燃煤锅炉烟气除尘脱硫系统设计方案一、 设计题目燃煤锅炉烟气除尘系统设计二、 课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学 的知识系统化，培养运用所学理论知识进行除尘系统设计的初步 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、进行设计计算、CAD绘制工 程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力三、 设计原始资料锅炉型号：SZL4-13型，1台排烟温度：160°C烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3空气过剩系数：=1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16%烟气在锅炉出口前的阻力：800 Pa当地大气压力：97.86 Kpa冬季室外温度：-5笆空气中含水（排标准状态下）：10g/kg烟气其它性质按近似空气计算燃料的工业分析值：Cy =85% Hy = 4% &二 1% Oy =5%Ny = 1% Wy = 6% Ay = 15% VY =13%烟尘和SO2排放标准按《锅炉大气污染物排放标准 （GB13271—2001）》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（标准标准状态下）：900 mg/m3。
四、 计划安排1、 资料查询和方案选定1天2、 设计计算2天3、 说明书编制及绘图2天五、 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计算2、 净化系统设计方案的分析确定3、除尘器的选择和比较确定除尘器的类型、型号及规格，并确定其主要运行参数4、 管布置及计算：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、系统阻力等计算选 择风机种类、型号及电动机的种类和功率六、成果1、 设计说明书设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定、设计计算、 设备选择和有关设计的简图（工艺管网简图和设备外形图）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 文献等内容，书写工整或打印输出，装订成册2、 图纸A、 除尘器图一张（2号图）系统图应按比例绘制、标出设备 部件编号，并附明细表B、 除尘系统平面布置图、剖面布置图各一张（1号或2号）， 可以有局部放大图（3号）布置图应按比例绘制锅炉房及锅炉 的绘制可以简化，但能表明建筑的外形和主要结构形式在图上 中应有指北针方位标志七、主要参考资料1、 《大气污染控制工程》2、 《市政环境课程设计指导与案例》3、 《锅炉大气污染物排放标准》4、 《三废处理工程技术手册》（废气卷）前言随着工业的发展，能源的消耗量逐步上升，大气的污染物的 排放量相应增加。
燃煤锅炉排放的粉尘和二氧化硫严重地污染了 我们赖以生存的环境我国的大气是以煤烟型污染为主，其中粉 尘与酸雨危害最大因此，净化燃煤烟气中的粉尘和二氧化硫是 我国改善大气空气质量、减少酸雨的关键问题粉尘的危害：粉尘的成分和理化性质是对人体危害的主要因 素有毒的金属粉尘和非金属粉尘（铬、锰、镐、铅、汞、碑等） 进入人体后，会引起中毒以至死亡无毒性粉尘对人体亦有危害 例如含有游离二氧化硅的粉尘吸，入人体后，在肺内沉积，能引 起纤维性病变，使肺组织逐渐硬化，严重损害呼吸功能，发生“矽 肺”病二氧化硫的危害：二氧化硫为一种无色的中等强度刺激性气 体在低浓皮下，二氧化硫主要影响是造成呼吸道管腔缩小，最 初呼吸加快，每次呼吸曼减少浓度较高时，喉头感觉异常，并 出现咳嗽、喷嚏、咯痰、声哑、胸痛、呼吸困难、呼吸道红肿等 症状，造成支气管炎、哮喘病，严重的可以引起肺气肿，甚至致 人于死亡本设计主要是针对燃煤产生的烟尘和SO2,选用适当的除尘器、脱 硫设备、风机、管道和烟囱，对烟气中的污染物进行去除使排入空气中的烟尘和，02浓度达到《锅炉大气污染物排放标准GB （13271-2001）》 中的二级标准全效格戒示：不同粒径（|im）时的分级效率/%>440〜55〜1010 〜2010 〜44降室58.67.522438090余尘器65.31233578291余尘器84.240799299.510094.572969810010097.09094.59799.5100器99.59999.5100100100Pa)99.799.5100100100100设备投资费用（万元）“运行费用（万元）甲高效旅风除尘器口10W麒除墙咐噩3电除通203塔式洗诲器日260P文E里洗楠2所瑚源从经济与效率来看，选择电除尘器更好，所以本设计选用电除尘 器。
处理流程图:锅炉f除尘器f脱硫装置f风机f烟囱第一章烟气量、空气量的计算1.1每台锅炉燃煤量的计算由锅炉型号SZL4-13各个字母数字可知：SZ—双锅筒纵置式；L 链条炉排；4——额定蒸发量（t/h）；13——额定压力13MPa查资料可知：① 1t 煤=700kw=0.7MW② 4t/h蒸吨量对应锅炉效率为72%③ 所用2类煤的热值29MJ/kg设计耗煤量二功率X时间！热值！效率二4X0.7X3600!29 !72%=482.8kg/h本设计是一台锅炉，所以耗煤量为482.8kg/h1.2锅炉燃煤所需空气量及产生烟气量的计算1、标准状态下理论空气量：V0 = 8.881Wc+3.329Ws+26.457Wh-3.333Wo8.881X 75%+3.329 X 1%+26.457 X 4%-3.333 X 5% =7.6356 ma/kg2、标准状态下理论湿烟气量:V0f=1.866Wc+11.111 Wh+1.24 (V0 p 0+Ww) +0.699Ws+0.79 V0+0.799 Wn二1.866*75%+11.111*4%+1.24 (7.5356*10*1.293+6%) +0.699*1%+0.79 V。
0.799*1%=8.079 m3/kg3、 标准状态下实际烟气量Vf = V0f+1.0161 (a -1) V0=8.079+1.0161 (1.4-1) *7.6356=11.1824 m3/kg4、 标况下烟气流量Q=Vf *设计耗煤量=11.1824*482.8=5398.8627 m3/h工况下烟气流量 Q =Q T =5398.8627* 273 +160 =85631 T 273 - 5m3/h=2.38 m3/s第二章除尘器的设计计算>r-r.2.1效率的计算式中：C 标准状态下烟气含尘浓度，mg / m3 ；O’ 一一标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，mg / m 32.1.1除尘效率烟尘排放量Q’二燃料用量（t）*灰分*dfh （取二20%）二482.8*15%*20%=14.484kg/h烟尘浓度：C烟尘二烟尘量二14.484/5398.8627=2682.8mg/m3除去烟尘效率为：n烟尘二（1— 200 ）X100%=92.5%2682.82.1.2除硫效率（煤中仅80%的S转化为SO2）SO2浓度：CSO2= M *S *2*」.8 二（482.8箜：1%*2*0.8 =1431mg/kg5393.8627除去SO2效率为:n =（1--900 ）X100%=37.1%SO2 14312.2电除尘器的设计一般静电除尘器电场风速在0.7 ~1.4m/s，通常取1.0m/s； 趋进速度一般在0.08~0.2 m/s;集尘极间距设计为200~300mm, 放电极与集尘极间距为400mm,电晕极间距取200mm。
2.3.1集尘极板总面积A= - QJnG-门)=-8563 xln(1-92.5%)_411 皿- We — 0.15 x 3600 ,式中：Q1 工况下的烟气量，m3/h；n——除尘效率；We——趋进速度，取0.15m/s比表面积：f二 g = 8563 =208.3 [m3/(h・皿)] A 41.1实际集尘极面积：应考虑到处理烟气量、温度、压力、供电 系统可靠性等因素的影响，取储备系数K=1.5〜2.0,则所需集尘 极面积：A' = (1.5~2.0) X86.25皿=61.7~82.2皿，取实际集尘 总面积82皿，则实际比表面积：f'=g = 8563 =104.2[m3/(h・ m2)]A' 822.3.2电场断面积A = £ = 8563 =2.38 m?(电厂风速 V 取 1.0m/s)c V 3600 x 12.3.4极板高度H="二1.54m2.3.5电场断面宽度一 A 一…B二一c=1.54mH2. 3. 6集尘极集尘极排数：n二旦+ 1二154" +1二4. 85排，取5排AB 400mm式中：AB 集尘极间距，取400mm；B——电场断面宽度a 41 1集尘极长度：L二—f——\ 二 ——(——\ 二3. 3m,取 4m。
2(n - l)x H 2x(5-Jxl.542. 3. 7电场的设计设计3个电场，实际安装集尘极个数为3X5二15个，安装后 集尘极总面积：AfXLXH二 15X4X1. 54二92. 4 m2T 4停留时间：t二—二一二4sV 1工作电压：U二EAB二250X300二75KV工作电流：取单个电流密度为i二0.005A/itf,则「Ai二41. IX0.005=0.206A第三章脱硫装置设计计算3.1脱硫装置设计本设计的要求，无论是投资，技术稳定性还是建设的可行性， 石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术都有较为明显的优势，具体如下: ①脱硫效率高；②引进早，技术成熟，可靠性高；③对煤种变化 的适应性强；④吸收剂资源丰富，价格便宜；⑤脱硫副产品便于 综合利用由于石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术在本设计中体现了较为 明显的优势，比其他脱硫工艺更加适合设计的具体情况，所以选 择石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术3.2吸收剂消耗量计算3.2. 1净烟气中SO乏浓度在设计煤种情况下，烟气流量为8563m3/h，烟气中SO2含量 为1431mg/m3，按脱硫效率98%计算，净烟气中SO^含量:=CSOX(1—n)=1431X(1-98%)=28.6 mg/m3式中：C ——标准状态下烟气中二氧化硫的浓度，mg / m3.SO ；n 脱硫效率。
3.2.2石灰石消耗量需要脱除的SO2物质的量:门 nS(2=CSO2 XQ X 扩2SO1431 x 5398.9 x 98%64 x1000=118.6moZ / hMCaCO3=nSO2X R X M X10 - 6 /Pe =118.6 x 1.03 x 100 x 10-692%=0.013〃 h式中：R——钙硫比，取R=1.03；M——碳酸钙的分子量;%—工况下的烟气流量，m3/h ；Pe——石灰石纯度；Pe =92%第四章吸收塔及管径的设计计算4.1吸收塔计算本设计中。