某燃煤采暖锅炉房烟气除尘脱硫系统设计.doc

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大气污染控制工程课程设计燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计学校：_________院系：环境学院专业：环境工程姓名：_________学号：_________指导教师：__________ 目录第一章总论21.1前言21.2设计任务书21.2.1设计题目21.2.2设计目的31.2.3设计原始资料31.2.4设计内容和要求41.3设计依据和原则4第二章除尘器系统52.1方案确定与认证52.2工艺流程描述5第三章主要及辅助设备设计与选型53.1烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算53.1.1标准状态下理论空气量53.1.2标准状态下理论烟气量63.1.3标准状态下实际烟气量63.1.4标准状态下烟气含尘浓度73.1.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算73.2除尘器的选择7参考文献8 第一章总论1.1前言目前，越来越多的环境问题出现在了人们的生活中，其中包括水污染、环境污染、大气污染、噪声污染、固体废弃物污染等等，这些污染在有形和无形中对人们的生活和健康产生了影响。其中危害性最大、范围最广就是大气污染，他是潜移默化的，在人们不知不觉中使人们的健康受到影响，大气污染对人体的的危害是多方面的，主要表现在呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。对于植物而言，大气污染物尤其是二氧化硫等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或则直接使叶脱落枯萎；当污染物浓度不高时，会对植物产生慢性危害，使植物叶片退绿，或则表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能受到影响，造成植物产量下降，品质变坏。除尘脱硫一体化是将高温煤气中的粉尘颗粒和气态so2在一个单独的捕集单元中脱硫。除尘脱硫一体化装置可概括为干法和湿法两中目前国内外已开发了大量脱硫除尘一体化装置，主要有水膜除尘器、文丘里旋风水膜除尘器、卧式旋风水膜除尘器、喷淋塔除尘脱硫装置、冲击式水浴除尘器、自激式除尘器、旋流板塔脱硫除尘一体化装置以及高压静电滤槽复合型卧式除尘器等湿式处理装置。由于除尘脱硫一体化工艺具有投资少、运转费用低、脱硫率适中、操作管理简便、结构紧凑、占地面积小等优点，近年来已被广泛应用。1.2设计任务书1.2.1设计题目某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计1.2.2设计目的进一步消化和巩固大气污染控制工程所学内容，并使所学知识系统化，培养运用所学知识进行工程设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法、以及步骤，培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。 1.2.3设计原始资料锅炉型号：SZL4－13型，4台，（2.8MW×4）设计耗煤量：600吨/年·台排烟温度：150℃标准状态下烟气密度：1.34kg/m3；空气过剩系数：α＝1.2飞灰占煤中不可燃成分比例：18％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：-1℃；空气含水（标准状态下）：按0.01293kg/m3；烟气其他性质按空气计算。煤的工业分析值：煤质表（其参数见个人参数附表）（%）CYHYSYOYNYWYAYVY45113按锅炉大气污染物排放标准（GB13271——2001）中二类区标准执行。烟尘浓度排放标准（标准状态下）：200mg/m3二氧化硫排放标准（标准状态下）：900mg/m31.2.4设计内容和要求设计内容：1)计算燃煤锅炉排烟量、烟尘及SO2浓度；2)净化系统设计方案的分析确定；3)除尘器的比较和选择：确定除尘器类型、型号及规格，并确定其主要运行参数；4)管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置，并计算各管段的管径、长度、烟囱高度、出口内径以及系统总阻力；5)风机及电机的选择设计：根据净化系统所处理的烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率；6)按照工程制图要求绘制3号工程图一张（除尘设备结构详图）。 设计成果要求：1)编写设计说明书：重点是对方案确定、设计计算、设备选型的说明与合理性分析以及其它有关设计的简图等；设计说明书要力求文字简明、通顺，内容完整、条理清晰；图表要清楚整齐，每个图、表都要有名称和编号，并与说明书中内容一致。说明书内容应包括：a.封面；b.目录；c.前言；d.正文（相关法规、标准、计算及设备选型）；e.小结；f.参考文献。2)完成设计图纸1张（3号图纸，除尘设备结构详图）。课程设计图纸应能较好地表达设计意图，按比例绘制，图面布局合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定。最后成果及图表要字体工整，与设计说明书一起装订成册。合订时，说明书在前，附表和附图分别集中，依次放在后面。1.3设计依据和原则锅炉设备是燃料的化学能转化为热能，又将热能传递给水，从而产生一定温度和压力的蒸汽和热水的设备。锅炉型号：SZL4—13型，SZ——双锅筒纵置式，L——链条炉排，4——蒸汽锅炉额定蒸发量为若干t/h或热水锅炉额定供热量为若干104kcal/h新单位制应为MW。燃料燃烧就是供给足够的氧气，也就是想炉膛内供给足够的空气。冬季室外温度：-1℃，设备安装在室外，考虑在冬天设备的防冻措施，以及冬季排气冷凝形成的水雾、烟雾等。按锅炉大气污染物排放标准（GB13271—2001）中二类区标准执行，故建地应在二类区：城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。 在设计过程中要考虑各除尘器的除尘效率，设备用费等各项技术经济条件。通过计算，根据工况下的烟气量、烟气温度及达到的除尘效率选择除尘器。我选择的是XL型旋流式水膜脱硫除尘器技术工艺，具有结构简单、压力损失小、操作稳定、脱硫除尘效率高等优点。第二章除尘器系统2.1除尘器系统概述对于XL型旋流式水膜脱硫除尘器是一种高效的除尘器，除尘效率可达98%以上，除尘器本体阻力低于900Pa，用现在的锅炉引风机就可以保证锅炉的正常运行。XL型旋流式水膜脱硫除尘器内的旋风子采用铸铁或者陶瓷制作，厚度大于6MM，因此有良好的耐磨性能。除尘效率高，不产生二次污染。它是工业锅炉烟气除尘和其他粉尘治理的理想设备！2.2工艺流程描述锅炉烟气由引风机抽出，首先含尘气体进入除尘器气体步室入口，通过导向器在旋风子内部旋转，气体在离心力的作用下，粉尘被分离。降落在集尘箱内，经锁气器排出。净化了的气体，形成上升的旋流。经排气管汇于汇风室，后经除尘由出口经引风机排人烟囱排入大气中。本除尘器适用于各种型号各种燃烧方式锅炉的烟尘治理。第三章主要及辅助设备设计与选型3.1烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算3.1.1标准状态下理论空气量 式中C,H,S,O—分别为煤中各元素所含的质量分数。计算：3.1.2标准状态下理论烟气量式中--标准状态下理论空气量，--煤中水分所占质量分数，--N元素在煤中所占质量分数，计算：3.1.3标准状态下实际烟气量式中空气过量系数；标准状态下理论烟气量，标准状态下理论空气量，计算：注意：标准状态下烟气流量Q以m3/h计，因此： 锅炉型号：SZL4－13型，4台设计耗煤量600kg/h（1台）则则标准状态下烟气流量3.1.4标准状态下烟气含尘浓度式中排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数；煤中不可燃成分的含量；标准状态下实际烟气量，。计算：3.1.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算式中煤中可燃硫的质量分数标准状态下燃煤产生的实际烟气量，计算：3.2除尘器的选择1.除尘器应达到的除尘效率（%）式中标准状态下烟气的含尘浓度，标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值， 计算：2、除尘器应达到的脱硫效率（%）式中--标准状态下锅炉二氧化硫排放标准中规定值，--标准状态下烟气的含二氧化硫浓度，计算：3.除尘器的选择工况下烟气流量式中标况下烟气量，工况下烟气温度，K标况下温度，273K计算:根据烟尘的粒径分布或种类、工况下的烟气量及要求达到的除尘器效率和所需去除硫效率的要求确定除尘器：选择XL型旋流式水膜脱硫除尘器，具体如图。表1XL型旋流式水膜脱硫除尘器性能参数表及尺寸规格（mm)规格DD1H4H3H2H1HAA1A2BXL-4120010001450275010007005900500620660400B1B2φφ1φ2EFG5205606007007503007001500重量(kg)处理烟气量（m3/h）除尘效率（%）脱硫效率（%）筒体阻力Pa进口烟速m/s出口烟速m/s进口流速m/s 50012000≧9072~89700~90017~238~1417~23参考文献[1]郝吉明，马广大等编著.《大气污染控制工程》，北京：高等教育出版社.2002[2]黄学敏，张承中主编.《大气污染控制工程实践教程》，北京：化学工业社.2003[3]熊振湖，费学宁等主编.《大气污染防治技术及工程应用》，北京：机械工业出版社.2003[4]夏喜英主编.《锅炉及锅炉房设备》，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2001[5]张殿印，王纯主编.《除尘工程设计手册》，北京：化学工业出版社.2003[6]王玉彬主编.《大气环境工程师实用手册》北京：中国环境科学出版社.2003