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1、废气处理设施设计与运行课程设计报告时 间2018/2018 第15-16周 班 级 环境监治092 姓 名徐倩倩班内序号 27 设计题目某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计指导教师陈群玉教研室主任系教案主任2018年6月目录第一章 总论31.1 概述31.2 设计任务书31.2.1 设计题目31.2.2 设计目的31.2.3 设计原始资料41.2.4 设计内容和要求41.3 设计依据和原则5第二章 除尘器系统62.1 方案确定与认证62.2 工艺流程描述7第三章 主要及辅助设备设计与选型73.1 燃煤锅炉烟量及粉尘和二氧化硫计算73.1.1 烟气量计算73.1.2 烟气含尘浓度计算83.1.3 烟气
2、中二氧化硫浓度的计算83.2 除尘器的选择93.3 除尘器、风机和烟囱位置及管道布置113.3.1 各装置及管道布置的原则113.4 烟囱的设计113.4.1 烟囱高度确定113.4.2 烟囱直径计算123.4.3 烟囱轴力计算123.5 系统阻力计算133.6 风机和电动机选择及计算153.6.1标准状态下风机风量计算153.6.2 电动机功率的计算153.7 系统中烟气温度的变化163.7.1 烟气在系统中的温度降163.7.2 烟气在烟囱中的温度降16总温度降：17第四章 设备及布置图174.1 设备一览表174.2 净化处理设施的系统图、总平面、剖面布置图18参考文献21致谢22设计小
3、结23附录24第一章总论1.1概述随着经济和社会的发展， 燃煤锅炉排放的二氧化硫严重地污染了我们赖以生存的环境。 由于中国 燃料结构以煤为主的特点， 致使中国目前大气污染仍以煤烟型污染为主， 其中尘和酸雨危害最大， 且污染程度还在加剧。因此，控制燃煤烟尘的 SO2 对改善大气污染状况至关重要。 高温气体净化主要包括脱硫和除尘两部分，此外还须脱除 HCI、HF 和碱金属蒸汽等有害杂质。 在常规工艺中， 脱硫和除尘作为独立的单元操作分别在各自的装置中完成。 而在脱硫除尘一体化 工艺过程中， 将脱硫和除尘两个单元操作结合起来， 即在一个操作单元中既达到除尘的目的又满 足脱硫的要求。脱硫除尘一体化操作
4、可以简化工艺流程，节约设备投资。因而，研究开发适合于 我国燃煤锅炉烟气脱硫除尘一体化设备具有重要的使用价值。 目前烟气脱硫除尘一体化装置主要是通过工艺改造和设备优化组合来实现脱硫除尘的目的， 很少 有人来通过改良脱硫除尘剂的配方来实现这一目的。 假如能够在现有的成熟的高效率脱硫工艺的 基础上， 在投资成本和运营成本都不高的情况下， 通过一些工艺的改良和脱硫药剂的改善来提高 其除尘效率，使得该脱硫除尘一体化装置既有良好的脱硫效果，又能获得较高的除尘效率。这种 技术的研制和开发一定会有很好的推广价值，产生良好的社会效益和经济效益。1.2设计任务书1.2.1设计题目某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计1.
5、2.2设计目的性质：废气污染控制工程课程设计是废气污染控制工程课程的重要实践性环节，是环境工程专业学生在校期间第一次较全面的废气污染控制设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。任务与目的：通过本课程学习，掌握废气处理设施设计与运行课程各基本原理和基本设计方法的应用，培养环境工程专业学生解决实际问题的能力。结合前续课程废气处理设施设计与运行的内容，本课程内容为，运用各种污染物的不同控制、转化、净化原理和设计方法，进行除尘、除硫、脱氮等废气污染控制工程设计，使学生在废气污染控制工程方面得到工程训练。1通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用废气污染控制设计课程和其他先修课程的
6、理论与生产实际知识来分析和解决废气污染控制设计问题的能力。2学习废气污染控制设计的一般方法、步骤，掌握废气污染控制设计的一般规律。3进行废气污染控制设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范。4培养学生理论联系实际、科学、严谨、求实的工作作风，踏实苦干、勇于创新的敬业精神。1.2.3设计原始资料锅炉型号：CWWG2.8-95/70-型，共4台设计耗煤量：800kg/h台）排烟温度：190烟气密度标准状态下）：1.34kg/m3空气过剩系数：=1.5排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16%烟气在锅炉出口前阻力：900Pa当地大气压力：97.86kPa冬季室外空气温度：1空
7、气含水标准状态下）按0.01293kg/m3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值：CY=68% HY=4% SY=1% OY=5%NY=1% WY=6% AY=15% VY=13%按锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001）中二类区标准标准执行。烟尘浓度排放标准标准状态下）：200mg/m3二氧化硫排放标准标准状态下）：900mg/m3净化系统布置场地如图所示的锅炉房北侧15m以内。1.2.4设计内容和要求 1. 燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。 2. 净化系统设计方案的分析确定。 3. 除尘器的比较和选择：确定除尘器类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。 4. 管网布置及计
8、算：确定各装置的位置及管道布置。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。5. 风机及电机的选择设计：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。 6. 编写设计说明书：设计说明收按设计程序编写、包括方案的确定、设计计算、设备选择和有关设计的简图等内容。课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等部分，文字应简明、通顺、内容正确完整，书写工整、装订成册。图1 锅炉房平面布置图 图2 -剖面图 7. 图纸要求1） 除尘系统图一张1号图或2号图）。系统图应按比例绘制、标出设备、管件编号、并附明细表。2）除尘系统平
9、面、剖面布置图2至3张1号、2号或3号），如图1和图2。图中设备管件应标注编号，编号应与系统对应。布置图应按比例绘制。锅炉房及锅炉的绘制可以简化，但应能表明建筑外形和主要结构型式。在平面布置图中应有方位标志指北针）。1.3设计依据和原则锅炉设备是燃料的化学能转化为热能，又将热能传递给水，从而产生一定温度和压力的蒸汽和热水的设备。锅炉型号：SZL413型，SZ双锅筒纵置式，L链条炉排，4蒸汽锅炉额定蒸发量为若干t/h 或热水锅炉额定供热量为若干104kcal/h新单位制应为MW。燃料燃烧就是供给足够的氧气，也就是想炉膛内供给足够的空气。冬季室外温度：-1，设备安装在室外，考虑在冬天设备的防冻措施
10、，以及冬季排气冷凝形成的水雾、烟雾等。按锅炉大气污染物排放标准,除尘器出水pH=335,尾部冲灰系统、灰渣泵等易受酸性腐蚀,此时脱硫效率小于30%。为了提高除尘器的脱硫效率,必须提高进水pH值。当进水pH呈碱性时,(pH8除尘器出水pH为5左右。采用碱性水作为补充水并起中和作用,一般能使循环水呈中性(pH=68,可减少尾部系统的酸性腐蚀,同时除尘器的脱硫效率可提高到80%(见表2。但这种方法需要大量的碱液(以35t/h锅炉为例,需碱液量为7t/d。脱硫装置按其结构不同分喷淋塔式、水浴式、文丘里式及水膜式等。但基本上都由喷射装置、罐(塔体、旋流板、灰水池、清水池、循环泵及管路系统等部分组成(如图
11、1。脱硫装置的折算阻力一般300 Pa以下, 根据国家标准规定,除尘器的折算阻力必须小于1 200 Pa,因此在多管除尘器后加装脱硫装置时,首先应对多管除尘器的阻力进行测试,如多管除尘器的阻力小于900 Pa,则可直接串联脱硫装置。如果多管除尘的阻力大于900 Pa,串联脱硫装置后,整个除尘、脱硫系统的总阻力就有可能大于1 200 Pa,原锅炉配套引风机就不能满足正常运行要求,使锅炉易产生正压燃烧,这时只需在原有型号的基础上将引风机的电机功率加大一号,即可满足锅炉运行要求。其次,在脱硫改造时,可根据锅炉除尘室的实际情况,灵活布置脱硫装置,该装置既可安装在多管除尘器与引风机之间(负压段,也可安装
12、在引风机之后(正压段。安装在负压段的优点是:因脱硫装置进一步去除了烟气中的粉尘,可减轻粉尘对引风机叶轮的磨擦,延长风机使用寿命。安装在正压段的优点为:可避免因脱硫装置脱水不良,引起的风机及烟道腐蚀。两者均有利弊。另外,由于组合式除尘脱硫系统先由多管除尘器去除了大部分粉尘,脱硫装置所需的灰水沉淀池,比其他湿式除尘器的灰水沉淀池小得多,耗水量也比其他湿式除尘器小。因此这种除尘脱硫系统既适合于场地窄小的锅炉房的脱硫改造。也适合新建锅炉房的除尘脱硫。2.2工艺流程描述锅炉烟气由引风机抽出，首先进入文丘里喉管，与雾化的循环脱硫液接触进行降温以吸收长雾滴，从脱硫吸收塔下部切线方向进入旋流塔内，再与水膜接触
13、降温吸收，烟气与脱硫液再次接的是烟气通过旋流板上一定角度的缝隙时所产生的旋流来切割连续的碱性水，使水分散成雾滴与烟气充分接触，液滴中的碱性物质与烟气中的二氧化硫起化学反应，把二氧化硫的生成物由气入液相，完成除尘脱硫过程，含有大量烟气的脱硫液流入塔底液封池，自流出塔进入沉淀池，经过沉降池沉降，清液由循环池被送到旋流塔内循环吸收，经旋流板除尘脱硫之后烟气继续上升进入板，分离下雾滴，再进入除雾塔，经引风机排人烟囱。第三章主要及辅助设备设计与选型3.1 燃煤锅炉烟量及粉尘和二氧化硫计算3.1.1 烟气量计算 1. 标准状态下理论空气量式中分别为煤中各元素所含的质量分数。2. 标准状态下理论烟气量设空气含湿量12.39）式中 标准状态下理论空气量，；煤中水分所占质量分数，；元素在煤中所占质量分数，。3. 标准状态下实际烟气量式中 空气过量系数标准状态下理论烟气量，标准状态下理论空气量，4. 标准状态下烟气流量3.1.2 烟气含尘浓度计算标准状态下烟气含尘浓度式中 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数煤中不可燃
