SHF35_39型锅炉低硫烟煤烟气旋风除尘湿式脱硫系统设计说明书
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1项目污染物分析主要污染物为燃煤尘和S O2酸性气体,粉尘粒径小、比重轻,属可吸入颗粒物,威胁居民生命健康;烟气中的SO2,会造成酸雨污染排放大气造成环境污染。
2工况参数注:以上参数以相类似锅炉为例,作为技术方案参考依据。
3方案编制依据与执行环保标准(1)HJ462-2009《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(2)环保局《关于规范我市中小型燃煤锅炉烟气脱硫工程建设的通知》(3)环发(1997)634#《酸雨控制区与二氧化硫控制区划分方案》;(4)国函(1998)5#号《国务院关于酸雨控制区与二氧化硫控制区有关批复》;(5)GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》;(6)国务院令字(2003)第369#《排污费征收使用管理条例》;(7)中华人民共和国国家发展委员会、财政部、国家环境保护总局、国家经贸委(2003)31#令《排污费征收标准管理条理》。
(8)《建筑防振设计规范》GB50016-2006(9)《低压配电装置规范》(GBJ54-83)(10)《电气装置安装施工及验收规范》GB50254-96(11)《电力建筑施工及验收技规范》(12)《花岗石类湿式烟气脱硫除尘装置》(HCRJ040-1999)(13)《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-91)(14)《固定式工业钢平台》(GB4053.4-83)(15)《固定式工业防护栏杆》(GB4053.3-93)(16)《固定式钢直梯》(GB4053.1-93)(17)《压缩机风机泵安装工程施工及验收规范》(GB50275-98) 4设计原则及技术参数4.1设计原则根据提供的工况参数,现初步制定以下设计原则:(1)保证锅炉正常运行,污染物达标排放;(2)并将原有水膜除尘器拆除,新建脱硫塔,并利用原有除尘循环池,新建设备及配套系统布置合理;新建完成后,脱硫塔脱硫效率大于90%,排放烟气中的烟尘及S O2,浓度小于地方环保局规定的排放标准,净化后烟气林格曼黑度小于1级;(3)锅炉排放粉尘和S O2按照地方环保局标准达标排放,并有提高技术指标的空间,适应国家对环保治理不断严格的要求和削减量;(4)系统运行可靠,脱硫除尘设施维护可与锅炉检修同步统一安排,不影响锅炉的正常运行;(5)用特种雾化喷头,保证使塔内壁及旋硫板上形成均匀连续的液雾,提高脱硫除尘效率;(6)通过脱硫后,脱硫效率大于90%,使高浓度的S O2烟气达到排放要求小于300mg/Nm³;(7)经过脱硫塔烟尘排放<80mg/Nm³。
新疆工程学院水污染控制工程课程设计说明书题目名称:低硫烟煤烟气旋风除尘湿式脱硫系统设计系部:化学与环境工程系专业班级:环境科学与工程14-1班学生姓名:韩世乔指导教师:刘伟老师完成日期:2018年1月5日随着自然活动,更主要的是人类的生产互动,大气质量下降,污染日益严重。
工业废气所排放的大量污染物是主要原因。
根据煤的工业分析、元素分析,设计出采暖锅炉除尘脱硫设施系统。
采暖锅炉所排放出来的烟尘是造成大气污染的主要污染源之一,通过对工业锅炉进行除尘,对原始数据进行分析在设计过程中对烟气系统的阻力设计,风机电机的选择进行详细的计算等。
关键词:大气污染;除尘设备;脱硫系统1 燃烧计算 (1)实际耗空气量的计算 (1)产生烟气量的计算 (2)灰分浓度及二氧化硫浓度的计算 (2)2 净化方案设计及运行参数选择 (2)旋风除尘器原理 (2)旋风除尘器的特点 (3)运行参数的选择与设计 (3)除尘器净化效率的影响因素 (3)湿式石灰法脱硫 (4)3 除尘设备结构设计与计算 (7)进气口设计计算 (7)旋风除尘器外筒直径、高度的计算 (8)旋风除尘器排气管的设计计算 (9)排灰管的设计计算及卸灰装置的选择 (10)流体阻力计算 (11)4 湿式石灰法脱硫运行参数的选择和设计 (11)喷淋塔内流量、塔径计算 (12)喷淋塔高度计算 (12)5 烟囱设计计算 (14)烟囱直径的计算 (14)烟囱高度、阻力损失的设计计算 (15)烟囱高度校核 (16)6 管道系统设计计算 (17)管径的计算 (17)摩擦阻力损失计算 (17)局部阻力损失计算 (18)风机、电机的选择 (19)7 核算 (20)8 参考文献 (22)1 燃烧计算实际耗空气量的计算表 1-1 1Kg 煤应用相关计算成分 质量)(g摩尔数 )(mol 燃烧耗氧量 )(mol 生成气体量 )(mol 生成气体体积)(L C692 H30 30 15 336 O30 —— —— 21 N10 —— S8 水分110 —— —— 灰分 160 —— ———— ——1Kg 该煤完全燃烧时所需要标准状况下的氧气的体积o V 为:L V 02.16134.22)94.025.0157.57(0=⨯-++=1Kg 煤完全燃烧时所需要的理论空气量体积k V 为:L V k 99.7677176.302.1613=+⨯=)(实际消耗空气量体积'k V 为:L V k 39.998199.76773.1'=⨯=产生烟气量的计算1Kg 该煤完全燃烧后生成的烟气量y V 为:3m 75.1111.1175239.998164.1366.533648.12922222==++++=++++=L V V V V V V N SO O H CO y 过剩则,在160℃时的实际烟气体积为'y V 为:3'63.1815.273/75.11)15.273160(m V y =⨯+=该锅炉一小时产生的烟气流量Q 为:s m h m V Q y /81.1/43.652135033'==⨯=灰分浓度及二氧化硫浓度的计算烟气中灰分的浓度C A 为:33/13.137463.1810%16160m mg C A =⨯⨯= 烟气中SO 2的浓度2SO C 为:33/83.85863.18106425.02m mg C SO =⨯⨯= 2 净化方案设计及运行参数选择旋风除尘器原理旋风除尘器一般有带有一锥形的外圆筒,进气管,排气管,圆锥观和贮灰箱的排气阀组成。
题目: 20t/h(蒸发量)燃煤锅炉烟气的除尘脱硫工艺设计班级:学号:姓名:指导老师:目录前言 (4)1设计任务书1.1课程设计题目1.2 设计原始材料 (6)2. 设计方案的选择确定 (7)2.1 除尘系统的论证选择 (7)2.1.1.2 旋风除尘器的结构设计及选用| (8)2.1.1 预除尘设备的论证选择 (8)2.1.1.1 旋风除尘器的工作原理、应用及特点 (8)2.1.1.2 旋风除尘器的结构设计及选用 (8)2.1.1.3 旋风除尘器分割粒径、分级效率和总效率的计算 (10)2.1.2 二级除尘设备的论证选择 (10)2.1.2.1二级除尘设备的工作原理、应用及特点 (15)2.1.2.2 二级除尘的结构设计 (17)2.1.3 除尘系统效果分析 (17)2.2 锅炉烟气脱硫工艺的论证选择 (17)2.3 风机和泵的选用及节能设备 (24)2.4 投资估算和经济分析 (24)2.5 设计结果综合评价 (25)3 附图1 旋风除尘器结构图附图2 烟气净化系统图我国大气治理概况我国大气污染严重,污染废气排放总量处于较高水平。
为控制和整治大气污染,“九五”以来,我国在污染排放控制技术等方面开展了大量研究开发工作,取得了许多新的成果,大气污染的防治也取得重要进展。
在“八五”、“九五”期间,国家辟出专款开展全球气候变化预测、影响和对策研究,在温室气体排放和温室效应机理、海洋对全球气候变化的影响、气候变化对社会经济与自然资源的影响等方面取得很大进展。
近年来,我国环境监测能力有了很大提高,初步形成了具有中国特色的环境监测技术和管理体系,环境监测工作的进展明显。
我国国民经济的高速发展推动了我国环保科技研究领域不断拓展,我国早期的环境科学偏重单纯研究污染引起的环境问题,现在扩展到全面研究生态系统、自然资源保护和全球性环境问题;特别是污染防治,由工业“三废”治理技术,扩展到综合防治技术,由点源的治理技术,扩展到区域性综合防治技术,并研究开发了无废少废的清洁生产工艺、废物资源化技术等。
SHF型锅炉高硫无烟煤烟气湿式石灰法除尘脱硫一体化系统设计一、系统工艺流程该系统的主要工艺流程包括除尘工艺和脱硫工艺。
具体流程如下:1.除尘工艺:高硫无烟煤锅炉烟气中的颗粒物主要通过湿式除尘器进行捕集。
烟气经过除尘器后,颗粒物被捕集,净化后的烟气进入脱硫工艺。
2.脱硫工艺:烟气进入脱硫塔后,首先与石灰石浆液接触,石灰石浆液会与烟气中的二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙。
接着,烟气与氧化剂(如氧气或空气)接触,将硫酸钙氧化为石膏。
最终,净化后的烟气经过除尘器的再净化后排放。
二、系统设计要求1.净化效率要求高:系统设计要求符合国家或地方的大气污染物排放标准,保证净化后的烟气中二氧化硫和颗粒物的浓度达到相应标准要求。
2.能耗低:系统设计要尽可能降低设备运行的能耗,减少处理成本。
3.操作维护方便:系统设计要简单可行,设备操作和维护方便,降低操作维护人员的工作强度。
三、系统设计方案基于以上要求,可以采用以下系统设计方案:1.除尘器选型:根据烟气中的颗粒物浓度和颗粒物的粒径分布等参数,选用高效的湿式除尘器,如湿电除尘器或湿式静电除尘器。
除尘器要求具备高除尘效率、低能耗和运行稳定等特点。
2.脱硫塔设计:选用湿式石灰法脱硫塔进行脱硫处理。
脱硫塔应具备较大的接触面积,以便使烟气中的硫酸钙能够充分生成。
脱硫塔内要设置合适的喷淋装置,以保证石灰石浆液与烟气的充分接触,并确保氧化剂的充足供应。
3.配套设备设计:包括石灰石浆液的制备、输送和循环系统的设计,以及石膏的处理系统设计。
可以采用石灰石破碎、石灰石浆液搅拌和循环泵等设备,并设计石膏输送和储存系统。
四、系统运行维护系统运行过程中需要定期检查和维护设备,如检查除尘器和脱硫塔的运行状态,清理积灰和更换石灰石等。
此外,需要定期监测烟气中的二氧化硫和颗粒物浓度,确保符合排放标准要求。
总结:SHF型锅炉高硫无烟煤烟气湿式石灰法除尘脱硫一体化系统设计要求净化效率高、能耗低、操作维护方便。
35t/h锅炉烟气除尘脱硫方案1.设计依据:根据业主要求2#3#锅炉并用一台脱硫塔,使用1#锅炉脱硫塔方案,下面主要以4#锅炉做脱硫方案:1.1业主提供的设计技术参数:132000m3/h 16.可提供最大循环水1.2 自然条件 1.2.1 气象最高气温 ℃,最低气温 ℃;夏季平均气压 Hpa ,冬季平均气压 Hpa ; 最大风速 m/s ,平均风速 m/s ;最大降雨量 mm ,最小降雨量 mm 。
1.2.2 水文地质地下水位高程为 m 。
最大冻土深度 mm ;地震烈度6度。
场地土类别3类,海拔高度 米。
1.3 主机型号与参数锅炉型号: 煤粉炉。
1.4 技术要求① 除尘效率:>99.9%; ② 脱硫效率:≥85%;③ 烟尘排放浓度:< mg/Nm 3; ④ 脱硫后的烟气温降:<65℃; ⑤ 装置总阻力:<800pa ; ⑥ 碱液PH 值:11~12.6 ;⑦ 排放烟气含湿率:≤6.5 %: ⑧ 林格曼黑度 1 级。
1.4.1 国家对火电厂烟气SO 2 允许排放浓度: 当燃煤含硫量S ≤1.0%时,为2100mg/m 3 ;当燃煤含硫量S >1.0%时,为1200mg/m 3 ;1.4.2 国家现行SO 2排放限值表新建、改建、扩建工程SO 2排放限值1.5质量要求1.51烟气脱硫后含湿度控制在国家标准范围内,含湿率≤6.5 %,引风机不带水、不积灰,不震动;1.52主体设备正常使用寿命15年以上;1.53塔内设备不积灰、不结垢;1.54补水管、冲洗管为不锈钢厚壁管道或硬塑管;1.55主塔采用耐火阻燃玻璃钢材质制做。
2.技术规范与标准2.1技术要求按《HCRJ040-1999》规定执行;2.2火电厂大气污染物排放标准《GB13271-2001》;2.3小型火电厂设计规范《GB50049-94》;2.4国家环保局制定的《燃煤SO2排放污染防治技术政策》;2.5国家标准《GB13223—1996》,《JB/2Q4000.3-86》;2.6地方标准:按当地环保部门有关规定执行;2.7国家标准:《大气污染源综合排放标准》。
35t/h锅炉烟气除尘脱硫方案1.设计依据:根据业主要求2#3#锅炉并用一台脱硫塔,使用1#锅炉脱硫塔方案,下面主要以4#锅炉做脱硫方案:1.1业主提供的设计技术参数:132000m3/h 16.可提供最大循环水1.2 自然条件 1.2.1 气象最高气温 ℃,最低气温 ℃;夏季平均气压 Hpa ,冬季平均气压 Hpa ; 最大风速 m/s ,平均风速 m/s ;最大降雨量 mm ,最小降雨量 mm 。
1.2.2 水文地质地下水位高程为 m 。
最大冻土深度 mm ;地震烈度6度。
场地土类别3类,海拔高度 米。
1.3 主机型号与参数锅炉型号: 煤粉炉。
1.4 技术要求① 除尘效率:>99.9%; ② 脱硫效率:≥85%;③ 烟尘排放浓度:< mg/Nm 3; ④ 脱硫后的烟气温降:<65℃; ⑤ 装置总阻力:<800pa ; ⑥ 碱液PH 值:11~12.6 ;⑦ 排放烟气含湿率:≤6.5 %: ⑧ 林格曼黑度 1 级。
1.4.1 国家对火电厂烟气SO 2 允许排放浓度: 当燃煤含硫量S ≤1.0%时,为2100mg/m 3 ;当燃煤含硫量S >1.0%时,为1200mg/m 3 ;1.4.2 国家现行SO 2排放限值表新建、改建、扩建工程SO 2排放限值1.5质量要求1.51烟气脱硫后含湿度控制在国家标准范围内,含湿率≤6.5 %,引风机不带水、不积灰,不震动;1.52主体设备正常使用寿命15年以上;1.53塔内设备不积灰、不结垢;1.54补水管、冲洗管为不锈钢厚壁管道或硬塑管;1.55主塔采用耐火阻燃玻璃钢材质制做。
2.技术规范与标准2.1技术要求按《HCRJ040-1999》规定执行;2.2火电厂大气污染物排放标准《GB13271-2001》;2.3小型火电厂设计规范《GB50049-94》;2.4国家环保局制定的《燃煤SO2排放污染防治技术政策》;2.5国家标准《GB13223—1996》,《JB/2Q4000.3-86》;2.6地方标准:按当地环保部门有关规定执行;2.7国家标准:《大气污染源综合排放标准》。
1.设计题目SHF35-39型锅炉低硫烟煤烟气旋风除尘湿式脱硫系统设计2.设计原始资料锅炉型号:SHF35-39 即,双锅筒横置式沸腾炉,蒸发量35t/h,出口蒸汽压力39MPa 设计耗煤量:4.2t/h设计煤成分:C Y=55.2% H Y=8% O Y=4% N Y=1% S Y=0.8% A Y=16% W Y=15%; V Y=18%;属于低硫烟煤排烟温度:160℃空气过剩系数=1.2飞灰率=35%烟气在锅炉出口前阻力820Pa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200m,90°弯头40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,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,最少4张A4图,并包括系统流程图一张。
中北大学课程设计任务书2009/2010 学年第二学期学院:化工与环境学院专业:环境工程学生姓名:学号:课程设计题目:起迄日期:月日~月日课程设计地点:指导教师:系主任:下达任务书日期: 年月日课程设计任务书课程设计任务书请同学们注意要求:一、装订顺序:说明书封面,任务书,目录,正文、参考文献、附图。
二、格式(1)用1 1.1 1.1.1 做标题,标题左顶格,不留空格。
(2)一级标题3号宋体加黑;二级标题4号宋体加黑;三级标题小4号宋体加黑;(3)“目录”居中,用小4号宋体加黑,1.5倍行距;(4)正文小4号宋体,1.5倍行距。
(5)“参考文献”同一级标题,参考文献内容格式同正文。
目录目录 0前言 (1)1设计任务 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计原始数据 (1)设计内容及要求 (1)2.1燃煤锅炉烟气量、烟尘及二氧化硫的浓度计算 (2)2.1.1理论空气量计算 (2)2.1.2理论烟气量计算 (2)2.1.3实际烟气量计算 (2)2.1.4烟气含尘浓度计算 (3)2.1.5二氧化硫浓度计算 (3)2.1.6处理流程 (3)2.2除尘设备的设计与计算 (3)2.2.1袋式除尘器的滤料及清灰形式 (3)2.2过滤面积计算 (4)2.3除尘器的选择 (4)2.3脱硫设备的设计与计算 (5)2.3.1石灰石用量计算 (5)2.3.2吸收塔内流量计算 (5)2.3.3吸收塔径计算 (5)2.3.4吸收塔高度计算 (6)2.4烟囱设计计算 (7)2.4.1烟气释放热计算 (7)2.4.2烟囱直径的计算 (8)2.4.3烟气抬升高度计算 (9)2.4.4烟囱的几何高度计算 (9)2.4.6烟囱高度校核 (9)3设计心得 (10)附录:排放标准;参考文献刖言我国大气污染特征,除尘技术概述,脱硫技术概述(至少8千字)1设计任务1・1设计题目SHF20-25型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计1.2设计原始数据(学号尾号不同,原始数据不同)新建一锅炉型号:SHF20-25,双锅筒横置式沸腾炉,蒸发量20t/h,出口蒸汽压力25Mpa。
设计耗煤量:2.4t/hY Y Y Y Y Y 设计煤成分:C =62.5%,H =4%,O =3% , N =1% , S =1.5% , A =20%W Y=8%;排烟温度:160 C ;空气过剩系数二1.2;飞灰率=35% ;烟气在锅炉出口前阻力800P&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。
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,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。
1.设计题目SHF35-39型锅炉低硫烟煤烟气旋风除尘湿式脱硫系统设计2.设计原始资料锅炉型号:SHF35-39 即,双锅筒横置式沸腾炉,蒸发量35t/h,出口蒸汽压力39MPa 设计耗煤量:4.2t/h设计煤成分:C Y=55.2% H Y=8% O Y=4% N Y=1% S Y=0.8% A Y=16% W Y=15%;V Y=18%;属于低硫烟煤排烟温度:160℃空气过剩系数=1.2飞灰率=35%烟气在锅炉出口前阻力820Pa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200m,90°弯头40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,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,最少4张A4图,并包括系统流程图一张。
中北大学课程设计任务书2009/2010 学年第二学期学院:化工与环境学院专业:环境工程学生姓名:学号:课程设计题目:起迄日期:月日~月日课程设计地点:指导教师:系主任:下达任务书日期: 年月日课程设计任务书课程设计任务书请同学们注意要求:一、装订顺序:说明书封面,任务书,目录,正文、参考文献、附图。
二、格式(1)用1 1.1 1.1.1 做标题,标题左顶格,不留空格。
(2)一级标题3号宋体加黑;二级标题4号宋体加黑;三级标题小4号宋体加黑;(3)“目录”居中,用小4号宋体加黑,1.5倍行距;(4)正文小4号宋体,1.5倍行距。
(5)“参考文献”同一级标题,参考文献内容格式同正文。
35h燃煤锅炉烟气除尘脱硫装置设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN目录一、课程设计目的 (3)二、方案比较与选择 (3)方案比较 (3)设计任务书 (4)三、工艺计算设计 (5)烟气计算 (5)文丘里除尘器的设计计算 (6)烟气冷却需冷却水计算 (6)脱硫旋流板的设计 (8)除雾板的设计 (12)旋流板的制作与组装 (12)碱液系统计算和水泵选择 (12)冷却水泵的选择 (13)风机的选择 (14)四、设计总结 (1)335/h燃煤锅炉烟气除尘脱硫装置设计一、课程设计目的我国的环境污染非常严重,二氧化硫排放是大气污染的主要污染源之一。
由于电力企业是二氧化硫的排放大户,因此,控制二氧化硫的排放,成为电力环境治理的主要问题。
通过对燃煤烟气中二氧化硫污染物净化系统的工艺设计,初步掌握气态污染物净化系统设计的基本方法,培养学生利用已学理论知识、综合分析问题和解决实际问题的能力、绘图能力以及使用设计手册和相关资料的能力。
二、方案比较与选择方案比较一般热电厂脱硫和除尘过程分别进行,除尘装备一般采用静电电除尘和布袋除尘。
静电除尘缺点:(1)设备庞大,耗钢多,需高压变电和整流设备,通常高压供电设备的输出峰值电压为70~100KV,故投资高。
(2)制造、安装和管理的技术水平要求较高。
(3)除尘效率受粉尘比电阻影响大,一般对比电阻小于104~105Ω·cm或大于1010~1011Ω·cm的粉尘,若不采取一定措施,除尘效率将受到影响.(4)对初始浓度大于30g/cm3的含尘气体需设置预处理装置.(5)不具备离线检修功能,一旦设备出现故障,或者带病运行,或者只能停炉检修。
布袋除尘缺点:(1)对于不同类型气体,应选用相应类型的布袋;且需要经常更换布袋,布袋消耗量较大。
(2)收集湿度高的含尘气体时,应采取保湿措施,以免因结露而造成“糊袋”,因此布袋除尘气对气体的湿度有一定的要求。
1.设计题目 SHF35-39型锅炉低硫烟煤烟气旋风除尘湿式脱硫系统设计2.设计原始资料锅炉型号:SHF35-39 即,双锅筒横置式沸腾炉,蒸发量35t/h,出口蒸汽压力39MPa 设计耗煤量:4.2t/h设计煤成分:C Y=55.2% H Y=8% O Y=4% N Y=1% S Y=0.8% A Y=16% W Y=15%; V Y=18%;属于低硫烟煤排烟温度:160℃空气过剩系数=1.2飞灰率=35%烟气在锅炉出口前阻力820Pa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200m,90°弯头40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,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,最少4张A4图,并包括系统流程图一张。
中北大学课程设计任务书2009/2010 学年第二学期学院:化工与环境学院专业:环境工程学生姓名:学号:课程设计题目:起迄日期:月日~月日课程设计地点:指导教师:系主任:下达任务书日期: 年月日请同学们注意要求:一、装订顺序:说明书封面,任务书,目录,正文、参考文献、附图。
二、格式(1)用1 1.1 1.1.1 做标题,标题左顶格,不留空格。
(2)一级标题3号宋体加黑;二级标题4号宋体加黑;三级标题小4号宋体加黑;(3)“目录”居中,用小4号宋体加黑,1.5倍行距;(4)正文小4号宋体,1.5倍行距。
(5)“参考文献”同一级标题,参考文献内容格式同正文。
(6)页码排序从正文开始,用“第~页”形式,居中。
1 燃烧计算1.1 实际耗空气量的计算表1-1 1Kg 应用煤的相关计算成分质量)(g摩尔数)(mol燃烧耗氧量)(mol生成气体量)(mol生成气体体积)(LC 700 58.3 58.3 58.3 1305.92 H 20 10 5 10 224 O 40 1.25 —— —— 28 N 10 0.36 —— 0.36 8.064 S 30 0.9375 0.9375 0.9375 21 水分 40 2.22 —— —— 49.728 灰分160————————1Kg 该煤完全燃烧时所需要标准状况下的氧气的体积o V 为:L V 92.14104.22)25.19375.053.58(0=⨯-++=1Kg 煤完全燃烧时所需要的理论空气量体积k V 为:L V k 7.671821/10092.1410=⨯=实际消耗空气量体积'k V 为:L V k 44.80627.67182.1'=⨯=1.2 产生烟气量的计算1Kg 该煤完全燃烧后生成的烟气量y V 为:2.07.6718100/797.6718728.492122492.13052222⨯+⨯++++=++++=过剩V V V V V V N SO O H CO y 325.88252m L ==则,在160℃时的实际烟气体积为'y V 为:3'08.1315.273/25.8)15.273160(m V y =⨯+= 该锅炉一小时产生的烟气流量Q 为:s m h m V Q y /25.15/1049.5102.43343'=⨯=⨯⨯= 1.3 灰分浓度及二氧化硫浓度的计算 烟气中灰分的浓度A C 为:33/1028.408.13/%35160m mg C A ⨯=⨯=烟气中2SO 的浓度2SO C 为:33/1059.408.13/649375.02m mg C SO ⨯=⨯=2 净化系统设计方案分析2.1 旋风除尘器的设计方案分析及参数选择2.1.1 旋风除尘器的工作原理旋风除尘器一般有带有一锥形的外圆筒,进气管,排气管,圆锥观和贮灰箱的排气阀组成。
当含尘气流以一定的速度(一般在14~25m/s 之间,最大不超过35m/s )由进气管进入旋风除尘器后,气流由直线运动变为圆周运动。
由于受到外圆筒上盖及圆筒壁的限流,迫使气流作自上而下的旋转运动。
旋转过程中产生较大的离心力,尘粒在离心力的作用下,被甩向外筒壁,失去惯性后在重力的作用下,落入贮灰箱中,与气体分离。
而旋转下降的气流到达锥体时,因锥体收缩的影响,而向除尘器中心汇集,根据“旋转矩”不变理论,其切向速度不断升高,气流下降到一定程度时,开始方向上升,经排气管排出。
研究表明,在旋风除尘器内,,外旋气流逐渐向下旋转,内旋气流逐渐向上旋转,向上和向下旋转气流分界面上各点的轴向速度为零,分界面以外的气流切向速度随与轴心距离的减小而增大,越接近轴心切线速度越大,分界面以内的气流切向速度随其与轴心的距离的减小而降低。
值得注意的是,旋风除尘器内气流径向速度方向与尘粒的径向速度方向相反,尘粒由内向外运动,气体则由外向轴心运动。
由于气流旋转的原因,旋风除尘器内压强越接近轴心处越低,因此,在排灰管至贮灰箱之间有任何漏风,都会使得旋风除尘器的除尘效率明显降低。
2.1.2 旋风除尘器的特点现在的旋风除尘器具有结构简单、应用广泛、种类繁多等特点;具有分离效率高可以有效地清除微粒;处理气体量大且阻力低; 适用于高温和腐蚀性气体; 运行费用低;应用广泛等优点。
但由于旋风除尘器内气流和粒子流动状态复杂,准确测定较困难,至今在理论研究方面仍不够完善,许多关键问题尚需实验确定。
2.1.3 运行参数的选择与设计根据相关资料及实际运行情况,本设计中烟气的入口速度取为s m v /200=。
根据国家相关规定及标准确灰分风的最高允许排放浓度为3/200m mg 。
则本设中要求达到的除尘效率η为:%3.95%1004280/)2004280(=⨯-=η 2.1.4 除尘器净化效率的影响因素影响旋风除尘器效率的因素有:二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。
二次效应即捕集粒子重新进入气流,在较小粒径区间内,理应逸出的粒子由于聚集或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集,实际效率高于理论效率;在较大粒径区间,实际效率低于理论效率。
通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上,能有效控制二次效应。
高效旋风除尘器的各个部件都有一定的比例尺寸,这些比例是基于广泛调查研究结果,某个比例关系的变动,能影响旋风除尘器的效率和压力损失,气体的密度和粘度、尘粒的大小和相对密度、烟气含尘浓度等都影响旋风除尘器的除尘效率。
操作条件应控制在一个较适宜的范围内,过大会降低设备效率,过小会增加阻力损失,两种情况均不利于设备的高效运转。
2.2 湿式石灰法脱硫将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。
经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。
由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于95% 。
2.2.1湿式石灰法脱硫方法的原理采用石灰/石灰石浆液吸收烟气中的2SO ,分为吸收和氧化两个阶段。
先吸收生成的亚硫酸钙,然后将亚硫酸钙氧化成硫酸钙(即石膏)。
该方法的实际反应机理是很复杂的,目前还不能完全了解清楚。
这个过程发生的反应如下。
a 吸收:22()CaO H O Ca OH +=()232221122Ca OH SO CaSO H O H O +=+g3223221122CaCO SO H O CaSO H O CO ++=+↑g42223211()22CaSO H O SO H O Ca HSO ++=g由于烟气中含有2O ,因此吸收过程中会有氧化副反应发生。
b 氧化:在氧化过程中,主要是将吸收过程中所生成的3212CaSO H O g 氧化称为422CaSO H O g :422242123222CaSO H O O H O CaSO H O ++=g g由于在吸收过程中生成了部分42()Ca HSO ,在氧化过程中,亚硫酸氢钙也被氧化,分解出少量的2SO :32224221()22Ca HSO O H O CaSO H O SO ++=+g2.2.2 设备运行过程中的问题及出现这种问题的原因(1) 设备腐蚀:化石燃料燃烧的排烟中含多种微量的化学成分。
在酸性条件下,对金属的腐蚀性相当强,包括吸收塔、言其后续设备。
(2) 结垢和堵塞:固体沉积主要以三种方式出现:湿干结垢,即因溶液水分蒸发而使固体沉积;2()Ca OH 或3CaCO 沉积或结晶析出;3CaSO 或4CaSO 从溶液中结晶析出。
其后是导致脱硫塔内发生结构的主要原因。
(3) 除雾器的堵塞:液体中的小液滴,颗粒物进入除雾器,引起堵塞。
解决方法:定期(每小时数次)用高速喷嘴喷清水进行冲洗。
其主要原因为:在较高Ph 值会发生相关反应生成软垢;石灰系统中,较高Ph 值下烟气中二氧化碳的再碳酸化生成沉淀物;在塔壁和部件表面形成很难处理的硬垢。
2.2.3 操作影响因素为了使吸收系统具有较高的2SO 吸收率,以及减少设备的结垢与堵塞,应注意以下诸因素的影响。
(1)料浆的Ph 值料浆的Ph 值对2SO 的吸收影响很大,一般新配制的浆液Ph 值约在89:之间。
随着2SO 吸收反应的进行,Ph 值迅速下降,当Ph 值低于6时,这种下降变得很缓慢,而当PH 值小于4时,则几乎不能吸收2SO 。
Ph 值的变化除对2SO 的吸收有影响外,还可影响到结垢、腐蚀和石灰石粒子的表面钝化。
用含有石灰石粒子的料浆吸收2SO ,生成4CaSO 和3CaSO ,Ph 值的变化对4CaSO 和3CaSO 的溶解度有重要影响,表2.1中数据可以看出,随Ph 值的上升,3CaSO 溶解度明显下降,而4CaSO 溶解度则变化不大。
随2SO 的吸收,Ph 值降低,溶液中溶有较多4CaSO ,并在石灰石粒子表面形成一层液膜,而3CaSO 得溶解又使液膜的Ph 值上升,溶解度变小使液膜中3CaSO 析出并沉淀在石灰石粒子的表面,形成一层外壳,使粒子表面钝化,钝化的外壳阻止了3CaSO 的继续溶解,抑制了吸收反应的进行,因此浆液的Ph 值应控制适当。
采用消石灰浆液时,Ph 值控制在5到6之间,而采用石灰石浆液,Ph 控制为67:。