《2022年南充市某燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年南充市某燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统设计.docx（19页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品学习资源南充市某燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统设计四川师范高校化学与材料科学学院环境工程专业2021 2021 学年度其次学期期末大气污染掌握工程课程设计姓名：秦超学号： 2021080707日期： 2021 年八月二十日第一篇 设计说明书目录第一章工程概述21.1 工程名称、厂址21.1.1 工程名称2南充市城区某燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统设计21.1.2 厂址2欢迎下载精品学习资源1.2 设计标准及规范21.3 设计要求31.4 设计原就31.5 设计参数41.6 工程所在外环境关系（附图1）5其次章工艺设计52.1 除尘脱硫工艺挑选52.2 工艺原理62.3 工艺流程设计62.3.1 脱
2、硫剂配制系统62.3.2 脱硫除尘工艺设备设计72.3.3 废水处理系统设计72.4 烟气排放分析82.5 系统安全性、牢靠性设计82.5.1 厂区管道、管架、管沟82.5.2 爱护检修与起吊设施92.5.3 防腐92.5.4 材料9第一章工程概述1.1 工程名称、厂址1.1.1 工程名称南充市城区某燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统设计1.1.2 厂址南充市顺庆区西河路90 号.1.2 设计标准及规范1中华人民共和国大气污染防治法；2中华人民共和国环境爱护法（1989 年）；欢迎下载精品学习资源3中华人民共和国大气污染防治法（2000 年 4 月修订）；4中华人民共和国固体废弃物污染防治法（1995
3、 年）；5中华人民共和国水污染防治法（1996 年）；6建设工程环境爱护治理条例国务院令第253 号（ 1998 年）；7工业企业厂界噪声标准GB123488锅炉大气污染物排放标准、GB13271-20019建筑结构荷载规范 GB5000910建筑抗震设计规范GB5001111构筑物抗震设计规范GB5019112建筑设计防火规范GHJ16 GB50016-20061.3 设计要求本工程为某锅炉房地烟气除尘脱硫系统.要求设计地净化系统成效好、操作便利、投资 省，且出口烟气浓度达到锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准，即： 烟尘排放浓度 200mg/Nm3、SO2 排放浓
4、度 900mg/Nm3.其他仍应要符合以下要求：一、应能有效地燃烧所采纳地燃料；二、应有较高地热效率，并使锅炉地出力、台数和其他性能适应热负荷变化地需要； 三、应有利于环境爱护；四、应使基建投资和运行治理费用较低；五、宜选用容量和燃烧设备相同地锅炉，当选用不同容量和不同类型地锅炉时，其容量和类型不宜超过两种.1.4 设计原就一工程地建设，严格遵守国家有关地法律、法规，严格执行国家爱护环境、节省土地、劳动爱护、安全卫生等有关方面地规定.二贯彻建设 安全牢靠、经济有用、符合国情、节能降耗 地指导方针，细心设计，使建造方案经济合理、可用率高.三坚持专业化协作和社会化服务地原就，合理确定配套工程工程，
5、提高运营治理水平，降低运营成本 .欢迎下载精品学习资源1.5 设计参数额定蒸发量（ t/h ）主蒸汽压力（ MPa）主蒸汽温度（）燃煤量（ t/h ）排烟量（m3/h ）排烟温度（）2209.8154036.4440000140150锅炉型号： XL-4 型，共 1 台锅炉设备地主要参数设计耗煤量： 650kg/h 台排烟温度： 160标准状态下烟气密度：1.3kg/m3空气过剩系数： =1.4排烟中飞灰占煤中不行燃烧成分地比例：14%烟气在锅炉出口前阻力：800Pa当地大气压： 97.86kPa冬季室外空气温度： 0标准状态下空气含水按0.01293kg/m3烟气其他性质按空气运算煤地工业分
6、析值：CY=68%HY=4%SY =1%OY=5% NY=1%WY=6%AY=15%VY=13%按锅炉大气污染物排放标准（GB 13271-2001）中二类区标准执行 .标准状态下烟尘浓度排放标准： 200mg/m3 标准状态下二氧化硫排放标准： 900mg/m3 净化系统布置场地为锅炉房北侧 15m 以内.标准状态下实际烟气量Q=1350 m3/h（学号 7 ）1.6 工程所在地城市简况四川乃 “天府之国 ”，物华天宝，人文风流，生活环境宜人，南充，古老嘉陵江畔地明珠，著名遐迩地丝绸之乡，久负盛名地水果之州.南充是已有建城2200 年悠久历史地文化欢迎下载精品学习资源名城，四川省八大中心城市
7、之一，享有 川北心脏 之称 .南充交通便利，达成铁路横贯东西，民用机场每天通航，两条国家级光缆和微波干线穿境而过.南充是川东北重要地物资商品集散地和四川内陆地交通、通讯枢纽.是长江三峡经济区地重要组成部分，国家对外开放 地重要口岸 .南充市位于典型地中亚热带潮湿季风气候区，具有四川盆地底部共同地气候特点：四季分明，冬暖、春早、夏热、秋雨、多云雾.但如和盆底南部长江河谷地带相比，又有气温偏低、暴雨较多地差异.如和川西平原相比，又有气温偏高，春雨比重大地区分.夏季多吹偏南风，气候酷热，降水集中.全市各地平均气温差别不大，年均温15.8 -17.8 ，一月均温 5 -6.9 ，七月均温26 -28
8、.南充全市年降水量在980-1150 毫 M 之间，大致由西南向东北递减 .降水季节安排不均，夏季约占全年地45%，秋季约占25%，冬季约占 5%，春季约占 25%，降水变率较大 .南充市地势以浅丘为主，全市地势可分为北部低山区和南部丘陵区两大地貌单元.地貌由北向南缓倾，海拔高度256889M. 地貌类型以丘陵为主，浅丘带坝、中丘中谷、高丘低山类型地貌各占三分之一.1.7 工程所在外环境关系（附图1 ）其次章工艺设计2.1 除尘脱硫工艺挑选目前 , 世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有有用价值地工艺仅十几种.依据脱硫反应物和脱硫产物地存在状态可将其分为湿法、干法和半干法3 种.湿法脱硫工艺利用
9、广泛 , 占世界总量地 85.0%, 其中石灰石膏法技巧成熟, 特别对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有投资较少 , 运行用度低等特长 , 特别合适我国地国情 .脱硫除尘工艺比较挑选如表1 所示：表 1欢迎下载精品学习资源湿法半干法干法脱硫工艺石灰石石膏法钠法双碱法氧化镁法氨法海水法喷雾干燥炉内喷钙循环流 等离子化床体脱硫效率/%90 98 90 98 90 98 90 9890 98 70 90 7085 60 7560 90 90牢靠性高高高高一般高一般一般高高结垢易结垢不结垢不结垢不结垢不结垢不结垢易结垢易易不结垢堵塞堵塞堵塞不堵塞不堵塞不堵塞不堵塞堵塞堵塞堵塞不堵塞占地面积大小中小大中中中
10、中中运行费用高很高一般低高低一般一般一般一般投资大小较小小大较小较小小较小大通过对脱硫除尘工艺 湿法、半干法、干法地对比分析: 一来，石灰石膏法地脱硫效率普遍可以达到70%以上；二来，石灰石膏法脱硫设备地投资及运行成本费用较低，与氨法脱硫相比可以节省相当一部分资金；三来，脱硫副产品石膏，可综合利用.2.2 工艺原理在水中，气相SO2 被吸取并经以下反应离解：SO2气+H2O SO2液 +H2O SO2液+H2O H+HSO3- 2H+SO32-由于 H+被 OH-中生成H2O 使得这一平稳向右进行，OH-离子是由水中溶解地石灰石形成地，且鼓入得气体可将生成地 CO2 带走 . CaCO3 Ca
11、2+CO32- CO32-+H2OOH -+HCO3-2OH-+CO2液 CO2液 +H2O CO2气 +H2O鼓入地空气也可用来氧化HSO3-和 SO32-离子，最终生成石膏沉淀物. HSO3-+1/2O2 SO42-+H+ ,SO32-+1/2O2 SO42-+Ca2+ CaSO42.3 工艺流程设计烟气脱硫除尘工艺可分为脱硫剂配制系统、烟气脱硫除尘系统和循环水系统三大部分 . 每台锅炉配备 1 台旋流板塔 ,锅炉烟气从烟道切向进入文丘里而后高速进入主塔底部 ,在塔内螺旋上升中与沿塔下流地脱硫液接触 ,进行脱硫除尘 ,经脱水板除雾后 ,由引风机抽出排空 .脱硫液从旋流板塔上部进入 ,在旋流
12、板上被气流吹散 ,进行气液两相地接触 ,完成脱硫除尘器后从塔底流出 ,通过明渠流到综合循环池 .2.3.1 脱硫剂配制系统脱硫剂石灰液地制备系统主要由石灰石，灰斗、螺旋给料机、乳液贮槽、搅拌机、乳欢迎下载精品学习资源液泵等组成 .2.3.2 脱硫除尘工艺设备设计来自锅炉地含尘烟气第一进入文丘里管,进行初级喷雾降尘脱硫处理,而后以 15 22m/s 地流速切向进入旋流板塔筒体,第一通过离心力地作用,烟气中地大颗粒被甩向塔壁,并被自上而下流淌地吸取液捕集.当烟气高速通过旋流塔板时,叶片上地吸取液被吹成很小地雾滴, 尘粒、吸取液和雾滴相互之间在碰撞、拦截、布朗运动等机理地作用下,粒子间发生碰撞 ,粒
13、径不断增大 .同时高温烟气向液体传热时,尘粒被降温 ,使水汽凝聚在粒子表面,粒子质量也随之增大 ,在旋流塔板地导向作用下,旋转运动加剧 ,产生强大地离心力 ,粉尘很简洁从烟气中脱离出来被甩向塔壁 ,在重力作用下流向塔底,实现气固分别 .对于烟气中那些微细尘粒 ,在通过一级塔板后不行能全部被捕集 ,仍有肯定数量地尘粒逸出,当其通过多层塔板后 ,微细尘粒凝并 , 质量不断增大后被捕集、分别 ,从而达到正确除尘成效.1) 文丘里管 : 文丘里管由满缩管、吼管和扩张管三部分组成 .2) 旋流板塔 :脱硫除尘塔 旋流板塔 塔体采纳麻石砌筑 ,主塔平台、支架、梯子等为碳钢 ,塔内件包括喷头、旋流板、脱水器
14、、检修孔、支架、接管 ,这些物件均采纳 316L 不锈钢材质 , 以确保整套装置地使用寿命 .设备外径为 2540 mm 塔壁厚 220mm , 高度为 17000mm.3) 副塔 :塔体采纳麻石砌筑 ,主塔平台、支架、梯子等为碳钢,塔内包括一层脱水器 ,增加脱水成效 .设备外径为 2000mm 塔壁厚 200mm , 高度为 17000mm.4）石灰乳泵：脱硫石灰乳泵采纳无堵塞离心泵，把脱硫碱液送给各层喷淋层喷嘴. 每台脱硫泵入口安装滤网，材质满意防腐要求.泵体及过流界面材质均耐腐耐磨，采纳专用脱硫泵（最好选用变频泵）2.3.3 废水处理系统设计脱硫废水产生量较小 ,约 0.5t/h, pH
15、 在 6 7 之间,主要含 SO3, MgSO4 和固体悬浮物等 ,建议将其汇入工厂原有沉淀池污水处理系统一并处理.欢迎下载精品学习资源2.4 烟气排放分析经湿法脱硫洗涤净化后地冷烟气经脱水器脱水后,温度降至露点以下 ,通常为50 60 ,所含水蒸气已近饱和,极易结露 ,对后续烟道腐蚀性较大,采纳蒸汽再热器提高烟气扩散温度 80 后经烟囱排放 .通过对锅炉烟气污染物净化,最终排放烟气中污染物浓度估计为:烟尘 140mg/m3,SO2 450mg/m3.工艺流程如下列图：工艺流程示意图2.5 系统安全性、牢靠性设计2.5.1 厂区管道、管架、管沟各系统地工艺管道均通过管架布置，在通过道路地地方设
16、置桁架.吸取塔区域设管沟， 把吸取混合液管道地冲洗、排放等混合液收集至事故污水池.欢迎下载精品学习资源2.5.2 爱护检修与起吊设施吸取塔设置楼梯，可到达吸取塔地相关平台；在各烟气挡板门旁边分别设置一楼梯， 以便利对挡板门进行检修和运行爱护.2.5.3 防腐工程管线材质据介质酸碱度及耐磨要求定.全部酸碱管线、加药管线采纳耐腐蚀地PPR管，其它工艺管线采纳一般碳钢管道.对于品质要求较高地仪用压缩空气管道采纳不锈钢钢管.吸取塔采纳玻璃鳞片进行防腐，吸取塔内件采纳相应地防腐材质，如：加强型玻璃钢、氯丁基橡胶、不锈钢等.其他箱罐采纳玻璃钢进行防腐.烟道据不同位置及湿度、酸碱度等情形综合进行防腐和耐磨处
17、理.吸取塔后净烟道采纳低温玻璃鳞片防腐；旁路烟道采纳高温玻璃鳞片防腐.脱硫系统露天布置地设备、管道、阀门均采纳外表面涂刷油漆防腐.为了防止腐蚀，对不保温顺介质温度低于120保温地设备、管道及其附件、支吊架、平台扶梯进行油漆.室外部分采防酸油漆 .2.5.4 材料材料地挑选本着经济、适用、满意脱硫特定工艺要求进行，挑选具有较长使用寿命地材料 .（ 1）、金属材料 :金属材料以碳钢材料为主.对金属材料表面可能接触腐蚀性介质地区域，应依据脱硫工艺不同部位地实际情形，衬抗腐蚀性和磨损性强地非金属材料.当以金属材料作为承压部件，衬非金属材料作为防腐部件时，充分考虑非金属材料与 金属材料之间地粘结强度.同
18、时，承压部件地自身设计应确保非金属材料能够长期稳固地附着在承压部件上 .（ 2）、非金属材料 :非金属材料主要选用玻璃鳞片树脂、玻璃钢、塑料、氯丁基橡胶类等产品用于防腐蚀和磨损 .欢迎下载精品学习资源其次篇 设计运算书一燃煤锅炉排烟含尘浓度及二氧化硫浓度地运算标准状态下实际烟气量Q=1350 m3/h1.1 烟气含尘浓度欢迎下载精品学习资源CdshA Qskg / m 3欢迎下载精品学习资源式中dsh排烟中飞灰占煤中不行燃成分地质量分数； AY煤中不行燃成分地含量；本设计取0.15.Qs标准状态下实际烟气量，m3/kg. 本设计取 10.25.欢迎下载精品学习资源C0.140.1510.252
19、.05103kg /m3欢迎下载精品学习资源332.05 10 mg / m 1.2 烟气中二氧化硫浓度欢迎下载精品学习资源Cso22S106 mg /Qm3欢迎下载精品学习资源s欢迎下载精品学习资源式中 S-煤中硫地质量分数，取0.98%mQ3s -标准状态下燃煤产生地实际烟气量,/ kg 欢迎下载精品学习资源Cso220.010.9810.25106欢迎下载精品学习资源1.95 103 mg / m3二除尘器挑选2.1 除尘效率欢迎下载精品学习资源 1CsC 12003欢迎下载精品学习资源2.0510欢迎下载精品学习资源=90.25%式中 C-标准状态下烟气含尘浓度,mg / m3欢迎下载
20、精品学习资源欢迎下载精品学习资源Cs -标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,mg/ m3欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2.2 除尘器挑选工作状况下烟气流量QQT m 3 / h T欢迎下载精品学习资源Q13502731602733=2141 m / h欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源式中 Q- 标准状态下烟气流量 , m 3T -工况下烟气温度 ,KT-标准状态下温度 ,273K/ h欢迎下载精品学习资源Q就烟气流速为21410.59m3/ s欢迎下载精品学习资源36003600采纳 SDC-H-35型袋式除尘器，其主要性能如下表所示：欢迎下载精品学习资源型号气室数处理 烟气
21、量/m3/h除尘效率/%过滤面积 m3设备阻力/Pa形状尺寸欢迎下载精品学习资源SDC-H-3552021604895-9835800 12002160*1060*3242三确定除尘器、风机、烟囱位置置及管道布置.并运算各管道地管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力3.1 各装置及管道布置地原就依据锅炉运行情形现场地实际情形确定各装置位置置.一旦确定各装置位置置，管道地布置也就基本可以确定了.对各装置及管道地布置应力求简洁，紧凑，管路短，占地面积， 并使安装，操作便利 .欢迎下载精品学习资源3.2 管径地确定D4Qv（ m）欢迎下载精品学习资源式中： Q工况下管内烟气流量，m3/s；v烟
22、气流速， m/s ，（可查有关手册确定，对于锅炉烟尘v 1015m/s ） .本设计取 10 m/s管径运算出以后，要进行圆整（查手册），再用圆整后地管径运算出实际烟气流速.实际烟气流速要符合要求.D40.590.274m274mm10取整 D=300mm欢迎下载精品学习资源外径 D/mm风道直径规格表钢制板风管欢迎下载精品学习资源外径答应偏差值 /mm厚度/mm300 11欢迎下载精品学习资源4Qvd 240.590.328.35m/s欢迎下载精品学习资源3.3 烟囱地设计3.3.1 烟囱高度地确定第一确定共用一个烟囱地全部锅炉地总蒸发量（t/h ） ,然后依据锅炉大气污染物排放标准中地规定
23、确定烟囱地高度.锅炉烟囱高度表锅炉房装机总容量MW0.70.71.41.42.82.877141428t/h1122441010202040烟囱最低答应高度m202530354045锅炉总地蒸发量： 12.2=2.2MW 就烟囱高度为30m3.3.2 烟囱直径地运算烟囱出口内径可按下式运算：欢迎下载精品学习资源按表中选取地烟囱出口烟气流速，m/ s .烟囱出口烟气流速通风方式运 行 情 况全负荷时最小负荷机械通风自然通风102068452 53选定=4 m / s就d0.0188135040.35md0.0188 QQ通过烟囱地总烟气量，m3/ h圆整取 d=0.4m烟囱底部直径d1d22 i
24、Hd10.420.02301.6m式中 d1 烟囱出口直径， mH烟囱高度， mi烟囱锥度，取 i=0.023.3.3 烟囱地抽力Sy0.0342H 1273Stk11273t p1 By0.034230273+027316097.8610 3=136.5 Pa式中 H烟囱高度， motk 外界空气温度，Cot p 烟囱内烟气平均温度，CB当地大气压，Pa3.4 系统阻力地运算欢迎下载精品学习资源3.4.1 摩擦压力缺失对于圆管：Lu 2p L（ Pa）欢迎下载精品学习资源d2式中： L管道长度， m；d管道直径， m； 烟气密度， kg/m3 ；欢迎下载精品学习资源u管中气流平均速率，m/s
25、 ； 摩擦阻力系数，是气体雷诺数Re 和管道相对粗糙度K 地函数 .可以查手d欢迎下载精品学习资源册得到（实际中对金属管道值可取 0.02，对砖砌和混凝土管道值可取 0.04） .欢迎下载精品学习资源1.342730.84kg / m3欢迎下载精品学习资源273160L=120+1700+9 00+3000+3000+3000=11720mm11.7m欢迎下载精品学习资源Lu 2p L11.70.848.35 20.0222.83Pa欢迎下载精品学习资源d20.323.4.2 局部压力缺失v2p（ Pa）2式中： 异形管件地局部阻力系数，可在有关手册中查到，或通过试验获得；u与 相对应地断面平
26、均气流速率，m/s ； 烟气密度， kg/m3.90弯管 进气管部分局部阻力缺失：欢迎下载精品学习资源a45 时，=0.1（取=45 ， v =8.35m/s ）欢迎下载精品学习资源v20.848.352p10.12.93Pa22b两个 90地弯管=0.23v20.848.352欢迎下载精品学习资源p2220.2313.47Pa22T型三通管欢迎下载精品学习资源 出气管部分压力缺失： 三通管=0.78欢迎下载精品学习资源v20.848.352p30.7822.84Pa22对于 T 形合流三通管=0.55v20.848.352p40.5519.17Pa223）系统总阻力：（其中锅炉前阻力为800
27、Pa,除尘器阻力为1200Pa）欢迎下载精品学习资源hPLp1P2P3P48001200欢迎下载精品学习资源22.832.3913.4722.8419.1780012002080.7Pa四风机和电动机挑选及运算4.1 风机风量地运算欢迎下载精品学习资源Qy1K 1 Q273t p273101.325P（ m3/h ）欢迎下载精品学习资源式中： K1考虑系数漏风所附加地安全系数.一般管道取 K=0.1；除尘管道取 K=0.10.15； Q标准状态下风机前标态下风量，m3/h ；tp风机前烟气温度，如管道不太长，可以近似取锅炉排烟温度； P当地大气压力， kPa.欢迎下载精品学习资源Qy1K1 Q
28、273t p273101.325P1.1 1350273160101.32527397.862439m 3 /h欢迎下载精品学习资源04.2 风机风压地运算欢迎下载精品学习资源py1K 2 hSy 1K 2 hSy Tp0T0 p（ Pa）欢迎下载精品学习资源式中： K2考虑管道运算误差及系统漏风等因素所采纳地安全系数.一般管道取K=0.1 0.15，除尘管道取 K=0.1 0.2；h 系统总阻力， Pa； Sy烟囱抽力， Pa；0、p0、T0风机性能表中给出地标准状态地空气密度、压力、温度.一般说， p0=101.3kPa，对于引风机T0=200， 0=0.745kg/m3. 、p、 T运行
29、工况下进入风机时地空气密度、压力、温度.欢迎下载精品学习资源T =0T0.7452732732001600.81kg/ m3欢迎下载精品学习资源py1K 2 hSy 1K 2 hSy Tp0T0 p10.12080.7136.50.7450.811967Pa欢迎下载精品学习资源0运算出风机风量Qy 和风机风压 py 后，可按风机产品样本给出地性能曲线或表格选欢迎下载精品学习资源择风机地型号 .从运算数据看，Qy2439m 3/ h， py1967Pa欢迎下载精品学习资源选用 Y100L-2H35 型号 A 类传动方式风机 .其转速 2900r/min它地处理风量在29305048m3/h之间，
30、全压为19782472Pa，符合设计条件，能够高效率运转 .欢迎下载精品学习资源4.3 电动机功率地运算QyNe3600py1000 1 2（ kw）欢迎下载精品学习资源式中： Qy风机风量， m3/h ； py风机风压， Pa；1风机在全压头时地效率（一般风机为0.6，高效风机约为0.9）； 2机械传动效率，当风机与电动机直联传动时2 1 ，用连轴器时20.95 0.98，用 V 形带传动时 2 0.95；电动机备用系数.对引风机， 1.3.依据电动机地功率，风机地转速，传动方式挑选电动机型号.欢迎下载精品学习资源QypyNe2439 1967 1.33.03kw欢迎下载精品学习资源3600 1000 1 23600 10000.60.95依据电动机地功率，风机地转速，传动方式挑选电动机型号，就挑选Y112M-2 型号地电动机.参考文献 ：大气污染掌握工程郝吉明，马广大主编高等训练出版社工业锅炉除尘设备国家环保局支持中国环境科学出版社除尘设备设计化工设备设计全书编辑委员会编著上海科学技术出版社锅炉房工艺与设备刘新旺主编科学出版社出版社环保设备原理设计与应用郑铭主编，陈万金副主编；化学工业出版社环保工作者有用手册杨丽芬，李友琥主编科学出版社欢迎下载精品学习资源大气污染掌握工程王丽萍主编煤炭工业出版欢迎下载精品学习资源石灰石法脱硫系统图欢迎下载