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1、辽 宁 科 技 学 院本科课程设计题目：热源厂除尘脱硝处理工艺设计摘 要经调查：烟气脱硝在国内外一直是一个非常棘手的难题。所以本设计采用选择性催化剂还原烟气脱硝技术（SCR）以及旋风除尘器脱硝除尘。SCR工艺采用垂直的催化剂反应塔与无水氨，从燃煤燃烧装置及燃煤电厂的烟气中除去氮氧化物（NOx）。具体为采用氨（NH3）作为反应剂，与锅炉排出的烟气混合后通过催化剂层，在催化剂层，在催化剂的作用下将NOx还原分解成无害的氮气（N2）和水（H2O）。该工艺脱硝率可达90%以上，NH3逃逸低于5ppm，设备使用效率高，基本上无二次污染，是目前世界上先进的电站烟气脱硝技术，在全球烟气脱硝领域市场占有率高达
2、98%。在机械除尘器之中，旋风除尘器是效率最高的一种，从技术、经济等诸多方面考虑，旋风除尘器压力损失控制范围一般在500-2000Pa。因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘以及预除尘。关键词：除尘；旋风除尘器；烟气脱硝；SCR；脱硝工艺AbstractAfter investigation: flue gas denitrification at home and abroad has been a very difficult problem. Therefore, this design uses selective cat
3、alytic reduction flue gas denitrification technology (SCR) and denitrification cyclone dust.SCR process using a vertical column with anhydrous ammonia catalyst from coal fired power plants and combustion device removing nitrogen oxides in flue gas (NOx). Specifically the use of ammonia (NH3) as a re
4、actant, mixed with the boiler flue gas discharged after passing through the catalyst layer, the catalyst layer, in the role of a catalyst in the reduction of NOx into harmless nitrogen (N2) and water (H2O). The process denitrification rate of up to 90%, NH3 escape less than 5ppm, high-efficiency equ
5、ipment, basically no secondary pollution, is an advanced power plant flue gas denitrification technology in the world, the global market share in the field of flue gas denitrification up 98%.Among the mechanical filter, a cyclone is the highest efficiency from many aspects to consider technical, eco
6、nomic, etc., cyclone pressure loss control range is generally 500-2000Pa. Therefore, it belongs in the efficiency filter, and can be used in high temperature flue gas purification, is widely used as a filter, and more used in the boiler flue dust, dust, and multi-stage pre-dust.Key words: Dust; Cycl
7、one; Flue gas denitrification; SCR; Denitrification process目录绪论11概述31.1设计任务书31.1.1资料背景31.1.2要求31.1.3编制初步设计文件并提交。31.1.4设计原始资料（经计算）31.2 除尘器工艺方案的确定42 烟气量、烟尘和氮氧化物浓度的计算52.1 标准状态下的理论烟气量52.2 标准状态下的烟气含尘浓度53 除尘器的选择73.1 除尘器应达到的除尘效率73.2 除尘器的选择73.2.1 工况下的烟气流量74 管道系统的布置及设计计算94.1 各装置及管道布置的原则94.2 管径的确定95 烟囱的设计105.
8、1 烟囱高度的确定105.3 烟囱的抽力116 系统阻力的计算126.1 摩擦压力损失126.2 局部压力损失136.2.1除尘器入口前的管道136.2.2 除尘器出口至风机入口的管道146.2.3 T形三通管147 系统中烟气温度的变化167.1 烟气在管道中的温度降167.2 烟气在烟囱中的温度降168 风机及电动机的选择和计算188.1 风机风量的计算188.2 风机风压的计算188.3 电动机功率的计算199 SCR脱硝工艺209.1 SCR基本原理209.2 典型SCR系统组成219.3 SCR工艺流程219.4 SCR工艺系统布置分类229.4.1高温高尘布置229.4.2高温低尘
9、布置229.4.3低温低尘布置239.5 催化剂249.6 还原剂原料269.6.1液氨269.6.2 氨水269.6.3 尿素269.7 SCR反应器279.8 喷氨格栅299.9 吹灰器309.10影响SCR脱硝性能的几个关键因素309.10.1 催化剂309.10.2 反应温度319.10.3 适当的氨气输入量及与烟气的均匀混合3110 SCR系统的设计与计算3210.1 项目执行标准3210.2 原始参数3210.3 SCR反应器设计计算3210.3.1 SCR3310.3.2 塔的设计计算3510.3.3催化剂的选型3710.3.4喷氨系统喷射管设计3810.3.5氨气/烟气静态混合
10、器3810.3.6吹灰器设计3911 SCR辅助设备选型4111.1 供氨装置4111.1.1卸氨压缩机4111.1.2液氨储罐4211.1.3液氨蒸发器4211.1.4氨气缓冲罐4411.1.5氨气稀释槽4411.1.6 氨/空气混合器4511.1.7 废水泵4511.2 液氨提升泵的选型4511.3 省煤器旁路4611.4 进出口烟道4612 结论与建议4712.1 结论4712.2 建议47参考文献48绪论按照国际标准化组织（ISO）作出的定义，空气污染：通常系指由于人类活动和自然过程引起某些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了
11、环境。大气污染物的种类非常多，根据其存在状态，可将其概括为两大类：气体状态污染物和气溶胶状态污染物。随着工业的发展，能源的消耗量逐步上升，大气污染物的排放量相应增加。就现在我国的经济和技术发展水平及能源的结构来看，以煤炭为主要能源的状况在人的生存每时每刻都离不开空气，大气的质量与人类的生存环境息息相关，所以对大气的修复比较困难。虽然人们在大气环境治理方面做了相当大量的工作，但目前的空气质量仍然不尽人意，因此防止污染、改善空气环境成为当今迫切的环境任务。燃煤锅炉排放的二氧化硫严重的污染了我们赖以生存的环境。我国的大气污染仍是以煤烟型为主，其中粉尘与酸雨危害最大。因此，净化燃煤烟气中的粉尘和氮氧化
12、物是我国改善大气的空气质量和减少酸雨的关键性问题。粉尘的危害：粉尘的危害不仅取决于它的暴露浓度，还在很大程度上取决于它的组成成分、物理性质、化学性质、粒径和生物的活性等等。粉尘的成分和物理化学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、砷等）进入人体后，会引起中毒以致死亡。氮氧化物包括多种化合物，如一氧化二氮(N2O)、一氧化氮 (NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮 (N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。氮氧化物中氧化亚氮（笑气）作为吸入麻醉剂，不以工业毒物论；余者除二氧化氮外， 遇光、湿或热可产生二氧化氮，主要为二氧化氮的毒作用，
13、主要损害深部呼吸道。一氧化氮尚可与血红蛋白结合引起高铁血红蛋白血症。人吸入二氧化氮1分钟的MLC为200ppm。大气控制的措施主要包括：严格的环境管理；以环境规划为中心，实行综合防治；制定大气污染的技术政策；控制环境污染的经济政策；高烟囱扩散；绿化造林；安装废弃净化装置；加强环境科学研究，检测和教育。据统计，我国目前约有30万台中小型燃煤工业锅炉，耗煤量占全国原煤产量的1/3。而这些锅炉中，大部分没有安装脱硫设备，致使许多地区酸雨频频发生，严重危害了工农业生产和人类健康。因此烟气的脱硫是当前环境保护的一项重要工作。能拥有烟气脱硫的除尘设备有很多，但要满足运转稳定可靠，不影响生产的同时去除且压力
14、降较小等要求，以袋式除尘器和旋流板为宜。除尘设备：从气体总去除或捕集固态或液态微粒的设备。旋风除尘器：对于捕集510m以上的粉尘效率较高，其除尘效率可达80%以上，被广泛地应用于化工、石油、冶金、建筑等工业部门。旋风除尘器结构简单，除尘器本身无结构部件，不需特殊的附件设备，占地面积小，制造、安装投资少。操作维护简单，压力损失中等，动力损耗不大，运转、维护费用低。操作弹性较大，性能稳定，不受含尘气体的浓度、温度的限制。碎玉粉尘的物理性质无特殊要求，同时可根据化工生产的不同要求，选用不同材料制成，或内衬各种不同的耐磨、耐热材料，以提高使用寿命。电除尘器：除尘器的除尘效率与电场强度、集尘板面积、烟气
15、流量、粉尘驱进速度，尤其是粉尘的导电性有关，电除尘器具有很高的除尘效率（可达99.99%），可捕集0.1m以上的尘粒。它阻力小，运行费用低，处理烟气量大，运行操作方便，可完全实现自动化。缺点是设备庞大，投资费用高。此外对制造、安装质量要求较高。惯性除尘器：用于净化密度和颗粒较大的金属或矿物性粉尘时，具有较高的除尘效率65%75%。对于粘结性和纤维性粉尘，则因易堵塞而不宜采用。由于净化效率不高，一般只用于多级除尘中的第一级除尘，捕集1020m以上的粗尘粒。压力损失一般为1001000pa。袋式除尘器：一种干式高效除尘器，可净化粒径dp0.1m的含尘气体，除尘效率可达99%以上。它的阻力一般为10002000pa。另外，若除尘器阻力过高，还会使除尘系统的处理气体量下降，影响生产系统的排风效果。因此，除尘阻力达到一定数值后要及时清灰，清灰不能过分，即不应破坏粉尘初层，否则会引起除尘效率显著下降。由于所用滤布受
