燃煤锅炉烟气的除尘脱硫工艺设计

燃煤锅炉烟气的除尘脱硫课程设计

专业：环境工程

班级： B080703

学号： B08070304

姓名：曹书杰

指导老师：高辉

目录

前言 (3)

1 设计任务书 (4)

1.1课程设计题目 (4)

1.2设计原始材料 (4)

2 设计方案的选择确定 (4)

2.1除尘系统选择的相关计算 (4)

2.2 旋风除尘器的工作原理、应用及特点 (6)

2.3 旋风除尘器的结构设计及选用| (6)

2.4 旋风除尘器分割粒径、分级效率和总效率的计算 (7)

2.5脉冲袋式除尘器的工作原理、应用及特点 (7)

2.6 袋式除尘器的结构设计及选型 (8)

3 除尘系统效果分析 (8)

4锅炉烟气脱硫工艺的论证选择 (9)

5 风机和泵的选用及节能设备 (13)

7 设计结果综合评价 (14)

前言

近20年来,随着国民经济的迅速发展,我国的SO2排放量连年增长, SO2的排放已导致许多地区出现了严重的酸雨现象,由此引起我国酸雨区不断扩大,造成全国每年经济损失1000亿元以上,接近当年国民生产总值的2%。烟气脱硫是当前环境保护的一项重要工作。在大气污染防治技术的研究开发方面，近年来我国取得众多成果，与此同时，大气污染的治理也取得了很大进展。

本次课程设计的题目是蒸发量为20t/h燃煤锅炉烟气脱硫除尘装置的设计。主要涉及内容包括根据锅炉生产能力，燃煤量，煤质等数据计算烟气量，烟尘浓度和SO2浓度；根据排放标准论证除尘系统和确定旋风除尘器型号，并计算旋风除尘器各部分的尺寸；根据粉尘粒径分布数据计算所设计旋风除尘器的分割粒径，分级效率和总效率；确定二级除尘设备型号，计算设备主要尺寸；计算除尘系统的总除尘

效率及粉尘排放浓度，并对烟气脱硫工艺进行论证选择，其中初步设计要求绘制除尘器结构图和烟气净化系统图各一张，设计深度为一般设计深度。

通过本次课程设计应掌握旋风除尘器和二级除尘设备袋式除尘器的工作原理，其中旋风除尘器的工作原理为含尘气流由进气管以较高的速度沿切向方向进入除尘器内在圆筒体与排气管之间的圆环内做旋转运动，尘粒在离心力的作用下，穿过气流流线向外筒壁移动，达到器壁后，失去其惯性，在重力和二次涡流的作用下，尘粒沿器壁向下滑动，直至排灰口排出。

设计标准主要参考《大气污染物排放限值》，工艺运行设计达到国家GB13271--91锅炉大气污染物排放标准。

除尘脱硫设计原则(1)脱硫率>80%。除尘效率>97%;(2)技术较为成熟,运行费用低;(3)投资省;(4)能利用现有设施;(5)建造工期短,方便;(6)系统简便,易于操作管理;(7)主体设备的使用寿命>8ａ;(8)烟气脱硫以氧化镁为主要吸收剂,并充分利用锅炉排渣水的脱硫容量,达到以废治废,降低运行成本的目的。

能用于烟气脱硫和除尘的设备很多，但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求，以袋式除尘器和旋流板为宜。

1.设计任务书

1.1课程设计题目

设计蒸发量为20t/h的燃煤锅炉烟气的除尘脱硫装置

1.2. 设计原始材料

1.煤的工业分析如下表（质量比，含N量不计）：

低位发热量

（KJ/Kg）

（kJ/kg）

2.锅炉型号：FG-35/

3.82-M型

3.锅炉热效率：75%

4.空气过剩系数：1.2

5.水的蒸发热：2570.8KJ/Kg

6.烟尘的排放因子：30%

7.烟气温度：473K

8.烟气密度：1.18kg/m3

9.烟气粘度：2.4X10-6 pa·s

10.尘粒密度：2250kg/m3

11.烟气其他性质按空气计算

12.烟气中烟尘颗粒粒径分布：

平均粒径

/μm

0.5

37.51525354555>60

粒径分布/％32015201610637

13.按锅炉大气污染物排放标准（GB13217-2001）中二类区标准执行：

标准状态下烟尘浓度排放标准：≤200mg/m3；

标准状态下SO2排放标准：≤900mg/m3；

2.设计方案的选择确定

2.1除尘系统选择的相关计算

（1）锅炉烟气含尘、含硫量计算

利用低位发热量、锅炉热效率、水的蒸发热求需煤量

蒸发量为20t/h的锅炉所需热量为需煤量

设1kg燃煤时

燃料成分名称可燃成分含量

(﹪) 可燃成分的量

(﹪)

理论需氧量

/mol

废气中组分

/mol

C H S O 水灰分65.7

3.2

1.7

2.3

9.0

18.1

54.75

16

0.53

——

——

——

54.75

8

0.53

-0.75

——

——

54.75 CO2

16 H2O

0.53 SO2

——

5 H2O

——

合计62.56

理论烟气量：62.56+62.56×0.79/0.21=297.9 (mol/kg)

在标准状态下的体积为：297.9×22.4×10-3=6.67 (m3/kg)

理论废气量：62.56×0.79/0.21+54.75+16+0.53+5=311.62mol/kg 在标准状态下理论废气体积：311.62×22.4×10-3=6.98 (m3)

在标准状态下实际烟气体积：6.98+6.67×（1.2-1）=8.31 (m3) SO2的浓度：C=4082 mg/m3

烟尘的浓度：C=6534 mg/m3

在473T时实际烟气量: Q=47951 m3/h

（2）烟尘的除尘效率计算