脱硫除尘设计任务书2

设计任务书 1 原始资料 1.1 江苏省盐城市东南热电有限公司自备热电站，装有3台蒸发量为75t/h的循环流化床锅炉和2台15MW的汽轮发电机组，锅炉型号为YG－75/5.29－M3。锅炉系统主要做热电联供使用。主要燃料采用徐州、淮南混煤，燃煤参数参见下表1。3台锅炉共用一个烟囱排放，要求每台锅炉配相宜的除尘脱硫系统。 表1 燃料煤质量表 项目 符合 设计煤种 低位发热量 Qnet，ar（kJ/kg） 20064 全水份 Mt(%) 8.39 干燥无灰基挥发份 Vdaf(%) 29 收到基灰份 Aar(%) 29.11 收到基碳成份 Car(%) 52 收到基氢成份 Har(%) 3.5 收到基氧成份 Oar(%) 5 收到基氮成份 Nar(%) 1.0 全硫 St, ar(%) 1.5 1.2 厂址位置：盐城市东南工业园区内，黄海路（即陈李线）以西。 1.3 气候与气象资料 拟建项目所在地区属亚热带湿润、半湿润季风气候。冬季为大陆性冷气控制，较寒冷雨雪少，最多风向为NNE；夏季受大陆性热低压和副热带高压影响，较炎热，雨水集中，最多风向为ESE；春秋季节长而不明显，春季干旱，秋季晴且日照长，全年主导风向为ESE。项目所在地主要气象特征见表2。

表2 评价区域气象特征表 序号 项目 统计项目 特征值 1 气温 年平均气温（℃） 14.4 年最高气温（℃） 39.1 年最低气温（℃） －11.1 2 风速 年平均风速（m/s） 3.1 3 气压 年平均气压（hpa） 1016.6 4 空气湿度 年平均相对湿度（％） 78 5 降水量 年平均降水量（mm） 1012.6

6 风向 全年主导风向 ESE 冬季主导风向 NNE 夏季主导风向 ESE 1.4 工程地质条件 项目拟建地属里下河沿海垦区，为海积平原。地面高程（废黄河基准面）0.6-2.2米之间，属低平原区。射阳县境内略呈东高西低，南北高中间低的状态。陆地面积高程差在1.4米左右。从微地形看，由于在陆地形成过程中受河流和海潮作用的差异，形成局部条带状的高地和洼地，高地多为海滩堆积过程中的自然堤，土壤质地偏沙性，洼地则为泻湖延伸部分或为古排水通道，土壤质地偏粘性。 项目所在地地震烈度属7度区，为设防区。 1.5 厂址选择 本项目属锅炉内脱硫。脱硫前的钙粉制备系统、碎煤系统及除尘系统均在锅炉旁边的空地上兴建，并预留空地供后期可能的进一步脱硫系统。

2 设计要求 2.1 采用技术成熟、安全、可靠的工艺和先进、简单、处理效果好的设计，确保环保设施运行正常，废气达标排放； 2.2 工程系统充分利用各设备特征，做到布局合理、占地空间小、投资小等特点； 2.3 工艺合理，选用设备使用寿命长，维护简单、方便，并且处理效果稳定，确保处理后废气达到国家环保标准排放； 2.4 完成脱硫除尘总体工艺设计和方案论证，并简述该项目的社会和环境效益，完成工艺流程图和立面图。 第2章 脱硫除尘总体工艺设计

2.1 设计范围 本工程的设计范围为江苏省盐城市东南热电有限公司自备热电站的烟气脱硫除尘系统。

2.2 设计规模[1]～[3] 2.2.1 烟气脱硫除尘系统： 2.2.1.1设计烟气量（每台锅炉）： （1）锅炉有效利用热Qyz： 查《热工基础》附表2（未饱和水与过热蒸汽表），得 P=5.29Pa，t=150℃时， h=635.27kJ/kg P=5.29Pa，t=450℃时， h=3305.13kJ/kg

Qyz=D（hgz－ hgz）=3600)27.63513.3305(10753=55622.08kJ/s （2－1） （2）燃料消耗量 M： 已知：η=0.85，Qt=20064 kJ/kg 则

M=htskgQtQyz/736.11/26.32006485.008.55622100 （2－2） （3）标况下实际烟气量Vy： ○1燃烧所需理论空气量V0： V0=0.0889Car+0.265Har+0.0333Sar －0.0333Oar （2－3） =0.0889（Car+0.375 Sar）+0.265 Har－0.0333Oar

=0.0889（52+0.375×1.5）+0.265×3.5－0.0333×5

=5.43Nm3/kg ○2理论氮体积V0N2： V0N2=0.79 V0+0.8×（Nar/100） （2－4） =0.79×5.43+0.8×（1.0/100）=4.30 Nm3/kg ○3三原子气体体积VRO2： VRO2=0.01866（Car+0.375 Sar） （2－5） =0.01866×（52+0.375×1.5）=0.98 Nm3/kg ○4理论水蒸气体积V0H2O： V0H2O=0.111 Har+0.0124Mar+0.0161 V0 （2－6） =0.111×3.5+0.0124×8.39+0.0161×5.43=0.58 Nm3/kg ○5理论干烟气体积V0g： V0g= VRO2+ V0N2=0.98+4.30=5.27 Nm3/kg （2－7） ○6理论湿烟气体积V0y： V0y= V0g+ V0H2O=5.27+0.58=5.85 Nm3/kg （2－8） ○7实际烟气量Vy： Vy= V0y+（α－1）V0=5.85+（1.7 －1）×5.42 （2－9） =9.644 Nm3/kg=113182 Nm3/h 其中，根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271－2001）燃煤锅炉中烟尘初始排放浓度，过量空气系数α=1.7。 （4）工况下实际烟气量Vy： t=20℃，P＝1atm Vy＝113182×27327320＝121474m3/h （2－10） （5）运行温度下实际烟气量Vy： t=150℃，P＝1atm Vy＝113182×273273150＝175370 m3/h

t=120℃，P＝1atm Vy＝113182×273273120＝162933 m3/h t=90℃，P＝1atm Vy＝113182×27327390＝150495 m3/h t=140℃，P＝1atm Vy＝113182×273273140＝171224 m3/h 2.2.2设计烟气温度： 140℃

2.3 设计介质参数[3]～[4] 2.3.1 烟气脱硫除尘系统： 2.3.1.1进口烟气污染物浓度： 2.3.1.1.1燃煤工业锅炉（沸腾炉）污染物产污系数： （1） 烟尘产污系数G烟尘：

G烟尘=1000·Ay·afh·103.01155.02911.0100011•KCfh （2

－11） =165.06 kg/t 其中，G烟尘——烟尘产污系数，kg/t；Ay——煤中含灰量，%； afh——烟尘中飞灰占灰分总量的分额，%； Cfh——烟尘中的含炭量，%； K——锅炉出力影响系数。 上述参数的取值如下表2－1所示： 表2－1 特定燃烧方式下参数取值 燃烧方式 K afh/% Cfh/% Ay/%

沸腾炉 1 50～60 取平均值55 0～5 取平均值3 29.11 （2） 二氧化硫SO2产污系数GSO2： GSO2=2×1000×SY×P=2×1000×0.01×0.85 （2－12） =17 kg/t 其中，GSO2——SO2产污系数，kg/t；SY——燃煤中含硫量，kg/t； P——燃煤中硫的转化率，%。 2.3.1.1.2系统脱硫除尘效率： （1） 除尘效率η烟尘： 烟尘密度ρ烟尘= G烟尘/ Vy=165.06/9.644=16198mg/Nm3 （2－13） 除尘效率η烟尘=（ρ烟尘－ρ标准）/ρ烟尘 （2－14） =（16198－80）/16198=99.51% 其中，根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271－2001），由于项目所在地属一类区，烟尘排放限值取ρ标准=80 mg/m3。 （2） 脱硫效率ηSO2： 二氧化硫SO2密度ρSO2= GSO2/ Vy=17/9.644=1668 mg/Nm3 （2－15） 脱硫效率ηSO2=（ρSO2－ρ标准）/ρSO2 （2－16）

=（1668－900）/1668=46.04% 其中，根据《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271－2001），由于项目所在地属一类区，二氧化硫排放限值取ρ标准=900 mg/m3。 2.3.1.1.3烟气的质量Gy和密度ρy： 烟气质量Gy=1－Aar/100+1.306αV0+ Gw （2－17） =1－29.11/100+1.306×1.7×5.85+0 =13.69707 kg/kg 其中，Aar——燃料的收到基灰分，%； Gw——当采用蒸汽雾化和蒸汽二次风时的蒸汽耗量，kg/kg，一般情况下为0。

理论烟气密度ρ0y=4203.1644.969707.13yyVG kg/m3 （2

－18） 烟气密度ρy=ρ0y－ρ烟尘=1.4203－0.016198=1.404 kg/m3