烧结机烟气脱硫除尘工艺设计说明书.doc

某公司烧结机烟气脱硫除尘工艺设计说明书目 录一 设计背景1. 设计对象-12. 设计原始数据-13. 设计施工地点-2二 设计步骤1 原始数据的计算-22 净化系统设计方案的分析确定-33 除尘器和脱硫净化塔的比较和选择-44 管网布置及计算-85 风机及电机的选择设计-13三 小结1. 处理效果-162. 工程造价-163. 综合评价-16四 参考文献-16五.附图-17一 设计背景介绍：1.设计对象内容：某公司烧结机烟气脱硫除尘工程设计方案。2.设计原始数据资料： 锅炉型号：SZL4-13型，共4台（2.8MW4） 设计耗煤量：600kg/h（台） 排烟温度：160 烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3 空气过剩系数：=1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 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： 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（GB13271-2001）中一类区II时段标准执行。即：烟尘浓度排放标准（标准状态下）：80mg/m3 二氧化硫排放标准（标准状态下）：900mg/m33.设计施工地点：净化系统布置场地如图3-1-1所示的锅炉房北侧15m处，有一块长18米、宽12米的空地，拟将净化系统安置此处。二 设计步骤:1. 烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算。（1）. 标准状态下理论空气量Q=4.76(1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7OY)(m3/kg)=6.968 m3/kg式中CY 、HY 、SY 、OY分别为煤中各元素所含的质量分数。CY=68% HY=4% SY=1% OY=5%（2） 标准状态下理论烟气量（设空气含湿量12.93g/m3）Q=1.867（CY+0.375SY）+11.2HY+1.24WY+0.016Q+0.79Q+0.8NY（m3/kg）=7.423 m3/kg式中 Q标准状态下理论空气量，m3/kg；WY煤中水分所占质量分数，%；NYN元素在煤中所占质量分数，%。CY=68% HY=4% SY=1% NY=1% WY=6% Q=6.968 m3/kg（3）. 标准状态下实际烟气量QS=Q+1.016(a-1) Q (m3/kg)=10.2548 m3/kg式中 a空气过量系数； Q标准状态下理论烟气量，m3/kg；Q标准状态下理论空气量，m3/kg。Q=7.423 m3/kg Q=6.968 m3/kg a=1.4注：标准状态下烟气流量Q以m3/h计，因此，Q=QS设计耗煤量=2.46104. m3/h(4).标准状态下烟气含尘浓度 =2.3410-3 kg/ m3 式中 dsh排烟中飞灰占煤中不可然成分的质量分数；AY煤中不可燃成分的含量；QS标准状态下实际烟气量，m3/kg。dsh=16% AY=15% QS= 10.2548 m3/kg (5) 标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 = 1.95103 mg/ m3式中 SY煤中含可燃硫的质量分数；QS 标准状态下然煤产生的实际烟气量，m3/kg。SY=1% QS= 10.2548 m3/kg2. 净化系统设计方案的分析确定。 设计烟尘流程 烧结机引风机低压脉冲布袋除尘器脱硫装置塔顶3. 除尘器和脱硫净化塔的比较和选择：确定除尘器和净化塔类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。(1) .除尘器应达到的除尘效率 =96.58%式中 C标准状态下烟气含尘浓度，mg/m3； CS标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，mg/m3。C=2340.367 mg/m3 CS=80 mg/m3工作状况下烟气流量 = 39018 标准状态下实际烟气量，工作状况下烟气温度，K标准状况下温度，273K总的烟气流速 10.838单个的各为Q=9754.2，Q/3600=2.7除尘效率应达到96.58%可选用电除尘器、文丘里洗涤器和袋式除尘器。袋式除尘器投资运行费用较电除尘器和文丘里洗涤器低且效果好故选用袋式除尘器。理由如下：常见除尘设备的投资费用和运行费用表设备投资费用运行费用袋式除尘器250250电除尘器450150文丘里洗涤器220500方案一：袋式除尘器袋式除尘器是一种干式高效除尘器，可用于净化粒径的尘土气体。除尘效率可达99%以上，它是最古老的除尘方法之一。（1） 袋式除尘器的优点 袋式除尘器对净化含尘微粒和亚微粒数量级的粉尘粒子的气体效率较高，一般可达99%，甚至达到99.9%以上。 袋式除尘器可以捕集多种干式粉尘，特别是高比电阻粉尘，采用袋式除尘器要比用电除尘器的净化效率高得多。 含尘气体浓度在相当大的范围内变化对袋式除尘器的效率和阻力影响不大。 袋式除尘器可以设计制造成适应不同气量的含尘气体的要求，除尘器的处理量可以从110。 袋式除尘器也可以做成小型的，安装在散尘设备上或散尘设备附近，也可以安装在车上做成移动式袋式过滤器，这种小巧、灵活的袋式除尘器特别适用于分散尘源的除尘。 袋式除尘器运行性能稳定可靠，没有污泥处理和腐蚀等问题，操作维护简单。方案二：电除尘器电除尘器是利用静电力从气流中分离悬浮粒子（尘粒或液滴）的装置。电除尘器与其他除尘器的根本区别在于：除尘过程的分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上。电除尘器的特点 收集效率高：静电除尘装置可以很方便的通过加长电场长度达到99%以上的除尘效率。静电除尘器装置还有一个出色的特征，就是收集效率可长期稳定保持不变，这是其他除尘器比不上的。 烟气阻力小，总的能耗低，电除尘器的能耗主要是由烟气阻力损失、供电装置、电加热保温和震打电机等能耗组成。由于总的能耗低，有很少更换易损件，所以运行费用比袋式除尘器、文丘里除尘器等要小得多。 适用范围广：电除尘器可捕集粒径小于的粒子，300400的高温烟气。湿式静电除尘器不仅可以除尘，还可除去烟气中的水雾和酸雾。这种综合性的能力为用户提供了方便。当烟气的各项参数发生一定范围内波动时，电除尘器仍然保持良好的捕集性能。对于高比电阻和低比电阻粉尘的烟尘来说，需要采取烟气调节，但总的看来这种情况不多，绝大多数的烟气净化都可采用电除尘器。 可处理大容量烟气：电除尘器易模块化，因此可以很方便地实现装置的大型化。此次设计烟气达104 m3/h，不算太大。 一次投资大：电除尘器和其他除尘器相比结构较复杂，耗用钢材比较多，每个电场需配用一套高压电源及控制设备，因此价格较大。 方案三：文丘里麻石水膜除尘器含尘气体由烟气进口引入，首先进入麻石文氏管，文氏管是一个缩放管，在文氏管喉部入口处喷入的压力水呈雾状布满整个喉部，烟气流经文氏管的渐缩管时由于流道的缩小，速度逐渐增大，到达喉部时速度达到最大。因此当烟气流到喉部是，烟气中高速运动的尘粒冲破水滴周围的气膜而被吸附在水滴上凝聚成大颗粒的液滴随烟气一起进入麻石水膜除尘器进行第二次分离。液滴与烟气一起由麻石水膜除尘器切向或蜗向引入，然后沿筒体螺旋上升，液滴与尘粒在离心力的作用下被甩向筒体内壁自上而下的一层均匀的水膜接触，被水膜吸附，而随水膜一起流到底部灰斗，从排灰口排出筒体，在经过水封面进入排灰沟排出。净化后的烟气从顶部以切向或蜗向引入。文丘里麻石水膜除尘器中花岗石（俗称麻石）它成本低，便于安装耐腐蚀，占地面积小等特点，而且能大量吸收烟气中的SO、SO形成SO、SO离子，具有良好的脱硫效果，并克服了钢制除尘器易腐蚀，内衬的瓷砖或辉绿岩板衬里易脱落的特点。麻石水膜除尘器具有投资少，电能消耗低，除尘效率高，可脱硫，操作简单，维护方便，使用寿命长等优点。经过三个方案的比较后，采用布袋尘器最合适。采用MC60-长袋脉冲袋式除尘器，阻力为P=1176-1470型号规格过滤面积m2含尘浓度g/m3过滤风速m/min过滤风量m3/n阻力H2omm效率外型尺寸长宽高(mm)重量(Kg)MC60-45152-45400-10800120-15099.52290167836671730（2）.除硫效率 =1-CSso2/Cso2 =1-900/（1.95103） =53.8%4. 管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。并计算各管道的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统阻力。(1) 各装置及管道布置的原则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、操作和维修方便。(2) 管径的确定单个锅炉的流量,1,2,3,4管： /3600=2.7 m式中 工况下管内烟气流量，；烟气流速，取=10m/s圆整，取d=560mm, 10.96=11.0m/s对6，7管： =0.79 m圆整，取d=800mm, 10.7m/s对9管： =1.12m圆整，取d=1120mm, 11.0m/s取整并选择风道外径D（mm）钢制板风管外径允许偏差（mm）壁厚（mm）125011.0（1）烟囱高度的确定首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量（t/h）,然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定来确定烟囱的高度。 总的蒸发量=1.342.46104 10-3 =32.946（t/h）锅炉烟囱高度表锅炉总额定出力/(t/h)1122661010202635烟囱最低高度/m202530354045查所选除尘器的相关参数，选定烟囱高度为45m（2）烟囱直径的计算 烟囱出口内径可按下式计算 式中 通过烟囱的总烟气量，； 按下表选取的烟尘出口烟气流速，m/s。 烟尘出口烟气流速表通风方式运行情况全负荷最小负荷机械通风12045自然通风6102.53选定=12m/s Q=39018 d2=1.072m烟囱底部直径 d1=d2+2iH(m) =2.672 m式中 烟囱出口直径， H烟囱高度，m H=45m i烟囱锥度，通常取0.020.03。这里取0.02（3）烟囱的抽力 式中 H烟囱的高度，m； 外界空气温度，-1； 烟囱内烟气平均温度，160； B当地大气压，97860。 系统阻力的计算摩擦压力损失对于圆管 式中 L圆管长度，m； D管道直径，m； 烟气密度，1.34； 管中气流平均速率，m/s； 摩擦阻力系数，是气体雷诺数Re和管道相对粗糙度K/d的函数。可以查手册得到（实际中对技术管道值可取0.02，对砖砌或混凝土管道可取0.04），这里采用钢板制圆形通风管,取0.02.管1，2，3，4：=11m/s, D=560mm,L=2.18m, 6.31 Pa管5，8：=11m/s, D=560mm,L=6.66m，18.47 Pa管6，7：=10.7m/s, D=800mm,L=3.33m，4.85 Pa管9：=11m/s, D=1120mm,L=3m，4.34 Pa（1） 局部压力损失式中 异型管件的局部阻力系数，可在有关手册中查到，或通过实验获得； 与相对应的段米娜平均气流速率，m/s；烟气密度，弯头15，48：三通管256，378：三通管967：系统总阻力：（其中烟气在出口前阻力8004，12004） =8221.01 Pa5. 风机及电机的选择设计根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统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。（1）风机风量的计算 式中 1.1风量备用系数； Q标准状态下风机前表风量； 风机前烟气温度，若管道不太长，可以进似取锅炉排烟温度； 当地大气压，kPa。 （2）风机风压的计算式中 1.2风量备用系数； 系统总阻力，Pa； 烟囱抽力，Pa； 风机前的烟气温度，； 风机性能表中给出的试验用气体温度，；（参考德惠风机选型系统） 标准状况下烟气密度，1.34 。9636.84 Pa选择的风机型号：高压系列风机9-19 1600D（3）电动机功率的计算 式中 风机风量； 风机风压； 风机在全压头时的效率,0.81（一般风机为0.6，高效风机约为0.9）； 机械传动效率，当风机与电动机直连传动时=0.95； 电动机备用系数，对风机，=1.3。根据电动机的功率，风机的转速，传动方式选择电动机的型号为Y355m2-4 250Kw ,转速为1450r/min201 Kw三 小结本次大气污染控制工程课程设计主要设计了一燃煤电厂的某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统。通过本次课程设计，我们不但回顾了课本中学习的内容、巩固了知识，另一方面，也对当前环保产业的发展有了直观的认识，特别是除尘设备的发展现状。从风量计算，浓度计算，除尘效率到管线布置，我们初步将学过的知识统合地应用了