SHF2025型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计

1、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 22、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 52、3、4吸收塔高度计算 62、4 烟囱设计

2、计算 72、4、1烟气释放热计算 72、4、2烟囱直径的计算 82、4、3烟气抬升高度计算 92、4、4烟囱的几何高度计算 92、4、6烟囱高度校核 93 设计心得 10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%

3、,NY=1% ,SY=1 、 5% ,AY=20%WY=8%;排烟温度：160 C;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,烟尘与二氧化硫浓度。(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1.1.

4、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(分子)理论需氧重/molC62552、0852、08H402010O300、94一N100、36一S150、470、47灰分200一一h2o804、44一所以理论需氧量为Q1 52.08 10 0.47 0,94 61.61mol/kg假定干空气中氮与氧的摩尔比为 3、78,则1kg中硫煤完全燃烧所需要的理论 空气量为：Q2 Q1 (3.78 1) 61.61 (3.78 1) 294.05mol/kg1.1.2 理论烟气量计算Q3 52.08 20 0.47 4,44 61.61 3.78 309.88mol/kg1

5、.1.3 实际烟气量计算空气过剩系数1.2时,实际烟气量为：Q4 Q3 Q2 0.2 309.88 294.50 0.2 368.78mol/kg即368.78 丝4 8.26m3/kg1000烟气流量Q应以m3/h计，设实际耗煤量为m=2400kg,所以标况下实际烟气量3Q Q4 m 8.26 2400 19824m /h1.1.4 烟气含尘浓度计算烟气含尘浓度：八 V A 0.15 20033C 3.63g/m3630mg/mQ48.26式中：V 一飞灰率A 一灰分Q4 一标准状态下实际烟气量，m3/kg。1.1.5 二氧化硫浓度计算64 0.4733Ci3.65g/m3650mg/mQ4

6、1.1.6 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2.2.1袋式除尘器的滤料及清灰形式由于烟气的温度为160 C,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Vf1.0mmin。表1粉尘种类纤维种类清灰方式过滤气速/（m/min）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 C下的烟气流量为Pnt101.32519824 -101.325(273 160)331442.45m 3/h273式中：Q 标准状态下实际烟气量，m

7、3/hPn当地实际大气压，取一个标准大气压，即Pn = P=101、325KPaTn一排烟温度所以总过滤面积：Q60vF31442.4560 1.0一一 2524.04m2、3除尘器的选择根据除尘器的处理烟气量与总过滤面积，可以选定除尘器型号规格，参考除 尘器手册选才¥ DFC-6-524型号的反吹袋式除尘器3。其主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材质过滤风速/ (m/min)处理风量3/(m /h)过滤面积/m2DFC-6-524涤纶或玻纤1、031440524滤袋尺寸/mm滤袋数量/条除尘器阻力使用温度/C室数/个/KPa180

8、61001521、 52、 0130 或 2804型号hH1H2H3ab123D主要结构尺寸(mm):DFC-6-52481202、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3650 200 100% 94.5%,设系统钙硫比1、2,则 3650需去除的 SO2 的 mol 数为：2.4 1000 1.5% 0.945 1000 1063mol/h32天内石灰石的消耗量为：1063 1.2 100 24 127560 24g 3.06144t2.3.2 吸收塔内流量计算假设吸收塔内平均温度为80C,压力为120KPa,则吸收塔内烟气流量为：Qv Q273 t

9、101.325273Pa(1 K)式中：Qv一吸收塔内烟气流量一 3/ .,m /s;Q一标况下烟气流量,一3 /m /s;K一除尘前漏气系数，00、1；-19824 273 80Q v 3600273101.325 (1 0.05) 6.31m3/s1202.3.3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v 3m/s,则吸收塔截面A为:Qv 6.312A 2.10mv 3则塔径d为:4A 4 2.10, 1.64m冗 .3.14取塔径D0 1700mm2.3.4吸收塔高度计算吸收塔可瞧做由三部分组成，分成为吸收区、除雾区与浆池60(1)吸收区高度：依据石灰石法烟气

10、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：H1 v t 339m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,入口烟道到第一层口层的距离为 2m,最后 一层喷淋层到除雾器的距离1m。(2)除雾区高度：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、阀门与喷嘴等)构成。每层除雾器 上下各设有冲洗喷嘴8。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：H2 4m(3)浆池高度:浆池容量

11、V按液气比浆液停留时间t确定：V1 Q tG式中：L一液气比，一般为1525L/m3,取15L/m3;GQ标况下烟气量，m3/h ;t1一浆液停留时间，s,一般t1为4min8min ,本设计中取值为5min ;1553V11982424.78m3100060选取浆池直径等于吸收塔Do,本设计中选取的浆池直径D1为1700mm，然后 再根据Vi计算浆池高度:H34V121 D1式中：H3浆池高度,m;V1 一浆池容积，m3;H34 24.783.14 1.7 1.710.92m从浆池液面到烟气进口底边的高度为 0、8-2m。本设计中取为1.5m(4)喷淋塔烟气进口高度设计喷淋塔烟气进口高度h4

12、0.52 m,烟气出口高度与进口高度相同(5)吸收塔高度:H H1 H2 H39 4 10.92 1.5 0.52 2 26.46m2、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：H HS AHS式中:H烟囱的有效高度,m;Hs烟囱的几何高度,m;AH 烟囱抬升高度，m。2.4.1 烟气释放热计算Qh0.35Pa QvAT式中：Qh 烟气热释放率,kw ;Pa一大气压力，近似取一个标准大气压101、325kPa;Qv一实际排烟量，m3/s二一烟囱出口处的

13、烟气温度,433K ；Ta 一环境大气温度取环境大气温度Ta=293K,大气压力Pa =101、325kPaAT Ts Ta 433 393 140K环境大气压下的烟气流量39.17m /s19824 273 160 101.325Qv(1 0.05)3600273101.325- AT140Qh 0.35Pa Qv - 0.35 1013.25 9.171051.46kwTs4332.4.2 烟囱直径的计算烟囱平均内径可由下式计算4QvD 兀u式中：Qv实际烟气流量，m3/s;u烟气在烟囱内的流速，m/s,取20m/s。4 9.173.14 200.76m取烟囱直径为DN800mm;校核流速

14、 v 4Q2-4 9.17 218.25m/s 0兀 D 3.14 0.802.4.3 烟气抬升高度计算SQH<1700kw，可得2 (1.5VsD 0.01Qh)式中：s 烟囱出口流速，取20m/s;D烟囱出口内径，m；u烟囱出口处平均风速，取10m/s、2 (1.5 20 0.80 0.01 1051.46)A H 6.90m102.4.4 烟囱的几何高度计算本设计的锅炉燃煤量为2、4t/h，根据表2中锅炉总容量与烟囱最低允许高度的关系，取烟囱几彳高度为Hs 30m。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（t/h）MW烟囱最低允许图度（m）<1<0、720120、 121、 425241、42、8304102、873510 207144020 4014 2845则烟囱有效高度为：H Hs AH 30 6.9 36.9m2.4.6烟囱高度校核假设吸收塔的吸收效率为80%,可得排放烟气中二氧化硫的