染工程程设计任任务书1.1课课程设计计题目3台7000吨/年燃高高硫无烟烟煤锅炉炉房烟气气脱除尘尘硫系统统设计1.2设设计原始始材料 1、.煤的工工业分析析如下表表(质量量比,含含N量不不计):低位发热热量(KKJ/KKg)CHSO灰分水分23099062%4.0%5.0%4.0%15.00%8.0%2、锅炉炉
4、型号:SHSS35-39型型3、锅炉炉热效率率:766%4、空气气过剩系系数:11.35、水的的蒸发热热:25560.5KJJ/Kgg6、烟尘尘的排放放因子:29%7、烟气气温度:18008、烟气气密度:1.221kgg/m339、烟气气粘度:2.44106 paas10、尘尘粒密度度:21150kkg/mm311、烟烟气其他他性质按按空气计计算12、烟烟气中烟烟尘颗粒粒粒径分分布:平均粒径径/m0.42.55.5112030455060质量频率率/%41517191914534 113、按按锅炉大大气污染染物排放放标准(GGB1332177-20001)中中二类区区标准执执行: 标标准状态态
5、下烟尘尘浓度排排放标准准:2000mg/m3; 标标准状态态下SOO2排放标标准:9000mg/m3。1.3设设计内容容及要求求1、根据据燃煤的的原始数数据计算算锅炉燃燃烧产生生的烟气气量,烟烟尘和二二氧化硫硫浓度。2、净化化系统设设计方案案的分析析,包括括净化设设备的工工作原理理及特点点;运行行参数的的选择与与设计;净化效效率的影影响因素素等。3、除尘尘设备结结构设计计计算4、脱硫硫设备结结构设计计计算5、烟囱囱设计计计算6、管道道系统设设计,阻阻力计算算,风机机电机的的选择7、根据据计算结结果绘制制设计图图,系统统图要标标出设备备、管件件编号、并并附明细细表;除除尘系统统、脱硫硫设备平平面
6、、剖剖面布置置图若干干张,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.设计计方案的的选择确确定 2.11除尘系系统的论论证选择择设1kgg燃煤时时燃料成分分名称可燃成分分含量/g可燃成分分的量/moll理论需氧氧量/mmol废气中组组分/mmolCHSO水灰分6204050408015051.667201.5662551.667101.56625-1.22551.667201.566254.4理论需氧氧量:51.67+62.560.779/00.211=2997.99 (mmol/kg)理论空气气量: 61.982254.778=2296.28 (mool/kk
7、g)在标准状状态下的的体积为为:2996.2822.410-3=6.664(m3/kgg)烟气量:61.982253.778+551.667+20+1.556255+4.44=3111.993mool/kkg在标准状状态下理理论烟气气体积:3111.93322.410-3=6.999m3/kgg在标准状状态下实实际烟气气体积:6.999+6.64(1.3-1)=8.9982 (m33)SO2的的浓度:C=1111333.44 mmg/mm3烟尘的浓浓度:CC=48843 mgg/m33在1800时实际际烟气量量: QQ=11187.2 mm3/h(2)烟烟尘的除除尘效率率计算按锅炉大大气污染染
8、物排放放标准(GGB1332177-20001),可以计计算出 烟烟尘的除除尘效率率要达到到:96(3) SO22 的脱脱硫效率率计算按锅炉大大气污染染物排放放标准(GGB1332177-20001),计计算出 SOO2 的脱脱硫效率率要达到到:92(4)方方案初步步设计 先用用二级除除尘系统统除尘(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:考虑虑到压损损过大对对除尘器器的不利利影响和和对操作作的要求求高,作作为一级级预除尘尘除尘要要求不高高,因此此,确定定旋风除除尘器型型号时要要求阻力力不大于于9000Pa。3.1 除尘系系统的论论证选择
9、择3.1.1 预预除尘设设备的论论证选择择 烟气气的预除除尘设备备一般选选用重力力沉降室室、惯性性除尘器器、旋风风除尘器器、多管管旋风除除尘器和和喷淋洗洗涤塔等等。它们们基本性性能如表表21示。表211 除尘尘设备的的基本性性能除尘器名名称阻力(PPa)除尘效率率()初投资运行费用用重力沉降降室50115040660少少惯性除尘尘器100500050770少少旋风除尘尘器4001300070992少中多管旋风风除尘器器8001500080995中中喷淋洗涤涤塔100300075995中中表222 各各种除尘尘器设备备费、耗耗钢量及及能耗量量指标除尘器名名称所占空间间体积m3/(10000mm3
10、/hh)存储设备备费(比比值)耗钢量kg/(m33/h)能耗量(KKj/mm3)重力沉降降室204401.0惯性除尘尘器0.71.223.06.000.1550.3旋风除尘尘器约1.7751.04.000.0550.10.81.66多管旋风风除尘器器3.92.55.000.0770.151.64.00表233 各种种除尘器器的比较较除尘器名名称除尘作用用力最佳粒径径/m投资比较较阻力Paa温度备注重力尘降降室重力1000低2001000050低400120004000除尘效率率较低旋风除尘尘器离心力5200中4002000060粒径分布布/41517191914534分级效率率/10.8830
11、.8845.6661.3375.2283.6690.4491.8894.00总效率/61.55经过预除除尘后(一一级处理理),烟烟尘浓度度是48843(1-61.5)=18864.6 mmg/ m3二级除尘尘的效率率将要达达到:(1864.6-200)/1864.6=89.33.1.2 二二级除尘尘设备的的论证选选择在选择除除尘技术术时,应应充分考考虑经济济性、可可靠性、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。针对目前前环保要要求、污污染物排排放费用用的征收收情况以以
12、及静电电除尘器器和布袋袋除尘器器在性能能上的差差异和在在各行各各业应用用的实际际情况,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)除尘尘效率 布袋除尘尘器:对对人体有有严重影影响的重重金属粒粒子及亚亚微米级级尘粒的的捕集更更为有效效。通常常除尘效效率可达达99.99%以上,排排放烟尘尘浓度能能稳定低低于500mg/Nm33,甚至至可达110 mmg/NNm3以下,几几乎实现现零排放放。 从目前电电力行业业燃煤锅锅炉应用用的情况况来看,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
13、了了布袋除除尘器,从从CEMMS系统统长期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。 电除尘器器:随着着国家环环保标准准的进一一步提高高和越来来越多的的电厂燃燃用低硫硫煤(或或者经过过了高效效脱硫),比比电阻大大,即使使达标也也变得越越来越困困难。而布袋除除尘器的的过滤机机理决定定了它不不受燃烧烧煤种物物化性能能变化的的影响,具具有稳定定的除尘尘效率。针对目前前国家环环保的排排放标准准和排放放费用的的征收办办法,布布袋除尘尘器所带带来的经经济效益益是显而而易见的的。2)系统统变化对对除尘器器的影响响 燃煤电厂厂的
14、煤种种相对稳稳定,但但也不能能避免遇遇到煤种种或煤质质发生变变化的时时候;锅锅炉系统统是一个个经常变变动和调调节的系系统,因因此从锅锅炉中出出来的烟烟气物化化性能、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)送送、引风风机风量量不变,锅锅炉出口口烟尘浓浓度变化化除尘器器: 烟尘浓浓度的变变化只引引起布袋袋除尘器器滤袋负负荷的变变化,从从而导致致清灰频频率改变变(自动动调节)。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
15、对排放浓浓度不会会引起变变化。对静电电除尘器器: 烟尘浓浓度的变变化直接接影响粉粉尘的荷荷电量,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)锅锅炉烟尘尘量不变变,送、引引风机风风量变化化 对布袋袋除尘器器: 由于风风量的变变化直接接引起过过滤风速速的变化化,从而而引起设设备阻力力的变化化,而对对除尘效效率基本本没有影影响。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。对静电电除尘器器: 风
16、量的的变化对对设备没没有什么么太大影影响,但但是静电电除尘器器的除尘尘效率随随风量的的变化非非常明显显。若风风量增大大,静电电除尘器器电场风风速提高高,粉尘尘在电场场中的停停留时间间缩短,虽虽然电场场中风扰扰动增强强了荷电电粉尘的的有效驱驱进速度度,但是是这不足足以抵偿偿高风速速引起的的粉尘在在电场中中驻留时时间缩短短和二次次扬尘加加剧所带带来的负负面影响响,因此此除尘效效率降低低非常明明显;反反之,除除尘效率率有所增增加,但但增加幅幅度不大大。 (3)温温度的变变化 对布袋袋除尘器器: 烟气温温度太低低,结露露可能会会引起“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”
17、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。对静电电除尘器器: 烟气温温度太低低,结露露就会引引起壳体体腐蚀或或高压爬爬电,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)烟烟气物化化成分(或或燃烧煤煤种)变变化 对布袋袋除尘器器: 烟气的的物化成成份对布布袋除尘尘器的除除尘效率率没有影影
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