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1、目录一、引言11.1 烟气除尘脱硫的意义11.2 设计目的11.3 设计任务与容1 1.4 设计资料2二、工艺方案的确定与说明3 2.1 工艺流程图32.2 基础资料的物料衡算32.3 工艺方案的初步选择与确定52.4 整体工艺方案说明5三、主要处理单元的设计计算63.1 除尘器的选择和设计63.1.1 除尘器的选择63.1.2 袋式除尘器滤料的选择73.1.3 选择清灰方式93.1.4 袋式除尘器型号的选择103.2 脱硫设备设计113.2.1常见的烟气脱硫工艺113.2.2 比对脱硫技术123.2.3 脱硫技术的选择143.3 湿法脱硫简介和设计143.3.1 基本脱硫原理143.3.2
2、脱硫工艺流程15 / 3.3.3 脱硫影响因素153.4 脱硫中喷淋塔的计算163.4.1 塔流量计算163.4.2 喷淋塔径计算163.4.3 喷淋塔高计算173.4.4 氧化钙的用量18 3.5 烟囱设计193.5.1 烟囱高度计算193.5.2 烟囱直径计算193.5.3 烟囱温度降203.5.4 烟囱抽力计算20四、官网的设置21 4.1 管道布置原则214.2 管道管径计算214.3 系统阻力计算22五、风机和电动机的计算235.1 风机风量计算235.2风机风压计算235.3 电机功率计算25六、总结26七、主要参考文献27一、 引言1.1烟气除尘脱硫的意义目前，大气污染已经变成了
3、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。我国随着经济的快速发展，因燃煤排放的二氧化硫、颗粒物等有毒有害的污染物质急剧增多。由于我国部分地区燃用高硫煤，燃煤设备未能采取脱硫措施，致使二氧化硫排放量不断增加，造成严重的环境污染甚至已经直接影响到人们的身体健康。因而已经到了我们不得不面对的时候，这里我们将用科学的态度去面对去防治。该燃煤锅炉烟气的污染物主要是颗粒污染物和二氧化硫，且排放量比较大，所以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。通过设计合适的除尘脱硫系
4、统对烟气进行处理，从而尽量使排放的烟气污染物浓度达标，而不至于污染环境和危害人体健康。1.2设计目的通过本课程设计的综合训练，使环境工程专业学生掌握大气污染控制工程课程所要求的基本设计方法，具备初步的大气污染控制工程方案与设备的独立设计能力，锻炼学生查阅和收集专业资料和设计手册的技能，培养学生综合运用所学的理论知识独立分析和解决大气污染控制工程实际问题的实践能力。1.3 设计任务与容A. 设计题目 某燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统设计B. 设计任务与要求 1. 基本物料衡算：计算燃煤锅炉排烟量、烟尘浓度、二氧化硫浓度与净化效率的计算；2. 净化系统工艺方案的确定；3. 主要设备尺寸的计算；4. 官
5、网布置与计算：确定各装置的位置与管道的布置，并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口径与系统总阻力。5. 风机与电机的选择设计：根据净化系统处理的烟气量、烟气温度与系统总阻力等的计算，选择风机种类、型号与电动机的种类、型号和功率。6. 编写设计说明书，用CAD完成设计图纸2份（A3），需做一份系统立面图和一份主要设备尺寸图。1.4 设计资料第3组资料：1、锅炉耗煤与排烟情况锅炉型号：SZL6-1.6型（共3台）燃煤量：950kg/h（台）蒸发量：6 t/h（台）烟气出口处离地面2.5m排烟温度：160烟气密度（标态）：1.35 kg/m3空气过剩系数：1.38飞灰占煤中不燃分分比例：18%2、
6、煤质分析CY=67.85%，HY=4.12%，OY=6.06%，NY=1.22%，SY=2.02%，AY=15.18%，WY=10.30%，VY=13.02%3、粉尘粒径分布表1-1 第三组粒径分布粒径（m）15258155835131含量（%）3.64.849.237.14.21.1表1-2 粉尘比电阻温度15100200300比电阻cm310781071.51073.51074、气象资料 当地气象资料显示：该地区年平均气压98 kPa；空气中含水（标态）：0.015 kg/m3；年平均气温18.6；极端最高气温39.9；极端最低气温-1.9。二、工艺方案的确定与说明2.1工艺流程图袋式除尘
7、器锅炉烟气旋流板脱硫塔引风机烟囱排放循环沉淀池pH控制器碱液箱循环泵图2-1 烟气处理工艺流程图2.2 基础资料的物料衡算1. 理论空气量 （2-1） =6.9855 式中：2. 理论烟气量（设空气含湿量0.015 kg/m3）（m3N/kg） =7.5290（m3N/kg） （2-2）式中：理论空气量（m3N/kg）10.30%；1.22%3. 实际烟气量 （m3N/kg） （2-3） = 10.2331（m3N/kg） 式中：a1.38。理论烟气量（m3N/kg）理论空气量（m3N/kg）4. 烟气流量设计耗煤量 （2-4）29164.335（m3N/h）8.1012（m3N/s）式中：m
8、3N/h计实际烟气量（m3N/kg） 设计耗煤量950 3kg/h5. 工况下总烟气量 (2-5)式中： 标准状况下的烟气流量，；工况下烟气温度，K；标准状态下的温度，273K。6 烟气含尘浓度： （2-6）式中：18%；15.18%；29164.335（mg/m3N）。7. 烟气中二氧化硫浓度的计算：3.9480103（mg/m3N） （2-7）式中： 2.02%。燃煤产生的实际烟气量（m3N/kg） 8. 除尘效率计算: (2-8) 式中：C烟气含尘浓度，mg/m3N；Cs锅炉烟尘排放标准中规定值，200mg/m3N。 9. 脱硫效率计算 (2-9)式中：CSO2标准状态下锅炉二氧化硫排放
9、标准中规定值，900。SO2标准状态下二氧化硫浓度，3.9480103；表2-1 计算所得数据表序号项目计算所得序号项目计算所得1理论空气量6烟气含尘浓度2理论烟气量7烟气中二氧化硫浓度3实际烟气量8除尘效率4烟气流量9脱硫效率5工况下总烟气量2.3 工艺方案的初步选择与确定 根据所查资料，初步选定袋式除尘器作为除尘装置，选定石灰石/石灰-石膏法进行烟气的脱硫。如图1.所示，对于锅炉排出的烟气，首先结果袋式除尘器组进行粉尘的捕集，接着进行脱硫，通过引风机作用，使达标烟气通过烟囱排放入大气中。2.4整体工艺方案说明图2-1 工艺方案简图图2-2 烟气处理系统流本组资料中，燃煤锅炉为三台。设置除尘
10、器A1、A2、A3、A4为第一除尘器组，B1B2B3B4为第二除尘器组，锅炉烟气通过管道以与引风机作用下，进入第一除尘器组，此时第二除尘器组处于待命状态；当第一组需要除尘时，关闭一组进行机械振动清灰，开启二组进行烟尘捕集。通过这样的捕集与清灰方式，可以使整个除尘系统保持连续运作，并且每组除尘器组的过滤面积都为440m2，完全满足锅炉的烟气所需的过滤面积386m2，且每组除尘器组都具有冗余作用。粉尘捕集后的气体进入脱硫塔，以湿式石灰石/石灰石膏法进行脱硫处理。处理后的达标烟气通过风机的作用从烟囱排放入大气中。三、主要处理单元的设计计算3.1 除尘器的选择和设计3.1.1除尘器的选择表3-1 该锅
11、炉粉尘粒径分布粒径（m）15258155835131含量（%）3.64.849.237.14.21.1表3-2 除尘设备的分类与基本性能除尘器名称适用的粒径围/m效率/%阻力/Pa设备费运行费重力沉降室5050 50130少少旋风除尘器53060708001500少中文丘里洗涤器0.519098400010000少多电除尘器0.51909850130多中上袋式除尘器0.51959910001500中上多表3-3 效率较高的除尘器对不同粒径粉尘的除尘效率除尘器名称总效率%不同粒径（m）所对应的分级效率/%055101020104444长椎体旋风除尘器84.240799299.5100电除尘器97
12、.09094.59799.5100文丘里洗涤器99.59999.5100100100袋式除尘器99.799.5100100100100首先根据除尘效率(92.51%)以与粒径围（125m），满足要求的的除尘器有：文丘里洗涤器、电除尘器以与袋式除尘器。对于文丘里洗涤器，由于工况下烟气流量为，气流量较大，阻力大，易形成堵塞，且产生酸性废气，不考虑使用。电除尘器的优缺、点:l 除尘效率符合该锅炉，且使用寿命长，运行费低于袋式除尘器。l 电除尘的电场风速基本控制在0.8m/s1.2m/s之间，过低设备体积相应增大，过高排放浓度不达标。l 由于工况下烟气流量达到29164.335（m3N/h）,阻碍了电
13、除尘的设计与使用。l 并且电除尘器初投入成本也较高，虽然寿命长，但出现破损和故障，并不便于设备维护，袋式除尘器优、缺点：l 除尘效率高，可捕集粒径大于0.3微米的细小粉尘，除尘效率可达99%以上。l 使用灵活，处理风量可由每小时数百立方米到每小时数十万立方米，可以直接设于室，作为机床附近的小型机组，也可作成大型的除尘室，即“袋房”。l 结构比较简单，运行比较稳定，初投资较电除尘器少,维护方便l 布袋除尘器相比于电除尘器在运行阻力上的优势，但设备造价较高。 综上，选取袋式除尘器作为该燃煤锅炉的粉尘处理器。3.1.2 袋式除尘器滤料的选择 滤料是组成袋式除尘器的核心部分，其性能对袋式除尘器操作有很大影响。选择滤料是必须考虑含尘气体的特征，如颗粒和气体性质（温度、湿度、粒度和含尘浓度等）。性能良好的滤料应容尘量大、
