20th(蒸发量)燃煤锅炉烟气的除尘脱硫工艺设计.doc
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1、目录前言3一:设计任务书 5 1.1课程设计题目51.2 设计原始材料5二、 除尘设计52.1燃煤锅炉排烟量及烟尘和SO2浓度的计算52.2除尘效果 62.3确定除尘器,风机,烟囱的位置及管道布置6 2.31各装置及管道布置的原则 72.32烟囱直径的计算72.4确烟气流通管道的计算82.5袋式除尘器相关数据计算 82.6袋式除尘器的压力损失 102.7系统阻力计算 12二、 脱硫设计123.1 反应原理123.2 文丘里洗涤器的几何尺寸123.3 文丘里洗涤器的工作状况 13四、风机的选择:根据整个系统的压降选择风机14五.设备布置原则 14六、小结15七、参考资料15附图1 脉冲袋式除尘器
2、结构图 附图2 烟气净化系统图【前言】人类不仅能适应自然环境,而且还能开发利用自然资源,改造自然环境。随着人们生活水平的日益提高,工农业排放大量的有毒有害物质,由此产生了对环境有危害的固体废物、污水、废气等。大气污染随着产业革命的兴起,现代工业的发展,城市人口密集,煤炭和石油燃料的迅猛增长产生的,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。而大气污染可以说主要是人类活动造成的,大气污染对人体的舒适、健康的危害包括对人体的正常生活和生理的影响,大气污染已经直接影响到人们的身体健康。大气污染物主要分为颗粒态污染物和气态污染物。河南省拥有丰富的煤炭资源,因此燃煤在工业
3、与生活中均占有重要的地位。由电厂燃煤、锅炉取暖燃煤、生活取暖燃煤等造成的大气颗粒物污染非常严重。因此对于燃煤烟气除尘系统的优化设计尤为重要。故我们将用科学的方法选用合适的装置设计脱硫除尘系统。锅炉大气污染物排放按GB13271-2001中的二类区二时段标准执行:烟尘浓度排放标准(标准状况)200mg/m3SO2浓度排放标准(标准状况)900mg/m3【关键字】大气污染 颗粒物 SO2 袋式除尘器一.设计任务书1.1课程设计题目设计蒸发量为20t/h的燃煤锅炉烟气的除尘脱硫装置1.2. 设计原始材料 1.煤的工业分析如下表(质量比,含N量不计):低位发热量 KJ/KgCHS0灰分水分209396
4、5.7%3.2%1.7%2.3%18.1%9.0% 2.锅炉型号:FG-35/3.82-M型3.锅炉热效率:75%4.空气过剩系数:1.25.水的蒸发热:2570.8KJ/Kg6.烟尘的排放因子:30%7.烟气温度:473K8.烟气密度:1.18kg/m39.烟气粘度:2.4X10-5 pas10.尘粒密度:2250kg/m311.烟气其他性质按空气计算12.烟气中烟尘颗粒粒径分布: 平均粒径/m0.537.5152535455560粒径分布/%32015201610637 13.按锅炉大气污染物排放标准(GB13217-2001)中二类区标准执行: 标准状态下烟尘浓度排放标准:200mg/m
5、3; 标准状态下SO2排放标准:900mg/m3;4.脱硫除尘系统布置在锅炉房北侧15米内 二、 除尘设计21燃煤锅炉排烟量及烟尘和SO2浓度的计算 (1)煤成分分析及计算:以1000g为标准 表一 设计参数值成分质量/g物质的量 /mol产物物质的量/mol消耗O2物质的量C65754.75CO2 54.7554.75S170.53SO2 0.530.53H3232H2O 168O231.440.72-0.72灰分181181-0H2O9090H2O 50(2)标准状态下理论需氧量为:54.75+0.53+8-0.72=62.56 mol/Kg 干空气中N2:O2=3.78:1 则标准状态下
6、理论空气量为:62.56(1+3.78)=299.0368 m/Kg 即:Vao=299.036822.4/1000=6.6984 m3/Kg (3)标准状态下理论烟气量为: 54.75+0.53+16+5+62.563.78=312.7568 mol/Kg 即:Vfg0=312.756822.4/1000=7.01 m3/Kg(4)标准状态下实际烟气量为:Vfg=Vfg0+Va0(-1)= 7.0058+6.6984(1.2-1)=8.35 m3/Kg(5)蒸发量为20t/h的锅炉所需热量为2570.820103 = 51.4106 KJ/h需煤量: 51.4106/2093975% = 3
7、.3103 (Kg/h)= 3.3 t/h(6)标准状态下锅炉烟气流量Q;单位:m3/hQ=Vfg设计燃煤量Q = 8.353.3103 = 27555 m3/h(7)标准状态下烟气含尘浓度: C=m/Vfg =18130%1000/8.35 = 6503 mg/m3m飞灰的质量; Vfg标准状态下实际烟气量(8)标准状态下烟气含SO2浓度计算: CSO2=mSO2/Vfg = 0.53641000/8.35 = 4062 mg/m3mSO2烟气中二氧化硫的质量; Vfg标准状态下实际烟气量2.2除尘效果:(1)除尘效率:颗粒=1-Cs/C =1-200/6503 = 0.97脱硫效率:SO2
8、=1-900/4062 =0.78 (2)除尘器工作状况工况下的烟气流量Q1=QTsP/(TPs)Q = 8.35473/273.153.3103 = 47715 m3/h烟气 流速为Q/3600=47715/3600=13.254 m3/s选择:脉冲袋式除尘器 阻力选择Pa 981-1170;文丘里洗涤器脱硫23.确定除尘器,风机,烟囱的位置及管道布置。并计算各管段的管径,长度,烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。2.3.1各装置及管道布置的原则 根据锅炉运行情况现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定各装置的位置,管道的布置也就基本可以确定了。对各装置及管道应力求简单,紧凑,管路短,占地面积
9、小,并使安装使用方便。2.3.2烟囱:(1)因为资料不足,无法计算。取50m (2)烟囱直径的计算a.烟囱出口直径:d=0.0188(Q/)1/2 Q 工作状态下通过烟囱的烟气流量,单位:m3/h 按表二选取的烟囱出口烟气流速,单位:m/s表二 烟囱出口烟气流速通风方式 运行情况 全负荷m/m最小负荷m/s机械通风 1020 45自然通风 68 2.5 3选定=4m/s d=0.0188(21335/4)1/2 1.38m圆整取1.4m b.烟囱底部直径 d1=d+2iH d1=1.38+20.0250 =2.76md烟囱出口直径,单位:m H烟囱高度,单位:mi烟囱锥度,取i=0.02圆整取
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