SHF20-25型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计

1、福建工程学院 环境11级 大气污染控制工程课程设计指导书目录目录0前言11设计任务11.1设计题目11.2设计原始数据1设计内容及要求12.1燃煤锅炉烟气量、烟尘及二氧化硫的浓度计算22.1.1理论空气量计算22.1.2理论烟气量计算22.1.3实际烟气量计算32.1.4烟气含尘浓度计算32.1.5二氧化硫浓度计算32.1.6 处理流程32.2除尘设备的设计与计算32.2.1袋式除尘器的滤料及清灰形式32.2过滤面积计算42.3除尘器的选择42.3脱硫设备的设计与计算52.3.1石灰石用量计算52.3.2吸收塔内流量计算52.3.3吸收塔径计算62.3.4吸收塔高度计算62.4烟囱设计计算82

2、.4.1烟气释放热计算82.4.2烟囱直径的计算92.4.3烟气抬升高度计算92.4.4烟囱的几何高度计算102.4.6烟囱高度校核103 设计心得11附录：排放标准；参考文献前言 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/h设计煤成分：CY=62.5% ，HY=4% ，OY=3% ，NY=1% ，SY=1.5% ，AY=20%

3、WY=8%；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800Pa。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。（3）除尘设备结构设计计算（袋式除尘器）（4）脱硫设备结构设计计算（石灰石湿式除尘）（5）烟囱设计计算（7）绘制系统流程图一张 2.1燃煤锅炉烟气量、烟尘及二氧化硫的浓度计算2.1.1理论空气量计算以1kg中硫烟煤燃烧为基础，则：质量/g物质的量/mol(

4、分子）理论需氧量/molC62552.0852.08H402010O300.94N100.36S150.470.47灰分200804.44 所以理论需氧量为：假定干空气中氮和氧的摩尔比为3.78，则1kg中硫煤完全燃烧所需要的理论空气量为：2.1.2理论烟气量计算2.1.3实际烟气量计算空气过剩系数时，实际烟气量为：即烟气流量Q应以计，设实际耗煤量为m=2400kg，所以标况下实际烟气量：2.1.4烟气含尘浓度计算 烟气含尘浓度： 式中： V 飞灰率 A 灰分 标准状态下实际烟气量，m3/kg。2.1.5二氧化硫浓度计算2.1.6 处理流程画流程图，并对流程进行说明2.2除尘设备的设计与计算2

5、.2.1袋式除尘器的滤料及清灰形式由于烟气的温度为160，可以选择玻璃纤维滤袋，选用的清灰方式为逆气流清灰，根据表1选择过滤气速。表1粉尘种类纤维种类清灰方式过滤气速/飞灰（煤）玻璃、聚四氯乙烯逆气流、脉冲喷吹、机械振动0.581.8飞灰（油）玻璃逆气流1.982.35飞灰（焚烧）玻璃逆气流0.762.2过滤面积计算 160下的烟气流量为： 式中：标准状态下实际烟气量， 当地实际大气压，取一个标准大气压，即=101.325KPa 排烟温度所以总过滤面积：2.3除尘器的选择 根据除尘器的处理烟气量和总过滤面积，可以选定除尘器型号规格，参考除尘器手册选择DFC-6-524型号的反吹袋式除尘器。其主

6、要性能与主要结构尺寸见下表：表2 DFC-6-524型号反吹袋式除尘器的性能参数型号材质过滤风速/ 处理风量/过滤面积/DFC-6-524涤纶或玻纤1.031440524滤袋尺寸/mm滤袋数量/条除尘器阻力/KPa使用温度/室数/个1521.52.0或4主要结构尺寸（mm）：型号habDDFC-6-5248101539860604920393840127002.3脱硫设备的设计与计算2.3.1石灰石用量计算按照排放标准，则脱硫率至少为，设系统钙硫比1.2，则需去除的SO2的mol数为：一天内石灰石的消耗量为：2.3.2吸收塔内流量计算假设吸收塔内平均温度为80，压力为120KPa，则吸收塔内烟

7、气流量为： 式中：吸收塔内烟气流量，； 标况下烟气流量，； K除尘前漏气系数，00.1； 2.3.3吸收塔径计算依据石灰石烟气脱硫的操作条件参数，可选择吸收塔内烟气流速，则吸收塔截面A为： 则塔径d为： 取塔径。2.3.4吸收塔高度计算 吸收塔可看做由三部分组成，分成为吸收区、除雾区和浆池。（1）吸收区高度：依据石灰石法烟气脱硫的操作条件参数得，设吸收塔喷气液反应时间t=3s，则吸收塔的吸收区高度为： 吸收区一般设置36 个喷淋层，每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴，本设计中设置4 个喷淋层，喷淋层间距为2m，入口烟道到第一层喷淋层的距离为2m， 最后一层喷淋层到除雾器的距离1m。（2）除雾区高度：

8、除雾器用来分离烟气所携带的液滴,在吸收塔中,由上下两极除雾器(水平或菱形) 及冲水系统(包括管道、阀门和喷嘴等) 构成。每层除雾器上下各设有冲洗喷嘴。最后一层喷淋层到除雾器的距离1m,除雾器的高度为2.5m ,除雾器到吸收烟道出口的距离为0.5m。则取除雾区高度为：（3）浆池高度：浆池容量按液气比浆液停留时间确定： 式中：液气比，一般为1525，取15； Q标况下烟气量，； 浆液停留时间，s，一般为，本设计中取值为； 选取浆池直径等于吸收塔，本设计中选取的浆池直径为1700mm，然后再根据计算浆池高度： 式中：浆池高度，m； 浆池容积，； 从浆池液面到烟气进口底边的高度为0.82m。本设计中取

9、为1.5m。 （4）喷淋塔烟气进口高度设计： 喷淋塔烟气进口高度，烟气出口高度与进口高度相同 （5）吸收塔高度： 2.4烟囱设计计算具有一定速度的热烟气从烟囱出口排除后由于具有一定的初始动量,且温度高于周围气温而产生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。这相对增加了烟囱的几何高度，因此烟囱的有效高度为： 式中：H烟囱的有效高度，m； 烟囱的几何高度，m； 烟囱抬升高度，m。2.4.1烟气释放热计算 式中：烟气热释放率，； 大气压力，近似取一个标准大气压101.325kPa； 实际排烟量， 烟囱出口处的烟气温度，433； 环境大气温度取环境大气温度=293K，大气压力=101.325kPa 环境大气压下的烟气流量： 2.4.2烟囱直径的计算烟囱平均内径可由下式计算 式中：实际烟气流量，； 烟气在烟囱内的流速，取20。 取烟囱直径为DN800mm；校核流速。2.4.3烟气抬升高度计算由，可得 式中：烟囱出口流速，取20； 烟囱出口内径，； 烟囱出口处平均风速，取10. 2.4.4烟囱的几何高度计算本设计的锅炉燃煤量为2.4，根据表2中锅炉总容量与烟囱最低允许高度的关系，取烟囱几何高度为。表3 锅炉房总容量与烟囱最低允许高度关系锅炉房总容量（）MW烟囱最低允许高度（）<1<0.720120.121.425241.42.8304102.87351020