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1、目录一课程设计的目的及要求二净化系统方案的介绍及确定三除尘器的基础数据计算五除尘器主体设备设计 六脱硫净化塔主体设备设计 八管网布置及计算 九风机和电机计算与选择 十.设计总结七烟气脱硫净化辅助设备计算及选型一.参考文献一.课程设计目的与设计要求1. 设计目的通过课程设计进一步消化和巩固本能课程所学的内容，并使所学的知识系 统化，培养运用所学理论知识进行进化系统实际的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，陪养学生确定大气污染控 制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计 说明书的能力。2. 设计要求工艺条件及数据 锅炉型号：SZL4-13型，共4台（2.8
2、MWX4） 设计耗煤量：600kg/h （台） 排烟温度：160C ；烟气其他性质按空气计算 烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3 空气过剩系数：a=1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 烟气在锅炉出口前阻力：800Pa 当地大气压力：97.86kPa 冬季室外空气温度：-1C 空气含水（标准状态下）按0.01293kg/m3（2）.燃料成分及组成煤的工业分析值：Cy=68%Hy=4%Sy=1%Oy=5%NY=1%WY=6%AY=15%VY=13%.设计标准及要求 按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中一类区II时标准执行。即： 烟尘浓度排放标准（标准状态下）
3、：80mg/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3-1-1所示的锅炉房北侧15m处，有一块长18米、 宽12米的空地，拟将净化系统安置此处。二净化系统方案的介绍及确定本设计为某公司烧结机烟气脱硫除尘工程设计，设计中要除去烟气中的尘粒，脱去燃烧产生的有害气体SO。要去除排烟中占煤中16%不可燃飞灰需要通过除2尘器去除，而煤燃烧过程产生的SO气体由吸收塔吸收完成。燃烧出炉的烟气经2过冷却器降温，再由引风机把烟气引入到除尘器中除尘。除尘后的气体由塔底进 入喷淋塔，喷淋塔内用配制好的石灰石或石灰浆液由离心泵送往喷淋塔右侧的吸 收部位洗涤含SO的烟气，洗涤进化后的
4、烟气经除雾和加热后排放。脱硫部分由2塔底进入脱硫循环槽二次使用或固液分离，分离有价值物质。SO的吸收主要采2用石灰石/石灰石法湿法烟气脱硫技术和双碱法烟气脱硫技术，通过化学反应将SO固定。由于SO属于酸性气体，与配制好的碱性溶液气液采用逆流流动，增大 22接触面积。吸收剂由离心泵吸取循环往复使用。 烟气脱烟尘硫除尘工程设计工艺流程图如1号图纸上。三除尘器的基础数据计算1. 标准状态下理论空气量Q =4.76(1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7OY)(m3/kg)a=4.76(1.867X 68%+5.56 X 4%+0.7 X 1%_0.7 X 5%)=6.968( m3/kg)
5、2.标准状态下理论烟气量(设空气含湿量12.93g/m3)Q =1.867(CY+0.375SY)+11.2HY+1.24WY+0.016Q +0.79Q +0.8NYs a a (m3/kg)=1.867(68%+0.375X1%)+11.2X4%+1.24X6%+0.016X6.968 +0.79X6.968+0.8X1%=7.425(m3/kg)3. 标准状态下实际烟气量Q=Q +1.016(a-1)Q (m3/kg)s s s=7.425+1.016(1.4-1) X6.968=10.257(m3/kg)注意：标准状态下烟气流量Q以ms/h计，因此Q=Q X 设计耗煤量=10.257
6、X 600 X 4=24616.8血巾）.S4. 标准状态下烟气含尘浓度d -AyC 二一shQs= 16%X15%/10.257=0.00234kg/m35. 标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算CSO2x 106 (mg / m 3)=2X1%/10.257X106 =1950mg/m3四除尘脱硫的工艺计算1. 除尘脱硫的物料平衡计算对于本次除尘脱硫工艺采用湿法脱硫，采取先除尘再脱硫的处理过程。即 锅炉烟气f除尘系统f脱硫系统f烟囱。物料衡算：粉尘入口浓度2340mg/m3f除尘系统f出口浓度80mg/m3 （标态）除尘效率=1-80/2340=96.58%除尘量=(234080)X2461
7、6.8X 10-6=55.6kg/hSO?入口浓度1950mg/m3脱硫系统ff出口浓度900mg/ms(标态) 脱硫效率=1-900/1950=53.84%脱硫量二（1950-900）X24616.8X 10-6=25.85kg/h计算结果示于下图：锅炉 C =1950mg/m3SO2除尘 C=80mg/m烟气 C =2340mg/m3TSP系统除尘系烟囱排气统C =900mg/m3SO! !粉尘 55.6kg/h回收 SO 25.85kg/h22. 除尘器的选择根据对除尘效率要求高,厂房面积收限制,气体含尘浓度及气体处理量，对比 综合考虑，所以采用脉冲袋式清灰除尘器。3. 袋式除尘器的设计
8、选定除尘器的形式，滤料，及清灰方式：对除尘效率要求高，气体含尘浓度 及气体量有要求的情况下，采用脉冲清灰。气体的温度为433K，超过410K，但 低于530K时，选用玻璃纤维滤袋。计算过滤面积：根据含尘浓度，滤料种类，及清灰方式等，即可确定过滤气 速v，并得出总过滤面积。A=q/60vvf=24616.8/ (60X3) =136.76m2式中：q与处理的烟气量，m3/hv脉冲喷吹清灰：v =2.04.0m/minf五除尘器主体设备设计图11-9脉冲袋式除尘器除尘原理图1 一进口辛2中鄙箱休1 3憶袋=4文氏管；5上箱体1 6排汽口： 7-ftB： &一喷吹管】9 空气包10#冲阀学11 K制
9、阀；12脉仲隹制13集尘斗丄14 一泄尘阀1滤袋的尺寸：单个滤袋直径：D=200300mm，取D=200mm 单个滤袋长度：L 212m，取L=4m 滤布长径比一般为540,L/D=202. 滤袋面积a=nDL=3.14X0.2X4=2.5m23. 滤袋条数：n=A/a=136.76/2.5=54.7554.滤袋的布置按矩形布置：(A) a.滤袋分5组；b. 每组11条；c. 组与组之间的距离：250mm(B) 组内相邻滤袋的间距：70mm(C) 滤袋与外壳的间距：210mm袋式除尘器的尺寸计算得：宽d=3320mm高h=4000mm长=1520mm。六脱硫净化塔主体设备设计1. 喷淋塔内流量
10、计算1假设喷淋塔内平均温度为80 C，压力为120KPa,则喷淋塔内烟气流量为:K除尘前漏气系数，00.1；代入公式得：Q=24616.8/3600X (273+80)/273 X 101.324/120 X (1+0.06)v=8m3/s2. 喷淋塔径计算依据N OH烟气脱硫的操作条件参数，可选择喷淋塔内烟气流速v 4ms ,a则喷淋塔截面A为：A=Q /V=8/4=2m2v则塔径d为:D= V (4A/n)二 V (4X2/3.14)=1.6m取塔径D=2000mm3. 喷淋塔高度计算喷淋塔可看做由三部分组成，分成为吸收区、除雾区和浆池。(1) 吸收区高度依据石灰石法烟气脱硫的操作条件参数
11、得，选择喷淋塔喷气液反应时间t=4s，则喷淋塔的吸收区高度为：= 4 x 4 = 16m(2) 除雾区高度除雾器设计成两段。每层除雾器上下各设有冲洗喷嘴。最下层冲洗喷嘴距最上层(3.4 3.5)m。则取除雾区高度为： H3.5m2(3) 浆池高度浆池容量V按液气比浆液停留时间t确定：11歼二工/GxQ恣式中：LG 液气比，取18Lm3 ；Q标况下烟气量，m3： h ；t浆液停留时间，s；1一般t为4min 8min，本设计中取值为5min，则浆池容积为：1V=18 X 10-3 X 24616.8 X 5/60=37m3选取浆池直径等于或略大于喷淋塔D,本设计中选取的浆池直径为D=4m00然后
12、再根据V计算浆池高度：1h =4V/nD20式中：h浆池高度，m；0V 浆池容积， m 3 ；1D浆池直径，m。0h=4X37/(3.14X42)=3m0从浆池液面到烟气进口底边的高度为0.8-2m。本设计中取为2m。(4) 喷淋塔高度H=H+H+h=16+3.5+3=22.5mt120七烟气脱硫净化辅助设备的计算及选型1. 烟囱的设计 烟囱高度的确定锅炉总额定出力/(t .h-1)112266810202635烟囱最低高度/m202530354045此锅炉的总额定出力=24616.8X 1.34X 10-3=32.99t.h-i 故初步确定烟囱最低45m. 烟囱直径的计算 烟囱出口内径可按下
13、式计算iQd = 0.0188(m)=0.0188/(24616.8/15)=0.76(m)式中Q通过烟囱的总烟气量，m3/h；v按下表选取的烟囱出口烟气流速，m/s.通风方式运行情况全负荷时最小负荷机械通风12045自然通风6102.5 3 烟囱底部直径d 二d +2 i H(m)12=0.76+2X0.025X45 =3.01(m)式中 d烟囱出口直径，m；2H 烟囱咼度，m；i烟囱锥度，通常取i=0.020.03。 烟囱的抽力S 二 0.0342HY1273+7K=0.0342X45(1/(273+20)-1/(273+160)X97.86X103=166.2Pa式中H烟囱高度，m；t外
14、界空气温度，C；Kt烟囱内烟气平均温度，C；pB当地大气压，Pa。 烟囱的阻力烟囱采用钢管，其阻力可按下式计算：(4-5)式中：九 摩擦阻力系数，无量纲;管内烟气平均流速，ms ；P烟气密度，kg m3 ;l烟囱的高度m；d管道直径 m；已知钢管的摩擦系数为0.02，所以烟囱的阻力损失为：P=0.02X45X15X15X1.34/(2X1.89)=52.7Pam八管网布置及阻力计算1.管径的确定I4Q d = (m)兀u= V(4X 24616/3.14X13X3600)=0.86(m)实际情况取D=860mm式中：Q工况下管内烟气流量，m3/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)。2. 系统阻力的计算
