DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计书

第 页 1 锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计书 脱硫除尘工艺设计说明： 双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备和补充系统，烟气系统， 收系统，脱硫产物处理系统四部分组成。 脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。为避免再生生成的亚硫酸钙、硫第 页 2 酸钙也被打入脱硫塔内容易造成管道及塔内发生结垢、堵塞现象，可以 加装瀑气装置进行强制氧化或特将水池做大，再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体。另外，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。 锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔，洗涤脱硫后的低温烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道，经过烟气再热后由烟囱排入 大气 。当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统关闭进出口挡板门，烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。 锅炉烟气从烟道切向进入主塔底部，在塔内螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触，进行脱硫除尘，经脱 水板除雾后，由引风机抽出排空。脱硫液从螺旋板塔上部进入，在旋流板上被气流吹散，进行气叶两相的接触，完成脱硫除尘后从塔底流出，通过明渠流到综合循环池。 4. 脱硫产物处理系统 脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆，从曝气池底部排浆管排出，由排浆泵送入水力旋流器。由于固体产物中掺杂有各种灰分及 重影响了石膏品质，所以一般以抛弃为主。在水力旋流器内，石膏浆被浓缩 (固体含量约40 )之后用泵打到渣处理场，溢流液回流入再生池内。 尘和二氧化硫浓度的计算 (O) 式中： C、 H、 S、 =(= ) 准状态下理论烟气量 (C+a+a+ 页 3 式中： 标准状态下理论空气量 m3/ W 煤中水分的的质量分数； N ( ) 准状态下实际烟气量 + 式中： a 空气过剩系数； 标准状态下理论空气量 m3/ 标准状态下理论烟气量 m3/ ( ) 注意 ： 标准状态下烟气流量 m3/此， Q= 计耗煤量 Q= 计耗煤量 =350=3304m3/h 气含尘浓度 C=A ( ) 式 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数 A 煤中不可燃成分的含量 标准状态下实际烟气量 ， m3/ C=g/ 准状态下烟气中二氧化硫的浓度的计算 106( / 式 S 煤中硫的质量分数； 标准状态下燃煤产生的实际烟气量 106= =103( / 第 页 4 尘器的选择 尘效率 =1Q/= m3/h)=98273 )160273( =m3/h) 则烟气的流量为 )/( 3 尘器的选择及计算 根据工况下烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率来确定除尘器（袋式除尘器） 袋式除尘器是使含尘气体通过滤袋滤去其中离子的分离捕集装置，是过滤式袋式除尘器中一种，其结构形式多种多样，按不同特点可分为圆筒形和扁形；上进气和下进气，内滤式和外滤式，密闭式和敞开式；简易，机械振动，逆气流反吹， 气环反吹，脉冲喷吹与联合清灰等不同种类 ,其性能比较如下表： 除尘种类 除尘效率 % 净化程度 特点 简易袋式 30 中净化 机械振动袋式 90 中净化 要求滤料薄而光滑，质地柔软，再过滤面上生成足够的振动力。 脉冲喷吹袋式 99 细净化 清灰方式作用强度很大，而且其强度和频率都可以调节，清灰效果好 气环式袋式 99 细净化 适用高湿度、高浓度的含尘气体，造价较低，气环箱上下移动时紧贴滤袋，使滤袋磨损加快，故障率较高 通过我组比较最终决定选用袋式除尘器，根据处理烟气性质及不同型式的袋式除尘器的优 缺点，最终决定选用 I 型系列逆喷脉冲袋式除尘器。 脉冲袋式除尘器是一种周期性的向滤袋内或滤袋外喷吹压缩空气来达到清除滤袋上积尘的袋式除尘器，它具有处理风量大，除尘效率高的优点，而第 页 5 且清灰机构设有运动部件，滤袋不受机械力作用，损伤较小，滤袋使用周期长的特点。 用除尘器手册中选取 结构特点 :主要由上箱体，中箱体，下箱体，排灰系统与喷嘴系统等几个主要部分组成。上箱体内设有多孔板，滤袋，滤袋框架；下箱体包括进气口、灰斗、检查门；排灰系统由减速装置和排灰装置组成；控制仪、控制 阀、脉冲阀、喷嘴管与气包等组成喷吹系统。 工作原理：含尘气体由下箱体的进风口进入除尘器内经过滤袋过滤。粉尘被阻留在袋外，净化气体进入袋内经过文氏管，由排风口排出机外，阻留在滤袋上的粉尘通过用电控（ D）、机控（ J）或气控（ Q）中的一种方式，控制开启脉冲阀定时分排，对滤袋进行清灰，其主要性能与主要结构尺寸见下表： 型号 过滤面积 袋数量 /条 处理风量m3/h 脉冲阀个数/个 外形尺寸 /长高宽 I 27 36 3250 6480 6 1425 1678 3600 设备质量/袋尺 寸/备阻力/尘效率 入口含尘浓度 g/滤风速/m/ 1202000 1200 1500 99% 2 14 2 4 主要结构尺寸： 型号 A I 1678 1150 1340 1100 3660 影响因素 ： 过滤风速、滤料风速、滤料种类、清灰方式、入口含尘浓度、处理气体性质、净化物料种类等。 道布置及各管段的管径 根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置，一旦确定了各装置的 位置，管道的布置也就基本可以确定了，对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑 ，管路短，占地面积小，并使安装，操作和检修方便。 第 页 6 )(4 式中： v 烟气流速 m/s（对于锅炉烟尘 v=10 15m/s） 取 v=13 m/ 圆整并选取风值： 钢制板风管 外径 D/径允许偏差 /厚 /00 1 径 00公式 )(4 得 烟气流速 2 由此可知，除尘器中的管径设计合理 囱的设计 根据锅炉的蒸发量（ t/h），然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定表确定烟囱高度 锅炉烟囱高度 锅炉总额蒸发量（ t/h） 75 这里取 (m h) 故 73=m h) 在新的塔径下核算喷淋密度 U= 1050 m h) 计合理 c、核算径比 5.10 可避免壁流现象，核算符合要求 料塔高度的计算 用清水吸收属于中等溶解度的吸收，气膜阻力和液膜阻力都应考虑，本设计属于低浓度气体的吸收，塔内气体和液体的摩尔流量变化较小，其提及吸收系数可视为常数，采用计算公式 Z=m）的计算 液相物性数据 在低浓度吸收过程中，溶液的物性数据可以近似取纯水的物性数据，由手册查得， 20 密度 L=1050 kg/度 L=s=g/(m h) 表面张力 =40896Kg/ L=10s=10h 混合气体的黏度可近似取为空气的黏度 查手册得 20 C 空气的黏度 V=10a s=m h) 查手册得 V=s=h 第 页 20 气相总传质单元高度采用修正的恩田美联式计算： )()()()(1 查表地， C=40 18400Kg/ （ 1 2960Kg/ 液体质量流量 40/g/(h) 739408961050 940896518400(1 气体质量流量 =g/(h) )()()()/(p mo l 液膜吸收系数由下式计算： 312132 )()()( 050 1 8 8 1(182163273 h 73 75%50% 由 1+9.5( =1+2.6(第 页 21 得 1+) h =1+) 溶解度系数 H=(P m o 其中， 气体、液体的质量通量， h）； V L气体、液体的黏度， m h） 【 1s=3600 m h】； v、 L气体、液体的密度， 质在气体、液体中的扩散系数， m2/s； R通用气体常数， （ K）； T系统温度，； 料的总比表面积， 料的润 湿比表面积， g重力加速度， 108 m/h； L液体的表面张力， 2960kg/ c填料材质的临界表面张力， 2960kg/ 填料形状系数。 2、气相总传质单元数 采用对数平均推动力法 G =V( G =V(L（ 第 页 22 ()(22112211 0 3 0 1 1 2 2 料层的设计高度一般为 Z =(, Z =计取填料层高度为 Z=7m 对于鲍尔环 h/D=510,6m , 取 h/D=6, 则 h=6 1350=8100算得填料 层高度为 7000不需分层 力降的计算 X=1 0 5 2 3 4 5 1 7()()( = = X= Y=图得 压降约为 0 即 =103塔的附件选择 第 页 23 选用筛孔盘式分布器 ,进口管径为 400口风速为 s,阻力约为400用多孔盘管式液体分布器 ,阻力约为 50用液封排液装置 选用丝网除尘器 ,出口管径为 250力为 100、管道局部阻力计算 根据工艺流程 ,填料塔至烟囱间附属 3个 90图所示： 取 D=400 R= = 统总阻力总P=3430+400+200+50+100+、风机和电机的选择 引风机全压力可按下式计算 由上式可得以风机的全压力为 风机的风量 )/(3 2 12 7 32 7 第 页 24 )/( 6 1983 2 12 7 31 6 02 7 33 6 0 09 1 综合风机全压及送风量 ,选用 性能参数如下 : 型号 全 压 (风量 (m3/h) 电机功率(6784601机功率的计算 1根据电机功率 ,选用 电机性能参数如下 : 型号 功率 (电流 (A) 转速(r/效率 (%) 2 940 89 经过两周的努力，本次课程设计顺利完成。设计中首先对锅炉用煤进行耗空气量，烟气流量，烟气灰分及二 氧化硫浓度的计算。第二部分主要介绍了袋式除尘器的原理，性能影响因素，以及为运行选定参数。第三部分主要是填料塔的设计。在计算过程中涉及到管道的布置和烟囱的设计。 通过本次课程设计提高了我的逻辑思维能力以及对材料的整合和筛选能力，这对于我今后的研究和学习有很大的帮助，通过了整个课程设计方案的描述，让我更加全面的拓宽自己的思考能力。 通过此次课程设计，让我更加重视对实际工作的关注，有利于提高我的理论联系实际能力。通过 这次学习，我知道了如何去自觉学习，如何去体验实践的成果，如何在实践中享受胜利的喜悦。 通过此 次设计，我对袋式除尘器的工作原理，性能影响因素有了一个全面第 页 25 的认识，对其各部分尺寸的设计也有了一定的了解。 对于我来说，独自完成课程设计是相当困难的，它的完成与老师和同学的合作是密不可分的，在共同的努力中我感受到了团队的合作力量，团队的温暖，工作的同时也增进了我们的友谊，我想我们每个人都会为我们共同努力的汗水所骄傲和自豪。 两周的努力结果可能不尽人意，但是我们付出了。这两周虽然很辛苦，但很充实，遗忘的知识又重新在头脑中熟悉，通过对此次课程的设计准备，学到了更多新知识。付出了许多，但是收获的更多。感谢老 师在此次设计中给予我的帮助。 第 页 26 参考文献 1. 贾绍义、柴诚敬，化工原理课程设计 2. 熊振湖、费学宁、池勇志等，大气污染防治技术及工程应用 3. 马广大，大气污染控制工程 4. 胡洪营，环