大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)(鍋爐)

1、1 目錄目錄 一設(shè)計(jì)任務(wù)一設(shè)計(jì)任務(wù)-4 1 1. .1 1 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)題題目目 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4 4 1 1. .2 2 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)原原始始參參數(shù)數(shù) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

2、 - - - - - - - - - -4 4 1.2.1 鍋爐參數(shù) -4 1.2.2 污染源強(qiáng)相關(guān)參數(shù) -4 1.2.3 煤的工業(yè)分析值 -5 1.2.4 按鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn) -5 1 1. .3 3 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)內(nèi)容容 -5 二設(shè)計(jì)方案確定二設(shè)計(jì)方案確定-5 2 2. .1 1 除除塵塵 -5 2.1.1 袋式除塵器原理 -5 2.1.2 袋式除塵器的清灰方式主要有 -6 2.1.3 袋式除塵器的分類 -6 2.1.4 袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn) -7 2 2. .2 2 脫脫硫硫 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

3、- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -7 7 2.2.1 石灰石/石灰法濕法煙氣脫硫技術(shù)的原理 -7 2.2.2 石灰石/石灰法濕法煙氣脫硫技術(shù)的工藝流程 -8 2.32.3 脫氮工藝脫氮工藝-9 2.3.1 SCR 脫氮法-9 2.3.2 SCR 脫氮工藝流程圖-9 三設(shè)計(jì)計(jì)算三設(shè)計(jì)計(jì)算-10 3.13.1 燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算 -1010 3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量-10 3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣

4、量-10 3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際空氣煙氣量-11 3.1.4 煙氣含塵濃度 -11 2 3.1.5 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算 -11 3.1.6 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化氮濃度的計(jì)算 -12 3.23.2 脫氮設(shè)計(jì)和計(jì)算脫氮設(shè)計(jì)和計(jì)算 -12 3.2.1 SCR 反應(yīng)器截面尺寸估算： -12 3.2.2 SCR 反應(yīng)器斷面尺寸計(jì)算-13 3.2.2.1 催化劑體積計(jì)算：-13 3.2.2.2 催化劑層數(shù)估算：-13 3.2.2.3 反應(yīng)器高度計(jì)算：-13 3.3 除塵計(jì)算除塵計(jì)算-14 3.3.13.3.1 除塵效率除塵效率-14 3.3.2 工作狀況下煙氣流量 -14 3.3.3

5、 除塵器設(shè)計(jì)-14 3.3.3.1 過(guò)濾面積 -14 3.3.4 除塵器的選擇：-14 3.4 脫硫設(shè)計(jì)和計(jì)算脫硫設(shè)計(jì)和計(jì)算-15 3.4.13.4.1 噴淋塔內(nèi)流量計(jì)算噴淋塔內(nèi)流量計(jì)算-15 3.4.2 噴淋塔徑計(jì)算-16 3.4.3 噴淋塔高度計(jì)算-16 3.4.3.1 吸收區(qū)高度-16 3.4.3.2 除霧區(qū)高度-16 3.4.3.3 漿池高度-17 3.4.3.4 噴淋塔煙氣進(jìn)口高度設(shè)計(jì)：-17 3.4.3.5 吸收塔高度：-17 3.4.3.6 新鮮漿料的確定-18 3.5 煙囪的設(shè)計(jì)煙囪的設(shè)計(jì)-18 3.5.1 煙囪高度的確定-18 3.5.2 煙囪直徑的計(jì)算-18 3.5.4 煙

6、囪的抽力 -19 3.5.5 煙囪高度校核 -20 3.63.6 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算-20 3.6.1 管徑的計(jì)算 -20 3 3.6.2 摩擦壓力損失 -21 3.6.3 局部壓力損失 -21 3.6.4 除塵器進(jìn)氣管的計(jì)算 -21 3.6.5 除塵器出氣管的計(jì)算 -22 3.6.7 系統(tǒng)阻力-23 3.73.7 風(fēng)機(jī)的選擇風(fēng)機(jī)的選擇-23 3.7.1 風(fēng)量的計(jì)算 -23 3.7.2 風(fēng)壓的計(jì)算 -24 四四. 小結(jié)小結(jié)-24 五五. 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)-25 4 大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì) 一設(shè)計(jì)任務(wù)一設(shè)計(jì)任務(wù) 1 1. .1 1 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)題題目目 某小型

7、燃煤電站鍋爐煙氣除塵，脫硫，脫氮處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 鍋爐型號(hào)：FG-45/3.82-M 型（45t/h 蒸氣）；設(shè)計(jì)耗煤量： 713.6kg/h；排煙溫度；160；空氣過(guò)剩系數(shù):=1.35；煙氣密度（標(biāo)態(tài)）： 1.40kg/m3，室外空氣平均溫度： 10；鍋爐出口前煙氣阻力： 1200Pa；排 煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例： 19；煙氣其他性質(zhì)按空氣計(jì)算；煤的 工業(yè)分析：C=68%；H=4%；S=2.6%；O=5%；N=3.5%；W=5%；A=14%；V=11%； 按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（ GB13217-2001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) 下煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)： 200mg/m3；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下

8、 SO2 排放標(biāo)準(zhǔn)：900mg/m3；標(biāo) 準(zhǔn)狀態(tài)下 NO2 排放標(biāo)準(zhǔn)：400mg/m3。 假設(shè) N 有 45%轉(zhuǎn)化為 NO2，S 有 98%轉(zhuǎn) 化為 SO2。 1 1. .2 2 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)原原始始參參數(shù)數(shù) 1 1. .2 2. .1 1 鍋鍋爐爐參參數(shù)數(shù) 鍋爐型號(hào): FG-45/3.82-M 型 額定蒸發(fā)量：45t/h 燃煤量： 713.6kg/h 排煙溫度：160 1 1. .2 2. .2 2 污污染染源源強(qiáng)強(qiáng)相相關(guān)關(guān)參參數(shù)數(shù) 煙氣密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）： 1.40kg/m3 煙氣在鍋爐出口的阻力： 1200Pa 排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例： 19 當(dāng)?shù)卮髿鈮海?01.325(273+10

9、)/273=120.99KPa 室外空氣溫度： 10 空氣過(guò)剩系數(shù)： =1.35 5 1 1. .2 2. .3 3 煤煤的的工工業(yè)業(yè)分分析析值值 C=68%；H=4%；S=2.6%；O=5%；N=3.5%；W=5%；A=14%；V=11% 1 1. .2 2. .4 4 按按鍋鍋爐爐大大氣氣污污染染排排放放標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)（ G GB B1 13 32 27 71 12 20 00 01 1）中中二二類類區(qū)區(qū)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)執(zhí)執(zhí)行行 煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）： 200mg/m3 二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）： 900 mg/m3 氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）： 400 mg/m3 1 1. .3

10、3 設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)內(nèi)內(nèi)容容 1、計(jì)算煙氣排放量及煙氣中的各污染組分濃度。 2、整污染治理工藝的選擇 3、污染治理的設(shè)備主要參數(shù)及規(guī)格計(jì)算。 4、煙囪的排放口尺寸及高度 二設(shè)計(jì)方案確定二設(shè)計(jì)方案確定 2 2. .1 1 除除塵塵 2 2. .1 1. .1 1 袋袋式式除除塵塵器器原原理理 袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。它適用于捕集細(xì)小、干燥、非纖維性 粉塵。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成，利用纖維織物的過(guò)濾作用對(duì) 含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾，當(dāng)含塵氣體進(jìn)入袋式除塵器地，顆粒大、比重大的粉塵， 由于重力的作用沉降下來(lái)，落入灰斗，含有較細(xì)小粉塵的氣體在通過(guò)濾料時(shí)， 粉塵被阻留，使氣體得到凈化。一般新濾料的除塵

11、效率是不夠高的。濾料使 用一段時(shí)間后，由于篩濾、碰撞、滯留、擴(kuò)散、靜電等效應(yīng)，濾袋表面積聚 了一層粉塵，這層粉塵稱為初層，在此以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，初層成了濾料的 主要過(guò)濾層，依靠初層的作用，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的過(guò)濾效率。 隨著粉塵在濾料表面的積聚，除塵器的效率和阻力都相應(yīng)的增加，當(dāng)濾料兩 側(cè)的壓力差很大時(shí)，會(huì)把有些已附著在濾料上的細(xì)小塵粒擠壓過(guò)去，使除塵 器效率下降。另外，除塵器的阻力過(guò)高會(huì)使除塵系統(tǒng)的風(fēng)量顯著下降。因此， 6 除塵器的阻力達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)清灰。清灰時(shí)不能破壞初層，以免效 率下降。 2.1.22.1.2 袋式除塵器的清灰方式主要有袋式除塵器的清灰方式主要有 (1)氣

12、體清灰：氣體清灰是借助于高壓氣體或外部大氣反吹濾袋，以清除濾 袋上的積灰。氣體清灰包括脈沖噴吹清灰、反吹風(fēng)清灰和反吸風(fēng)清灰。 (2 )機(jī)械振打清灰：分頂部振打清灰和中部振打清灰（均對(duì)濾袋而言）， 是借助于機(jī)械振打裝置周期性的輪流振打各排濾袋，以清除濾袋上的積灰。 (3 )人工敲打：是用人工拍打每個(gè)濾袋，以清除濾袋上的積灰。 2.1.32.1.3 袋式除塵器的分類袋式除塵器的分類 (1)按濾袋的形狀分為：扁形袋（梯形及平板形）和圓形袋（圓筒形）。 (2 )按進(jìn)出風(fēng)方式分為：下進(jìn)風(fēng)上出風(fēng)及上進(jìn)風(fēng)下出風(fēng)和直流式（只限于 板狀扁袋）。 (3 )按袋的過(guò)濾方式分為：外濾式及內(nèi)濾式。 濾料用纖維，有棉纖維

13、、毛纖維、合成纖維以及玻璃纖維等，不同纖維織成的 7 濾料具有不同性能。常用的濾料有 208 或 901 滌輪絨布，使用溫度一般不超過(guò) 120，經(jīng)過(guò)硅硐樹脂處理的玻璃纖維濾袋，使用溫度一般不超過(guò) 250，棉毛 織物一般適用于沒有腐蝕性；溫度在 80-90以下含塵氣體。 2.1.42.1.4 袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn) (1 )除塵效率高，可捕集粒徑大于 0.3 微米的細(xì)小粉塵，除塵效率可達(dá) 99%以 上。 (2 )使用靈活，處理風(fēng)量可由每小時(shí)數(shù)百立方米到每小時(shí)數(shù)十萬(wàn)立方米， 可以作為直接設(shè)于室內(nèi)，機(jī)床附近的小型機(jī)組，也可作成大型的除塵室，即 “袋房”。 (3 )結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，運(yùn)行比較穩(wěn)定

14、，初投資較少（與電除塵器比較而言）, 維護(hù)方便。 所以，袋式除塵器廣泛應(yīng)用于消除粉塵污染，改善環(huán)境，回收物料等。 2.22.2 脫硫脫硫 2.2.12.2.1 石灰石石灰石/ /石灰法濕法煙氣脫硫技術(shù)的原理石灰法濕法煙氣脫硫技術(shù)的原理 采用石灰/石灰石漿液吸收煙氣中的，分為吸收和氧化兩個(gè)階段。先吸 2 SO 收生成的亞硫酸鈣，然后將亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣(即石膏)。該方法的實(shí)際反 應(yīng)機(jī)理是很復(fù)雜的，目前還不能完全了解清楚。這個(gè)過(guò)程發(fā)生的反應(yīng)如下。 吸收： 22 Ca(OH)OHCaO OH 2 1 OH 2 1 CaSOSOCa(OH) 22322 223223 COOH 2 1 CaSOOH

15、2 1 SOCaCO 232224 )Ca(HSOOH 2 1 SOOH 2 1 CaSO 由于煙氣中含有，因此吸收過(guò)程中會(huì)有氧化副反應(yīng)發(fā)生。 2 O 氧化：在氧化過(guò)程中，主要是將吸收過(guò)程中所生成的氧化OH 2 1 CaSO 23 8 稱為：O2HCaSO 24 O2H2CaSOO3HOOH 2 1 2CaSO 242224 由于在吸收過(guò)程中生成了部分，在氧化過(guò)程中，亞硫酸氫鈣也 23) Ca(HSO 被氧化，分解出少量的： 2 SO 2242223 SOO2HCaSOOHO 2 1 )Ca(HSO 設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中的可能出現(xiàn)問(wèn)題：設(shè)備腐蝕，結(jié)垢和堵塞，除霧器的堵塞。 5 2.2.22.2.2

16、石灰石石灰石/ /石灰法濕法煙氣脫硫技術(shù)的工藝流程石灰法濕法煙氣脫硫技術(shù)的工藝流程 石灰石/石灰法濕式煙氣脫硫技術(shù)的工藝流程如圖 1 所示。鍋爐煙氣經(jīng)除塵、 冷卻后送入吸收塔，吸收塔內(nèi)用調(diào)配好的石灰石或石灰漿液洗滌含的煙氣， 2 SO 洗滌凈化后的煙氣經(jīng)除霧和再熱后排放。吸收塔內(nèi)排出的吸收液流入循環(huán)槽， 加入新鮮的石灰石或石灰漿液進(jìn)行再生。 7 圖 1 石灰石/石灰法濕法煙氣脫硫技術(shù)的工藝流程 9 2.32.3 脫氮工藝脫氮工藝 2.3.12.3.1 SCRSCR 脫氮法脫氮法 催化法脫氮具有快速、高效等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛用于燃煤電廠煙氣和汽車 尾氣中 NOx 的脫除。催化法可分為選擇性催化還原

17、（SCR）和選擇性非催化還原 （SNCR）等兩種。其中 SNCR 技術(shù)是在爐膛溫度 1000左右的區(qū)域噴入 NH3、尿 素等還原劑，將 NOx 還原成 N2 和 H2O，NOx 脫除率可達(dá) 80% ，但反應(yīng)中會(huì)有少 量的溫室氣體 N2O 產(chǎn)生。該過(guò)程不使用催化劑，還原劑由噴嘴噴入燃燒室，根 據(jù)鍋爐的操作負(fù)荷，不斷調(diào)整 NH3 的噴入量和噴入位置，以保證在最佳溫度下 噴入 NH3。SCR 法通過(guò) NH3，H2S，CO 和烴類物質(zhì)等還原劑，在 V2O5/TiO2 等催 化劑上與 NOx 反應(yīng)，生成無(wú)害的 N2 和 H2O，NOx 的脫除率可達(dá) 90%，但運(yùn)行費(fèi) 用較高。目前實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的是以 N

18、H3 為還原劑，V2O5/TiO2 為催化劑的 SCR 法來(lái)脫除固定源廢氣中的 NOx，以及使用 Pt-Pd-Rh 三元催化劑來(lái)凈化汽車尾氣。 SCR 脫氮反應(yīng)器的核心是脫氮催化劑。它分為蜂窩式和板式兩種類型，比 表面積為 500 m /m-1000 m /m，在催化劑的內(nèi)表面上分布著由 TiO2、WO3 或 V2O5 等組成的活性中心。隨著脫氮裝置的運(yùn)行,催化劑會(huì)逐漸老化。引起老化 的原因主要是催化劑活性中心中毒、活性成分晶型改變以及催化劑通道和微孔 的堵塞、腐蝕等。因此，必須定時(shí)檢測(cè)煙氣經(jīng)過(guò)每層催化劑后 NOx 的濃度和氨 氮比（NH3/NOx）,確定各層催化劑的活性與老化程度，以確保脫氮

19、裝置的正常 運(yùn)行 10 2.3.22.3.2 SCRSCR 脫氮工藝流程圖脫氮工藝流程圖 圖 2 SCR 脫氮工藝流程圖 三設(shè)計(jì)計(jì)算三設(shè)計(jì)計(jì)算 3.13.1 燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算 3.1.13.1.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量 OSHCQa7 . 07 . 056 . 5 867 . 1 76 . 4 )/( 02 . 7 05 . 0 7 . 0026 . 0 7 . 004 . 0 56 . 5 68 . 0 867 . 1 76 . 4 3 kgmQa 式中 C，H，S，O 分別代表煤中各元素所含得質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3.

20、1.23.1.2 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量 NQQWHSCQ aaS 8 . 079 . 0 016 . 0 24 . 1 2 . 11)375 . 0 (867 . 1 2.07016 . 0 05 . 0 24 . 1 04 . 0 2 . 11026 . 0 375 . 0 68 . 0 1.867Qs）（ 11 =7.46() 03 . 0 8 . 02.0779 . 0 kgm / 3 式中 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量 a Q W-煤中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) N-N 元素在煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3.1.33.1.3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際空氣煙氣量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際空氣煙氣量 )/() 1(016

21、. 1 Q 3 s kgmQaQ as 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量 Q 應(yīng)以計(jì),因此, hm / 3 設(shè)計(jì)耗煤量 s QQ ）（kgmQs/6.9902 . 7 ) 14 . 1 (016 . 1 6.47 3 設(shè)計(jì)耗煤量 s QQ =9.96713.6 =7104.82() hm / 3 式中 a-空氣過(guò)量系數(shù) -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量, s Q kgm / 3 -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量, a Q kgm / 3 3.1.43.1.4 煙氣含塵濃度煙氣含塵濃度 )m/kg( Q Ad C 3 s sh )/(107.62 6.99 14 . 0 19 . 0 C 33 mkg = 2.67103（mg/

22、m3） 式中-排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù) sh d -煤中不可燃成分的含量 A -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量, () s Qkgm / 3 12 3.1.53.1.5 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算 )/(10 2 36 2 mmg Q S C s so 6 so 10 6.99 98. 0026 . 0 2 C 2 )/(101.15 33 mmg 式中 S-煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù) -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量,() s Qkgm / 3 3.1.63.1.6 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化氮濃度的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化氮濃度的計(jì)算 )/(10 2 36

23、2 mmg Q N C s No 6 No 10 6.99 98 . 0 035 . 0 2 C 2 )/(1016 . 3 33 mmg 式中 S-煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù) -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量,() s Qkgm / 3 3.23.2 脫氮設(shè)計(jì)和計(jì)算脫氮設(shè)計(jì)和計(jì)算 3.2.13.2.1 SCRSCR 反應(yīng)器截面尺寸估算：反應(yīng)器截面尺寸估算： SCR 應(yīng)器面尺寸由鍋爐煙氣流量和表面速度確定的，典型的流經(jīng)催化 劑表面速度為 5m/s 左右，在實(shí)際工程中使用的可以用如下速度值來(lái)對(duì)催化截面 積估算： hmq mA m q A Vfluegas catalyst vfluegas catalys

24、t / 62 . 0 5*3600 11263 5*3600 3 2 2 鍋爐煙氣流量， 催化劑截面積， 考慮到催化劑幾何形狀以及安裝結(jié)構(gòu)，SCR 反應(yīng)器橫截面面積比催化面積 13 大 15%左右，因此反應(yīng)器橫截面 Ascr 為 =0.62*1.15=0.713m2= 0.8m * 1m catalystSCR AA15 . 1 3.2.23.2.2 SCRSCR 反應(yīng)器斷面尺寸計(jì)算反應(yīng)器斷面尺寸計(jì)算 3.2.2.13.2.2.1 催化劑體積計(jì)算：催化劑體積計(jì)算： 在工程中，一般催化劑至少 2 層 煙氣含水率很低為 5%，查表得到催化劑活性為 1.1，設(shè)催化劑為網(wǎng)格 型填料網(wǎng)格交點(diǎn)成球狀 5m

25、m，則比表面積 a6/d=1200m-1,.設(shè)比表面為 5000m-1 32 3 3 33 /m K % / 57 . 4 1 . 1*5000 ) 1/9 . 01 (*11263 )1ln( m hmq mV mm K M q V v catalyst V catalyst 催化劑比表面積， 催化劑活性系數(shù) 系統(tǒng)脫硝效率 鍋爐煙氣流量， 催化劑估算體積， 3.2.2.23.2.2.2 催化劑層數(shù)估算：催化劑層數(shù)估算： 根據(jù)工程煙氣流量等參數(shù)，在確定了催化劑截面劑和催化劑體積后，可 估算催化劑層數(shù)，計(jì)算式：, 層2 3*8 . 0 5 catalystlayer catalyst layer

26、 Ah V N 3.2.2.33.2.2.3 反應(yīng)器高度計(jì)算：反應(yīng)器高度計(jì)算： 反應(yīng)器斷面尺寸根據(jù)催化劑的層數(shù)（包括初始安裝預(yù)留層）整流層安 裝高度和催化劑安裝空間等因素決定，因此，反應(yīng)器高度（不包括反應(yīng)器 出口煙氣煙道部分高度）即， mChCNH layer 5 . 145 . 035 . 0*4)(1( 21 ）（ H反應(yīng)器高度 m； N催化劑層數(shù)； C1支撐，安裝催化劑空間高度 14 C2整流層安裝高度和安裝空間高度 2除塵器的選擇 3.33.3 除塵計(jì)算除塵計(jì)算 3.3.13.3.1 除塵效率除塵效率 C Cs 1 3 1067. 2 200 1 = 92.51% 式中 C-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下

27、煙氣含塵濃度, 3 /mmg -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值, s C 3 /mmg 3.3.23.3.2 工作狀況下煙氣流量工作狀況下煙氣流量 )h/m( T TQ Q 3 =11268.817 273 )160273(2.87104 Q )h/m( 3 式中 Q-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量, )h/m( 3 -工況下煙氣溫度,K T T-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度,273K 則煙氣流速為 )/(3.13 3600 11268.817 3600 3 sm Q 又因?yàn)榕艧煖囟?160，煙氣阻力 1200 帕，考慮袋式除塵器 3.3.33.3.3 除塵器設(shè)計(jì)除塵器設(shè)計(jì) 3.3.3.13.3.3.1 過(guò)濾面積過(guò)

28、濾面積 3 .8187 160 17.811268 60 m v Q A 15 3.3.43.3.4 除塵器的選擇：除塵器的選擇： 根據(jù)除塵器的處理煙氣量和總過(guò)濾面積，可以選定除塵器型號(hào)規(guī)格， 參考除塵器手冊(cè)選擇 DFC-6-524 型號(hào)的反吹袋式除塵器。其主要性 3 能與主要結(jié)構(gòu)尺寸見下表： 表 1 DFC-6-524 型號(hào)反吹袋式除塵器的性能參數(shù) 型號(hào)材質(zhì)過(guò)濾風(fēng)速 / (m/min) 處理風(fēng)量 / /h)(m3 過(guò)濾面積 / 2 m DFC-6- 524 滌綸或玻 纖 1.031440524 濾袋尺寸 /mm 濾袋數(shù)量 /條 除塵器阻 力/KPa 使用溫度 / C 室數(shù)/個(gè) 6100180

29、 1521.52.0 或 130 280 4 主要結(jié)構(gòu)尺寸（mm）： 型號(hào) h 1 H 2 H 3 HabD DFC-6- 524 810153 98 606 0 492 0 393 8 401 2 700 3.43.4 脫硫設(shè)計(jì)和計(jì)算脫硫設(shè)計(jì)和計(jì)算 3.4.13.4.1 噴淋塔內(nèi)流量計(jì)算噴淋塔內(nèi)流量計(jì)算 假設(shè)噴淋塔內(nèi)平均溫度為，壓力為 120KPa，則噴淋塔內(nèi)煙氣流量 C80 為： K)(1 Pa 101.325 273 t273 QQV 16 式中：噴淋塔內(nèi)煙氣流量，； 標(biāo)況下煙氣流量，； K除塵前漏氣系數(shù)，00.1； 代入公式得： 3.4.23.4.2 噴淋塔徑計(jì)算噴淋塔徑計(jì)算 依據(jù)石灰

30、石煙氣脫硫的操作條件參數(shù)，可選擇噴淋塔內(nèi)煙氣流速 ，則噴淋塔截面 A 為： smv3 2 2 . 1 3 6 . 3 m v Q A 則塔徑 d 為： m A d24 . 1 14 . 3 2 . 144 取塔徑 mmD1240 3.4.33.4.3 噴淋塔高度計(jì)算噴淋塔高度計(jì)算 噴淋塔可看做由三部分組成，分成為吸收區(qū)、除霧區(qū)和漿池。 3.4.3.13.4.3.1 吸收區(qū)高度吸收區(qū)高度 依據(jù)石灰石法煙氣脫硫的操作條件參數(shù)得，選擇噴淋塔噴氣液反應(yīng)時(shí)間 t=3s，則噴淋塔的吸收區(qū)高度為： 6m32tH1 v 3.4.3.23.4.3.2 除霧區(qū)高度除霧區(qū)高度 除霧器設(shè)計(jì)成兩段。每層除霧器上下各設(shè)有

31、沖洗噴嘴。最下層沖洗噴嘴 距最上層(3.43.5)m。 smQV 3 6 . 306. 01 201 325.101 273 80273 13 . 3 17 則取除霧區(qū)高度為： mH5 . 3 2 3.4.3.33.4.3.3 漿池高度漿池高度 漿池容量 V1 按液氣比漿液停留時(shí)間 t1 確定： tQ G L V1 式中： 液氣比，取； G L 3 18mL Q標(biāo)況下煙氣量，； hm3 t1漿液停留時(shí)間，s； 一般 t1 為，本設(shè)計(jì)中取值為，則漿池容積為： min8min4min5 33 1 9 . 16 60 5 817.112681018mV 選取漿池直徑等于或略大于噴淋塔 D0，本設(shè)計(jì)中

32、選取的漿料直徑為 D0=3m，然后再根據(jù) V1 計(jì)算漿池高度： 2 1 1 3 D 4V H 式中：h0漿池高度，m； V1漿池容積，； 3 m D0漿池直徑，m。 m39 . 2 333.14 9 . 164 H3 從漿池液面到煙氣進(jìn)口底邊的高度為 0.82m。本設(shè)計(jì)中取為 1.2m。 3.4.3.43.4.3.4 噴淋塔煙氣進(jìn)口高度設(shè)計(jì)：噴淋塔煙氣進(jìn)口高度設(shè)計(jì)： 噴淋塔煙氣進(jìn)口高度，煙氣出口高度與進(jìn)口高度相 mh92 . 0 20 9 . 16 4 同 3.4.3.53.4.3.5 吸收塔高度吸收塔高度： m93.14292 . 0 2 . 139 . 2 3.562HHHH 4321 H

33、 18 3.4.3.63.4.3.6 新鮮漿料的確定新鮮漿料的確定 slgs OHCaSOOHSOCaO 2322 22 1mol 1mol 因?yàn)楦鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)一般鈣/硫?yàn)椋?.05：1.1，此處設(shè)計(jì)取為 1.05 則由平衡 計(jì)算可得 1h 需消耗 CaO 的量為： 3 1.05 0.5 14 107350mol h 7350 56 411.6 1000 kg h 3.53.5 煙囪的設(shè)計(jì)煙囪的設(shè)計(jì) 3.5.13.5.1 煙囪高度的確定煙囪高度的確定 首先確定共用一個(gè)煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量 )/(ht ，然后根據(jù) 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定確定煙囪的高度. 表 2 鍋爐煙囪的高度 M W 0

34、. 7 0.7 1.4 1.4 2.8 2.8 7 71 4 14 28 鍋爐房 總裝機(jī)容量 t /h 1122441 0 10 20 20 40 煙囪最 低高度 m202530354045 由于所有鍋爐的總的蒸發(fā)量為 45t/h,無(wú)法從表中查出，所以我假設(shè)選定煙 囪高度為 50m 3.5.23.5.2 煙囪直徑的計(jì)算煙囪直徑的計(jì)算 煙囪出口內(nèi)徑可按下式計(jì)算： Q d0188 . 0 19 Q通過(guò)煙囪的總煙氣量， hm / 3 按表三選取的煙囪出口煙氣流速，。 sm / 表 3 煙囪出口煙氣流速 運(yùn) 行 情 況 通風(fēng)方式 全負(fù)荷時(shí) 最小負(fù)荷 機(jī)械通風(fēng) 1020 45 自然通風(fēng) 68 253 選

35、定=4 sm / )(0.998 4 11268.817 0188 . 0 md 圓整取 d=0.998m 煙囪底部直徑 Hidd2 21 md3.9985003 . 0 20.998 1 式中 煙囪出口直徑，m 2 d H煙囪高度，m i煙囪錐度，取 i=0.03 3.5.43.5.4 煙囪的抽力煙囪的抽力 B tt HS pk y ) 273 1 273 1 (0342 . 0 3 10325.101) 160273 1 10273 1 (500342 . 0 y S =212 a P 式中 H煙囪高度，m 外界空氣溫度， k t C o 煙囪內(nèi)煙氣平均溫度， p t C o 20 B當(dāng)?shù)?/p>

36、大氣壓， 取標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 a P 3.5.53.5.5 煙囪高度校核煙囪高度校核 假設(shè)吸收塔的吸收效率為：96%，可得排放煙氣中二氧化硫的濃度為： 33 4 . 2041011 . 5 %961 2 mmg so 二氧化硫排放的排放速率： sgQv vsoso 35 . 7 6 . 3 4 . 204 22 式中：為一個(gè)常數(shù)，一般取，此處取 0.7； z y 1.50 H煙囪有效源高； 3 2 max 172. 0.70 72 . 2 50414 . 3 35. 72 mmg 查國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)符合要求。 3.63.6 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3.6.13.6.1 管徑的

37、計(jì)算管徑的計(jì)算 假設(shè)管道采用薄皮鋼管，管內(nèi)煙氣流速為 15m/svo 則管道直徑為： d 0 Q2 . 14 d v 式中：160時(shí)的煙氣流量，； 煙氣流速，； Q C/hm30 v m/s 1.2修正系數(shù) 代入相關(guān)值得： = 0.57mm 0 Q2 . 14 d v 參照?qǐng)A形通風(fēng)管道規(guī)格，取為，則實(shí)際煙氣流速為 1000mm 0 v 21 15.84m/s 153.14 13 . 3 1.24 2 0 v 3.6.23.6.2 摩擦壓力損失摩擦壓力損失 2 2 v d L PL 式中 L管道長(zhǎng)度，m d管道直徑，m 煙氣密度， 3 /mkg 管中氣流平均速率 v 摩擦阻力系數(shù) 對(duì)于 1400

38、 圓管 L=9.5m )/(88 . 0 334 273 4 . 1 160273 273 3 mkg n )(12.94 2 14.7288 . 0 4 . 1 5 . 9 02 . 0 2 PapL 3.6.33.6.3 局部壓力損失局部壓力損失 (Pa) 2 2 v p )(93.21 2 14.7288 . 0 23 . 0 2 22 Pa v p 彎頭， 90 23 . 0 式中 異形管件的局部阻力系數(shù)可查到 v與 像對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流速率,m/s 煙氣密度, 3 m/kg 22 3.6.43.6.4 除塵器進(jìn)氣管的計(jì)算除塵器進(jìn)氣管的計(jì)算 漸縮管的計(jì)算 45時(shí),=0.1 取 =45,

39、v=13.0m/s )(4 . 7 2 0 . 1388 . 0 1 . 0 2 22 Pa v p 30Z 形彎頭 )(6 . 0595 . 0 39 . 2 985 . 2 mh 157 . 0 ,42 . 0 4 . 1/6 . 0/取Dh Re 由手冊(cè)查得 0 . 1 Re =1.00.157=0.157 )(11.6 2 13.088 . 0 157 . 0 2 22 Pa v p 漸擴(kuò)管 79 . 1 4 4985 . 0 14 . 3 135 . 0 2 2 1 A A 查大氣污染控制工程附表十一,并取 =30 則 =0.19 )(14.1 2 13.088 . 0 19 . 0 2 22 Pa v p 23 3.6.53.6.5 除塵器出氣管的計(jì)算除塵器出氣管的計(jì)算 漸擴(kuò)管的計(jì)算 45時(shí),=0.1 取 =30,v=20m/s )(7.4 2 13.088 . 0 1 . 0 2