某公司燒結(jié)機煙氣脫硫除塵工程設(shè)計方案

1、大氣污染控制工程課程設(shè)計專 業(yè)：環(huán)境工程學生姓名：朱晶晶學號： 200913030523完成時間： 2012年 6月目錄一、課程設(shè)計題目二、設(shè)計原始資料三、設(shè)計方案的確定四、設(shè)計計算煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度的計算（1）標準狀態(tài)下理論空氣量 .（2）標準狀態(tài)下理論煙氣量 .（3）標準狀態(tài)下實際煙氣量 .（4）標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度 .（5） 標準狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算 .2除塵器的選擇（1）除塵效率 .（2）除塵器的選擇 .3除塵器的設(shè)計4.脫硫吸收塔的設(shè)計5. 確定除塵器、風機和煙囪的位置及管道的布置 .（1）各裝置及管道布置的原則 .2）管徑的確定6. 煙囪的設(shè)計1）煙囪高度的確定

2、2）煙囪直徑的確定3）煙囪的抽力7. 系統(tǒng)阻力的計算（1）摩擦壓力損失 .（2）局部壓力損失 .（3）系統(tǒng)總總阻力 .8. 風機和電動機的選擇及計算 .（1） 風機風量的計算（2）風機風壓的計算（3）電動機功率的計算四、結(jié)束語五、參考資料六、附圖一、課程設(shè)計題目某公司燒結(jié)機煙氣脫硫除塵工程設(shè)計方案二、設(shè)計原始資料鍋爐型號：SZL4-13型，共4臺（2.8MWK 4）設(shè)計耗煤量： 600kg/h （臺）排煙溫度：160C煙氣密度（標準狀態(tài)下）： 1.34kg/m3煙氣在鍋爐出口前阻力： 800Pa 排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例： 16當?shù)卮髿鈮海?97.86kPa室外空氣溫度：-1 C空氣過

3、剩系數(shù)：a =1.4空氣含水（標準狀態(tài)下）按 0.01293kg/m3 煙氣其它性質(zhì)按空氣計算C=68%；H=4%；S=1%；O=5%；N=1%；W=6%；A=15%；V=13%按鍋爐大氣污染排放標準（GB13272001 ）中一類區(qū)二時段標準執(zhí) 行煙塵濃度排放標準（標準狀態(tài)下）：80 mg / m3二氧化硫排放標準（標準狀況下）：900 m/ m3凈化系統(tǒng)布置場地如圖3-1-1所示的鍋爐房北側(cè) 15m處，有一塊長 18M寬12M的空地，擬將凈化系統(tǒng)安置此處。三、設(shè)計方案的確定由于所處理的煙氣含塵較多，硫的含量也較多，故采用除塵與脫硫分 開的操作系統(tǒng)，得到更好的處理效果。鍋爐煙氣經(jīng)旋風除塵器除

4、塵后，通過風機后進入吸收塔。在 吸收塔內(nèi)煙氣向上流動且被向下流動的循環(huán)漿液以逆流方式洗 滌。在吸收塔中，采用石灰石/石灰法濕法煙法脫硫技術(shù)。經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級除霧器除霧，在此處將清潔煙氣 中所攜帶的漿液霧滴去除。同時按特定程序不時地用工藝水對除 霧器進行沖洗。進行除霧器沖洗有兩個目的，一是防止除霧器堵 塞，二是沖洗水同時作為補充水，穩(wěn)定吸收塔液位。最后，潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。四、設(shè)計計算1、煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度的計算(1)標準狀態(tài)下理論空氣量Qa： =4.76 1.867C5.56H0.7S-0.70Qa =4.76 1.867 0.68 5.56 0.04 0.7

5、 0.01 -0.7 0.05 = 6.968 (m3 / kg)式中C，H S，O 分別代表煤中各元素所含得質(zhì)量分數(shù)(2)標準狀態(tài)下理論煙氣量QS -1.867(C 0.375S) 11.2H1.24W 0.016Qa 0.79Qa 0.8NQs =1.867 (0.68 0.375 0.01)11.2 0.04 1.24 0.06 0.016 6.9680.79 6.968 0.8 0.01 = 7.4 24dshQs(kg/m3)0.16 0.1510.44= 2.3 10；(kg/m3)=2.333X 10 (mg/m)式中dsh排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分數(shù)A - 煤中不可燃成

6、分的含量Qs-標準狀態(tài)下實際煙氣量,(m /kg)(5)標準狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算Cso22SQs6 /10 (mg / m )(3)標準狀態(tài)下實際煙氣量Qs =Qs 1.016(a-1)Qa(m3/kg)標準狀態(tài)下煙氣流量 Q應(yīng)以m3 / h計，因此，Q = Qs設(shè)計耗煤量Qs =7.424 1.016 (1.4-1) 6.968 = 10.25m3 / kgQ =Qs設(shè)計耗煤量=10.25=24600(X 600 X 4m3/ h)式中a- -空氣過量系數(shù)Qs- 標準狀態(tài)下理論煙氣量,m3 / kgQa-標準狀態(tài)卜理論空氣量,m3/kg(4)標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度QsCsO22 0

7、.01 10610.25= 1.95 103(mg/m3)式中S煤中硫的質(zhì)量分數(shù)標準狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量,(m3/kg)Cs=39017.5=39017.5 =10.84(m3/s) 3600則煙氣流量為2.除塵器的選擇(1)除塵效率80=1 32.3I03=96.52%3標準狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標準中規(guī)定值 ，mg /m(2)除塵器的選擇(m3/h)T -工況下煙氣溫度,KT-標準狀態(tài)下溫度,273KQ式中C標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度，mg / m3工作狀況下煙氣流量QT (m3/h)T八 24600 父(273 +160) Q 二273式中Q 標準狀態(tài)下煙氣流量,(m3/h)36003.除

8、塵器的設(shè)計為達到煙氣流量及除塵效率，選擇脈式噴嘴袋式除塵器。選擇逆氣流清灰方式，則過濾氣速 vf=0.5-2.0m/min7-10簡易袋式除塵器乩上進氣內(nèi)濾式讓乩上進氣內(nèi)濾式讓, ,下進氣內(nèi)誌式下進氣內(nèi)誌式圖7-13脈沖噴吹袋式除塵器的結(jié)構(gòu) L進氣口;2徑制儀;3濾袋;4.濾袋框架;5.氣包;6.排氣閥;7.脈沖閥;8.噴吹管；9.凈氣箱$10掙氣出口文氏管；12.除塵箱;13.U形壓力計注4.檢修0;15.灰斗；15卸俎閥取 Vf=2.0m/min。-1 處同風呈幗門濾瓷規(guī)樓過濾血積過濾外型尺寸mm)卸灰口尺寸值)m3/h牛條mmm/minHWmm2N3系列GDF-2N3-9-2O2930-

9、1221012108120200081.4CLEZ548901900250*2503134GDF-2N39-253661-1525512108120*2500101.706-2.563901900250 x2503313GDF-2N3-9-3043951631512106120*3000122.106-2.558901900250*250 3492GDF-2N3-10-203254-1356012120120200090,4Q.62 549602000250*2503323GDF-2M3-1O2540681695012120120*2500113.00.6-2.554802000250 x25

10、0 3511GDF-2N310-304885-2035512120120300013570.6-Z5590020002502503700GDF-2N312-203906-1627512144120*2000108.50.6-Z552402300250*2503858GDF-2M3l2-254085-203551214412M500135.706-2.5S?402 MO250*250 4069GDF-2M3-12-305860-24420121441203000162.80.6-2.562402300250*250 4280GDF-2M3-12-356 &40-28500121441203500

11、190006-2 5674023002502504491GDF-2M3-13-2042331754Q121561202000117.6Q.62.554102&00250*2504172GOF-2N313255292-2205012156120-2500147.00.6-1559102500250 x250 4395GDF-2N313-306350-26460121561203000176.40.6-Z564102500250*250 4619GDF-2MH3357406*3087012156120 x3500205.80.6*2569102500250*250 4&41選擇GDF-2N3-13

12、-35除塵器;過濾面積：A=205.8m2 每條濾袋的面積：a：dl=3.14 0.12 3. 1.3188m濾袋條數(shù)：n =1564.脫硫吸收塔的設(shè)計所需空氣量：Qa =6.968 (m3 / kg)煙氣量：Qs =7.424(m3/kg)標況煙氣流量：Qv = 10.84 m3 s煙氣中氏濃度為： 二2 001 106 =1.95 1 03(mg/m3)10.25按照 900mg/m 3的排放標準，則脫硫率至少為1950-9001950100% =53.85%6.煙囪的設(shè)計1煙囪高度的確定首先確定共有一個鍋爐總額定出力-1/（t.h）112266810202635煙囪最低高度/m20253

13、0354045采用石灰石/石灰法濕法煙氣脫硫技術(shù)5.確定除塵器、風機和煙囪的位置及管道的布置（1）各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運行情況和鍋爐房現(xiàn)場的實際情況確定各裝置的位置。一 旦確定了各裝置的位置，管道的布置也就基本可以確定了。對各裝置及 掛到的布置應(yīng)力求簡單，緊湊，管路短，占地面積小，并使安裝、操作 和檢修方便。（2）管徑的確定d=4Q（m） JIVJIV取 v=i2m/s； d=1.07m,圓整后取直徑 1100mm式中Q工況下管內(nèi)煙氣流量，m/s ；V煙氣流速，m/s,（可查有關(guān)手冊確定，對于鍋爐煙塵V=1015m/s）煙囪的所有鍋爐的總蒸發(fā)量（t/h ），然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放

14、準 中的規(guī)定（表2）確定煙囪的高度。額定出力：4t/h額定壓力：1.27MPa 出口溫度：184C。故總蒸發(fā)量4X4=16t/h，煙囪最低高度取40m0.0188 . 24?0-1.3(m)Sy =0.0342H(1273 tk1273 tpSy =0.0342 40 (1273-11273 16096.86 103(2)煙囪直徑的計算煙囪出口內(nèi)徑可按下式計算：d =0.0188 QV vQ通過煙囪的總煙氣量，m3 / hv 按表三選取的煙囪出口煙氣流速，m /s。表四煙囪出口煙氣流速(m/s)運行情況通風方式全負荷時最小負荷機械通風12045自然通風6102.53選定v=5m / s圓整取d

15、=1.3煙囪底部直徑di =1.3 2 0.02 40 = 2.9m取 d1= 3m式中：d2煙囪出口直徑，mH煙囪咼度，mi 煙囪錐度，取 i=0.02(3)煙囪的抽力=181.13 Pa?煙氣密度,kg /m3v管中氣流平均速率-摩擦阻力系數(shù)取L=60m= 1.34(kg/m3)60pO.04-1.34 10.842= 171.77(Pa)式中H煙囪高度，mtk 外界空氣溫度，Ctp 煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，CB當?shù)卮髿鈮海琍a7、系統(tǒng)阻力的計算摩擦壓力損失L “2- -d 2式中L管道長度, d管道直徑，(2)局部壓力損失p v2 p 丸(Pa)2式中E 異形管件的局部阻力系數(shù)可查到v與E像

16、對應(yīng)的斷面平均氣流速率,m/s3p -煙氣密度，kg / ma.漸縮管 a =45 , E =0.1,v=10.84m/sA1.34匯10.842卩=0.17.78Pa2管路中共有兩個漸縮管，故 R=2X 7.78=15.56Pab. 90。彎管部分D=1100 取 R=D 則 E =0.23Qy= 1.1Q273 tP273101.325X-B(m3 /h)Hy =1.2 = 1.21559.77 -181.13273 160273 250靄 壽=382.56)2 ：p23 仁4 口84=i8.11Pa管路中共有4個90彎管，故 P5=4X 18.11=72.44Pa(3)系統(tǒng)總總阻力(其中

17、鍋爐出口前阻力為800pa,袋式除塵器壓力損失500pa)乂 . h =171.7715.5672.44800 500 =1559.77Pa8.風機和電動機的選擇及計算(1).風機風量的計算-1.1 24600 273 160 101.325 =44897.8(m3/h)27396.86式中1.1 風量備用系數(shù)；Q 標準狀態(tài)下風機前標態(tài)下風量，m/h ;tP風機前煙氣溫度，C,若管道不太長，可以近似取鍋爐排煙溫度;B當?shù)卮髿鈮毫Γ琸Pa。(2).風機風壓的計算273 tP 101.325293(Pa)273 tYB ?y式中1.2 風壓備用系數(shù)；-=h 系統(tǒng)總阻力，Pa；Sy煙氣抽力，Pa；

18、t P風機前煙氣溫度；ty 風機性能表中給出的實驗用氣體溫度，C；?y 標準狀態(tài)下煙氣密度，1.34kg/m3.計算出風機風量QY和風機風壓Hy后，可按風機產(chǎn)品樣本給出的性能曲線或表格選擇風機型號。選擇Y5-48 NO12.5D型號NeQy H y3600 1000 i 2(kw)產(chǎn)品型號產(chǎn)品型號祎速祎速I mi n序序S量血31)全壓全壓Ps1400133SOO6780342342794Y5-48 N?12.512501301796053833652223D1120127040542422696178210001241434843121斗51斗19(3).電動機功率的計算44897.8 382.56 1.3= 8.16(kw)3600 1000 0.8 0.95式中 QY風機風量，mVh ；HY風機風壓，Pa；n 1風機在全壓頭時的效率(一般風機為0.6，高效風機約為0.9)；n 2機械傳動效率，當風機與電機直接傳動時n 2=1，用聯(lián)軸器連接時n 2=0.950.98，用V形帶傳動時n 2=0.95 ；B 電動機備用系數(shù)，對引風機，B =1.3。根據(jù)電動機的功率，風機的轉(zhuǎn)速，傳動方式選擇電動機型號。選擇Y160M1-2 型號電動機電動機型號型號功率功率kWY132S1-2L L5.5Y112M-24Y10