SHF20-25型鍋爐中硫煙煤煙氣袋式除塵濕式脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目錄目錄 0前言 11 設(shè)計(jì)任務(wù) 11.1 設(shè)計(jì)題目 11.2 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) 1設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 12.1燃煤鍋爐煙氣量、煙塵及二氧化硫的濃度計(jì)算 22.1.1 理論空氣量計(jì)算 22.1.2 理論煙氣量計(jì)算 22.1.3 實(shí)際煙氣量計(jì)算 22.1.4 煙氣含塵濃度計(jì)算 32.1.5 二氧化硫濃度計(jì)算 32.1.6 處理流程 32.2 除塵設(shè)備的設(shè)計(jì)與計(jì)算 32.2.1 袋式除塵器的濾料及清灰形式 32.2 過濾面積計(jì)算 42.3 除塵器的選擇 42.3 脫硫設(shè)備的設(shè)計(jì)與計(jì)算 52.3.1 石灰石用量計(jì)算 52.3.2 吸收塔內(nèi)流量計(jì)算 52.3.3 吸收塔徑計(jì)算 52.3.4 吸收塔高度計(jì)算 6

2、2.4 煙囪設(shè)計(jì)計(jì)算 72.4.1 煙氣釋放熱計(jì)算 72.4.2 煙囪直徑的計(jì)算 82.4.3 煙氣抬升高度計(jì)算 92.4.4 煙囪的幾何高度計(jì)算 92.4.6 煙囪高度校核 93 設(shè)計(jì)心得 10附錄：排放標(biāo)準(zhǔn)；參考文獻(xiàn)、尸、前言我國(guó)大氣污染特征，除塵技術(shù)概述 ，脫硫技術(shù)概述（至少 8 千字）1 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)題目SHF20-25型鍋爐中硫煙煤煙氣袋式除塵濕式脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù) （學(xué)號(hào)尾號(hào)不同，原始數(shù)據(jù)不同 ）新建一鍋爐型號(hào)：SHF20-25,雙鍋筒橫置式沸騰爐，蒸發(fā)量 20t/h,出口蒸 汽壓力25Mpa。設(shè)計(jì)耗煤量：2.4t/h設(shè)計(jì)煤成分： CY=62.5% ， HY=

3、4% ， OY=3% ， NY=1% ， SY=1.5% ， AY=20% Wy=8% ;排煙溫度：160 C ;空氣過剩系數(shù)二1.2;飛灰率=35% ;煙氣在鍋爐 出口前阻力800P&污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中 2類區(qū)新建排污 項(xiàng)目執(zhí)行。設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（1）根據(jù)燃煤的原始數(shù)據(jù)計(jì)算鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量，煙塵和二氧化硫濃度。（2）凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析，包括凈化設(shè)備的工作原理及特點(diǎn);運(yùn)行參數(shù)的 選擇與設(shè)計(jì);凈化效率的影響因素等。（3）除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（袋式除塵器）（4）脫硫設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算（石灰石濕式除塵）（5）煙囪設(shè)計(jì)計(jì)算7）繪制系統(tǒng)流程圖一張2.1燃煤鍋爐煙氣量、煙塵及二氧化

4、硫的濃度計(jì)算2.1.1理論空氣量計(jì)算以1kg中硫煙煤燃燒為基礎(chǔ)，貝U：質(zhì)量/g物質(zhì)的量/mol（分子）理論需氧量/molC62552.0852.08H402010O300.94N100.36S150.470.47灰分200h2o804.44所以理論需氧量為：Q152.08 100.470.9461.61mol/kg假定干空氣中氮和氧的摩爾比為 3.78,則1kg中硫煤完全燃燒所需要的理論空氣量為：Q2 Q1(3.78 1)61.61 (3.78 1)294.05mol/kg2.1.2理論煙氣量計(jì)算Q352.08 200.474.4461.613.78309.88mol/kg2.1.3實(shí)際煙氣量

5、計(jì)算空氣過剩系數(shù)1.2時(shí)，實(shí)際煙氣量為：Q4 Q3 Q20.2309.88 294.50 0.2368.78mol/kg22 4即 368.788.26m3/kg1000煙氣流量Q應(yīng)以m3/h計(jì)，設(shè)實(shí)際耗煤量為 m=2400kg，所以標(biāo)況下實(shí)際煙氣量：Q Q4 m 8.26 240019824m 3/h2.1.4煙氣含塵濃度計(jì)算煙氣含塵濃度:0.15 2008.2633.63g/m333630mg/m3式中：V 飛灰率A 灰分Q4Q4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，m3/kg2.1.5二氧化硫濃度計(jì)算Ci64 0.473.65g/m3Q433650mg/m2.1.6處理流程畫流程圖，并對(duì)流程進(jìn)行說明2

6、.2除塵設(shè)備的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.2.1袋式除塵器的濾料及清灰形式由于煙氣的溫度為160 C，可以選擇玻璃纖維濾袋，選用的清灰方式為逆氣流清灰，根據(jù)表1選擇過濾氣速Vf1.0m/min。表1粉塵種類纖維種類清灰方式過濾氣速/（m/min）飛灰（煤）玻璃、聚四氯乙 烯逆氣流、脈沖噴吹、 機(jī)械振動(dòng)0.581.8飛灰（油）玻璃逆氣流1.982.35飛灰（焚燒）玻璃逆氣流0.762.2過濾面積計(jì)算160 C下的煙氣流量為:PPNTnT19824 咤 03 16) 31442.45m3/h101.325273式中：Q 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，m3/hPn 當(dāng)?shù)貙?shí)際大氣壓，取一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即PN = P=101

7、.325KPaTn 排煙溫度所以總過濾面積：Q60vF31442.4560 1.02524.04m2.3除塵器的選擇根據(jù)除塵器的處理煙氣量和總過濾面積，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 。其主要性能與主要結(jié)構(gòu)尺寸見下表：表2 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)過濾風(fēng)速/(m/mi n)處理風(fēng)量3/(m /h)過濾面積/m2DFC-6-524滌綸或玻纖1.031440524濾袋尺寸/mm濾袋數(shù)量/條除塵器阻力使用溫度/C室數(shù)/個(gè)/KPa180 61001521.52.0130 或 2804主要結(jié)構(gòu)尺寸(mm):型號(hào)hH1H2H3

8、abDDFC-6-5248101539860604920393840127002.3脫硫設(shè)備的設(shè)計(jì)與計(jì)算2.3.1石灰石用量計(jì)算按照排放標(biāo)準(zhǔn)，則脫硫率至少為3650 200 100%94.5%，設(shè)系統(tǒng)鈣硫比1.2,3650則需去除的 SO2 的 mol 數(shù)為：2.4 1000 1.5% 0.945 1000 1063mol/h32一天內(nèi) 石灰石的消耗量為：1063 1.2 100 24127560 24g3.06144t2.3.2吸收塔內(nèi)流量計(jì)算假設(shè)吸收塔內(nèi)平均溫度為80 C,壓力為120KPa，貝帔收塔內(nèi)煙氣流量為：QvQ寫?yīng)?1 K式中：Qv 吸收塔內(nèi)煙氣流量，m3/s ；Q 標(biāo)況下煙氣流

9、量，m3/s ；K除塵前漏氣系數(shù)，00.1;Qv(10.05)6.31m3/s19824273 80101.32536002731202.3.3吸收塔徑計(jì)算依據(jù)石灰石煙氣脫硫的操作條件參數(shù)，可選擇吸收塔內(nèi)煙氣流速v 3m/s，則吸收塔截面A為:Qv6.3132.10m24 2.10.3.14則塔徑d為:1.64m取塔徑D01700mm234吸收塔高度計(jì)算吸收塔可看做由三部分組成，分成為吸收區(qū)、除霧區(qū)和漿池。(1) 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，設(shè)吸收塔噴 氣液反應(yīng)時(shí)間t=3s，則吸收塔的吸收區(qū)高度為：H1 v t 3 3 9m吸收區(qū)一般設(shè)置36個(gè)噴淋層，每個(gè)噴淋層都裝有多個(gè)

10、霧化噴嘴，本設(shè)計(jì) 中設(shè)置4個(gè)噴淋層，噴淋層間距為2m,入口煙道到第一層噴淋層的距離為 2m， 最后一層噴淋層到除霧器的距離1m。(2) 除霧區(qū)高度：除霧器用來分離煙氣所攜帶的液滴，在吸收塔中，由上下兩 極除霧器(水平或菱形)及沖水系統(tǒng)(包括管道、閥門和噴嘴等)構(gòu)成。每層除霧 器上下各設(shè)有沖洗噴嘴8。最后一層噴淋層到除霧器的距離1m,除霧器的高度為 2.5m 除霧器到吸收煙道出口的距離為 0.5m。則取除霧區(qū)高度為：H2 4m(3) 漿池高度：漿池容量V,按液氣比漿液停留時(shí)間t,確定：V! Q tG式中：L 液氣比，一般為1525L/m 3，取15L/m3 ;GQ標(biāo)況下煙氣量，m3/h ;t1

11、漿液停留時(shí)間，s，般t1為4min 8min，本設(shè)計(jì)中取值為5min ;1553V11982424.78m3100060選取漿池直徑等于吸收塔 D0，本設(shè)計(jì)中選取的漿池直徑 D1為1700mm,然后再根據(jù)V計(jì)算漿池高度:H34V12nDi式中：H3 漿池高度，m；V1 漿池容積，mH324.783.14 1.7 1.710.92m從漿池液面到煙氣進(jìn)口底邊的高度為0.8：2m。本設(shè)計(jì)中取為1.5m。(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203.210.52m，煙氣出口高度與進(jìn)口高度相同(5) 吸收塔高度:H H1 H2 H39 4 10.921.50.52 226.46m2.4煙囪設(shè)

12、計(jì)計(jì)算具有一定速度的熱煙氣從煙囪出口排除后由于具有一定的初始動(dòng)量 ，且溫度 高于周圍氣溫而產(chǎn)生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。這相對(duì)增加了煙囪 的幾何高度，因此煙囪的有效高度為：H Hs AH式中：H煙囪的有效高度，m；Hs 煙囪的幾何高度，m；2.4.1煙氣釋放熱計(jì)算AT0.35Pa QvAH 煙囪抬升咼度，m。Qh式中：Qh 煙氣熱釋放率，kw ；Pa 大氣壓力，近似取一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓101.325kPaQv 實(shí)際排煙量，m3/sTs 煙囪出口處的煙氣溫度，433K ；Ta 環(huán)境大氣溫度取環(huán)境大氣溫度Ta=293K，大氣壓力Pa=101.325kPa T Ts Ta 433 393140

13、K環(huán)境大氣壓下的煙氣流量:Qv39.17m /s宓 60 咤（1 0.05）3600273101.3250.35Pa Qv0.35 1013.25 9.171404331051.46kw2.4.2煙囪直徑的計(jì)算煙囪平均內(nèi)徑可由下式計(jì)算4Qn式中：Qv 實(shí)際煙氣流量，m3/s ;u煙氣在煙囪內(nèi)的流速，m/s，取20m/s。4 9.173.14 200.76m取煙囪直徑為DN800mm;校核流速 v 4Q2-色17 18.25m/s 。nD 3.14 0.802.4.3煙氣抬升高度計(jì)算由 Qh v1700kw，可得(1.5VsD O.OIQh) Hu式中：s 煙囪出口流速，取20m/s ;D 煙囪

14、出口內(nèi)徑，m ； u 煙囪出口處平均風(fēng)速，取 10m/s.2 (1.5 20 0.80 0.01 1051.46) H6.90m102.4.4煙囪的幾何高度計(jì)算本設(shè)計(jì)的鍋爐燃煤量為2.4t/h，根據(jù)表2中鍋爐總?cè)萘颗c煙囪最低允許高度 的關(guān)系，取煙囪幾何高度為Hs 30m。表3鍋爐房總?cè)萘颗c煙囪最低允許高度關(guān)系鍋爐房總?cè)萘?t/h )MW煙囪最低允許咼度(m )10.720120.12 1.425241.4 2.8304102.8 73510 207144020 4014 2845則煙囪有效高度為:H HS H 30 6.936.9m2.4.6煙囪高度校核假設(shè)吸收塔的吸收效率為80%，可得排放煙氣中二氧