《某燃煤锅炉房烟气净化系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某燃煤锅炉房烟气净化系统设计（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、前言在目前，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。目前，大气污染已经直接影响到人们的身体健康。随着我国经济的高速发展，我国的二氧化硫污染越来越严重，必须通过有效的措施来进行处理，以免污染空气，影响人们的健康生活。一、 题目某燃煤锅炉房烟气净化系统设计二、 目的通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学的内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设
2、计计算、绘制工程图、使用技术资料、查阅有关设计手册、编写设计说明书的能力。三、 原始资料锅炉型号：SZL61.25AII 型，共 2 台（每台蒸发量为 6t/h）所在地区：二类区。2006 年新建。锅炉热效率：75%，所用的煤低位热值：20939kJ/kg，水的蒸发热：2570.8kJ/kg锅炉出口烟气温度：160烟气密度：（标准状态下）1.34kg/m 3空气过剩系数：=1.3排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：15%烟气在锅炉出口前阻力：800Pa当地大气压力：98kPa平均室外空气温度：15空气含水率(标准状态下) 按 0.01293kg/m3烟气的其它性质按空气计算煤的工业分析：C：65
3、%H：4%S：1%O：4%N：1% W ：7% A：18%净化系统布置场地如图 1 所示的锅炉房北侧 20m 以内。图 2 为锅炉立面图。图 1 锅炉房平面布置图 图 2 锅炉房立面图四、 设计计算(一)、用煤量计算每台锅炉的所需热量为：Q蒸发量水的蒸发热=610 2570.8=1.5410 kJ/h37所需的煤量为： = =982.2kg/h热nHQ%7520914.H n煤的低位热值 热 锅炉的热效率(二)、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算以 1kg 煤燃烧为基础，则重量（g） 摩尔数（mol） 产物摩尔数（mol） 需氧数(mol)C 65054.167 CO :54.167 54.16
4、72H 40 40 H O: 20 10 2S 10 0.3125 SO : 0.3125 0.3125O 40 2.5 O : 1.25 -1.25 2N 10 0.714 N : 0.357 0 W 70 3.889 H O: 3.889 0 2标准状态理论需氧数54.167+10+0.3125-1.25=63.23mol/kg=1.4163 m /kg3N空气中含水量： =0.01609(体积分数)104.28093.1.标准状态下理论空气量 aV=1.41634.78=6.77 m /kg（干空气）0aV3N= =6.88 m /kg （湿空气）1609.72.标准状态下理论烟气量 f
5、gVCO : 54.167 mol/kg2SO : 0.3125 mol/kgN :0.357+3.7865.17=246.70 mol/kg2H O: 20+3.889+0.01609 6.77= 24.0 mol/kg= =7.28 m /kg0fgV104.2.7.24635.167.54）（ 3N3.标准状态下实际烟气量 fgV= + (-1)= 7.28+6.77（1.3-1）=9.311 m /kgfg0fga 3N标准状态下每台锅炉烟气流量= 设计耗煤量 =9.311 982.2=9145.26 m /h总QfgV34.标准状态下烟气中含尘浓度 烟 尘= = =2.90 10 m
6、g/m烟 尘VdfgshA31.9%8535标准状态下烟气中二氧化硫浓度 2SO= = =2.1510 mg/m2SOsofgm)(231.9064503(三)、净化设备的选择1. 设备应达到的净化效率烟 尘s1式中 s标准状态下锅炉烟所排放标准中的规定值，mg/m 3；标准状态下烟气污染物浓度，mg/m 3；由于锅炉厂所在地区为：二类地区、2006 年新建根据锅炉表 1 锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值可知道:烟尘排放浓（mg/m 3)锅炉类别 适用区域时段 时段烟气黑度一类区 100 80自然通风锅炉（0.7MW(1t/h)）二、三类区150 1201一类区 100 80二类区 25
7、0 200燃煤锅炉 其它锅炉三类区 350 2501一类区 80 80轻柴油、煤油 二、三类区100 1001燃油锅炉 其它燃料油 一类区 100 80* 1二、三类区200 150燃气锅炉 全部区域 50 50 1表 1 锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值I 时段：2000 年 12 月 31 日前建成使用的锅炉;II 时段：2001 年 1 月 1 日起建成的使用的锅炉（含在 I 时段立项未建成或未使用的锅炉和建成使用的锅炉中需要扩建、改造的锅炉） 。由于锅炉厂所在地区为：二类地区、2006 年新建，所以烟尘最高允许排放浓度为 200 mg/m3故 =1- =93.10%s13109.
8、22除尘器的选择工况下的烟气量m /h=4.029m /s12.4502736.9145QnS PTsS 33锅炉出口烟气温度：160 设备应达到的净化效率 =93.10%压力降（阻力）=800Pa确定除尘器的种类、型号及规格表 2 WDL-型湿式烟气脱硫除尘净化器产品性能规格型号 吨位/(t/h)处理烟气量/()hm/3除尘效率/%脱硫效率/%氮氧化物去除率/%阻力损失(pa)林格曼黑度(级)烟尘排放浓度(mg/m3)耗水量(t/h)WDL-11 6 18000 95-99 60-80 60-80 =1200 1 200 0.039表 3 WDL-型湿式烟气脱硫除尘净化器外型结构尺寸吨位 外
9、型尺寸 进烟口内 出烟口内 进烟口高 通风机 电机功率 重量(t)/(t/h) L*F*H 径尺寸a*b径尺寸a *b1度 H1(47NO) (KW)6 1700*1600*3720630*630 700*700 3210 8C 30 4.5表 4 WDL-型湿式烟气脱硫除尘净化器基础尺寸吨位/(t/h) E E1F F16 1700 2100 1600 20001汇风室 2主机体 3洗涤反应槽 4水箱 5排污系统 6烟气入口 7烟气出口 8观察口 9支架 10基础 图 3WDL-型湿式烟气脱硫除尘净化器外型结构尺寸第时段燃煤锅炉二氧化硫最高允许排放浓度为 900mg/m3所以，设备应达到的脱
10、硫效率：1- =58.14%so213105.9式中 标准状态下锅炉 SO 所排放标准中的规定值， mg/m3； 2标准状态下烟气中二氧化硫浓度2SO 2SO(四)、确定设备、风机和烟囱的位置及管道的布置1.各装置及管道布置的原则根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定了各装置的位置，管道的布置也就基本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装、操作和检修方便。2.管径的确定 mvQd641.05214.39式中 Q工况下管内烟气流量，m 3/s；v烟气流速，m/s；（可查有关手册确定，对于锅炉烟尘 v=1015m/s ,取 v=12
11、.5m/s）对管径进行圆整：表 5 圆断面风管统一规格钢板通风管外径/mm 外径允许偏差 /mm 壁厚 /mm650 12.0内径 d =650-2 2.0=646 (mm)1计算出实际烟气流速：mvQ4v= = =12.30 (m/s)2d26.0139(五)、烟囱的设计1.烟囱高度的确定一个烟囱的所有锅炉的总蒸发量为 12t/h 锅炉房装机总MW 0.7 0.71.41.42.82.87 714 1428容量 t/h 1 12 24 410 1020 2040烟囱最低高度m 20 25 30 35 40 45表 6 燃煤、燃油（燃轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱最低允许高度查上表可得： m40
12、烟 囱H2.烟囱直径的计算烟囱出口内径可按下式计算mvQd 509.1.42360918.018. 式中 Q通过烟囱的总烟气量，m 3/h；v按表选取的烟囱出口烟气流速，m/s(取 4.5m/s)。表 7烟囱出口烟气流速（m/s）运 行 情 况通 风 方 式全负荷时 最小负荷机械通风 1020 45自然通风 510 2.53烟囱底部直径 mHid509.3402.59.121 式中 d2烟囱出口直径，m；H烟囱高度，m；i烟囱锥度，通常取 i0.020.03。(选 0.025)3.烟囱的抽力 PaBttSpky 8.15091627354032.1. 3）（式中H烟囱高度，m；tk外界空气温度
13、，；tp烟囱内烟气平均温度，；B当地大气压，Pa。(六)、系统阻力的计算1.摩擦阻力损失kg/m384.03.1427取管长 L=1.524+1.401+0.692+0.577+1.61+3.801+2.028=11.633m对于圆管 PavdLpl2= Pa74.230.184.65.031. 式中L管道长度，m；d管道直径，m；烟气密度，kg/m 3；摩擦阻力系数，是气体雷诺数 Re 和管道相对粗糙度 的函数。可dK以查手册得到。 （实际中对金属管道 值可取 0.02，对砖彻或混凝土管道 可取 0.04） 。2.局部压力损失 除 尘 器 入 口一 二一处渐扩管： 则85.06.221A02
14、5.二处渐缩管：则94.065.322106.两个 90标准弯头： 75. PavP 09.123.84.0)206.(2 除 尘 出 口 器 风 机三三处渐缩管：则86.07.5221A14.三个 90标准弯头： 75. PavP 21.5023.1840).314.0(2T 形三通管 T 形合流三通管78.05.0PavP1.8423.14.)5.(2系统总阻力（其中锅炉出口阻力为 800Pa，除尘器阻力 1200Pa）为22.74+101.09+150.21+84.51+800+1200=2358.55Pah式中 异形管件的局部阻力系数，可在有关手册中查到，或通过实验获得；v与 相对应的断面平均气流速率，m/s；烟气密度，kg/m 3。(七)、风机和电动机的选择及计算1.风机风量的计算 hmBtQpy /98.16798325.0271639145. . 3式中1.1风量备用系数；Q标准状态下风机前风量，m 3/h；t p风机前烟气温度，若管道不太长，可以近似取锅炉排烟温度；B当地大气压力，kPa。2.风机风压的计算PaBtShHypyy 7.2501983.120736)8.15.23(.15. 式中1.2风压备用系数；系统
