燃煤锅炉烟气的除尘脱硫工艺设计

1、题目：20t/h （蒸发量）燃煤锅炉烟气的 除尘脱硫工艺设计班 级：学 号：姓 名：指导老师：目录 TOC o 1-5 h z 前言 41设计任务书1.1课程设计题目1.2设计原始材料 6设计方案的选择确定 72.1除尘系统的论证选择 72.1.1.2旋风除尘器的结构设计及选用|2.1.1预除尘设备的论证选择 TOC o 1-5 h z 2.1.1.1旋风除尘器的工作原理、应用及特点 82.1.1.2旋风除尘器的结构设计及选用 82.1.1.3旋风除尘器分割粒径、分级效率和总效率的计算 10二级除尘设备的论证选择 102.121二级除尘设备的工作原理、应用及特点 152.1.2.2 二级除尘的

2、结构设计 17除尘系统效果分析 172.2锅炉烟气脱硫工艺的论证选择 172.3风机和泵的选用及节能设备 242.4投资估算和经济分析 242.5设计结果综合评价 253附图1旋风除尘器结构图附图2烟气净化系统图我国大气治理概况我国大气污染严重，污染废气排放总量处于较高水平。为控制和整治大气污染，“九五”以来，我国在污染排放控制技术等方面开展了大量研究开发工作，取得了许多新的成果，大气污染的防治也取得重要进展。在“八五”、“九五”期间，国家辟出专款开展全球气候变化预测、影响和对策研 究，在温室气体排放和温室效应机理、 海洋对全球气候变化的影响、气候变化对社会经济与自然资 源的影响等方面取得很大

3、进展。 近年来，我国环境监测能力有了很大提高，初步形成了具有中国特 色的环境监测技术和管理体系，环境监测工作的进展明显。我国国民经济的高速发展推动了我国环保科技研究领域不断拓展，我国早期的环境科学偏重单纯研究污染引起的环境问题，现在扩展到全面研究生态系统、自然资源保护和全球性环境问题； 特 别是污染防治，由工业“三废”治理技术，扩展到综合防治技术，由点源的治理技术，扩展到区域 性综合防治技术，并研究开发了无废少废的清洁生产工艺、废物资源化技术等。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，如表1所列，大气污染的治理也取得了很大进展。表1近年我国大气污染治理取得的一些进展

4、大气污染防治1995 年1996 年1997 年1998 年1999 年2000 年工业废气治理率（%82.584.486.387.185.189.8建成城市烟尘控制区数（个）300223192339244623642718烟尘控制区面积（平方公里）125321296115791137961600018000“九五”期间全国主要污染物排放总量控制计划基本完成。在国生产总值年均增长8.3%的情况下，在大气污染防治方面，2000年全国二氧化硫、烟尘、工业粉尘等项主要污染物的排放总量比“八五”末期分别下降了 1015%结合经济结构调整，国家取缔、关停了 8.4万多家技术落后、浪费资源、质量低劣、污染

5、环境 和不符合安全生产条件的污染严重又没有治理前景的小煤矿、小钢铁、小水泥、小玻璃、小炼油、 小火电等“十五小”企业，对高硫煤实行限产，有效地削减了污染物排放总量。全国23万多家有污染的工业企业中，90%以上的企业实现了主要污染物达标排放。 46个考核 的环境保护重点城市中，25个城市实现了大气质量按功能分区达标，有 19个城市（区）被授予国 家环境保护模城市（区）。重点区域的污染治理也取得了阶段性成果。“两控区”二氧化硫排放总量降低，酸雨围和频率 得到控制，保持稳定。市环境治理初见成效。重点区域的污染治理带动了全国污染防治工作的全面 展开。大气污染防治技术为控制和整治大气污染，“九五”以来，

6、我国在煤炭洁净加工开发技术、煤炭洁净高效燃烧技 术、煤炭洁净转化技术、污染排放控制技术等方面开展了大量研究和开发，取得了许多新的成果。 与此同时，我国大气污染的防治也取得重要进展。酸雨和二氧化硫控制区的污染防治工作已深入展开。“两控区” 175个地市和电力、煤炭等行业编制了二氧化硫污染防治规划。关停小火电机组198台(装机容量208万千瓦)。8个省、自治区、直辖市开始限制燃煤含硫量。目前，“两控区”年削减二氧化硫排放量近80万吨，93个城市二氧化硫的浓度达到国家环境质量标准。如果中国的燃煤电站的烟气排放要达到目前发达国家规定的水平，S02的排放量将从每年680万吨下降至170万吨，NOX的排放

7、量将从100%下降至30%, CO2也将减排2500万吨。中国控制和 整治大气污染任重而道远。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8 a ;(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

8、等要求，以袋式除尘器和旋流板为宜。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CHSO灰分水分2093965.73.2%1.7%2.3%18.19.0%锅炉型号：FG-35/3.82-M型锅炉热效率：75%空气过剩系数：1.2水的蒸发热：2570.8KJ/Kg烟尘的排放因子：30%烟气温度：473K烟气密度：1.18kg/m3烟气粘度：2.4X10-5 pa s尘粒密度：2250kg/m3烟气其他性质按空气计算烟气中烟尘颗粒粒径分布：平均粒径/ 1 m0.537.5152535455560

9、粒径分布/ %32015201610637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：w 200mg/m3标准状态下SO2排放标准：w 900mg/m3设计方案的选择确定2.1除尘系统的论证选择（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2570.8 20 10351.4 106KJ/h需煤量3.3t/h514 1063.3 103 Kg/h20939 75%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/molC65.754.7

10、554.7554.75 CO2H3.216816 H2OS1.70.530.530.53 SO2O2.3-0.75水9.05 H2O灰分18.1合计62.56理论烟气量：62.56+62.56 X 0.79/0.21=297.9 (mol/kg)在标准状态下的体积为：297.9X 22.4X 10-3=6.67 ( m3/kg)理论废气量：62.56 X 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 X 22.4 X 10-3=6.98 ( m3)在标准状态下实际烟气体积：6.98+6.67 X( 1.2-1 ) =8.31

11、 (m )SO2 的浓度：C=4082 mg/m3烟尘的浓度：C=6534 mg/m33在473T时实际烟气量：Q=47951 m /h烟尘的除尘效率计算按锅炉大气污染物排放标准(GB13217-2001 ,可以计算出烟尘的除尘效率要达到：三97%SO 2的脱硫效率计算按锅炉大气污染物排放标准(GB13217-2001)，计算出SO2的脱硫效率要达到：三78%方案初步设计先用二级除尘系统除尘(一级预除尘用旋风除尘器、二级用袋式除尘器)，再用旋流板塔氧化镁法脱硫。注：考虑到压损过大对除尘器的不利影响和对操作的要求高，作为一级预除尘除尘要求不高，因此，确定旋风除尘器型号时要求阻力不大于900Pa。

12、3.1除尘系统的论证选择3.1.1预除尘设备的论证选择烟气的预除尘设备一般选用重力沉降室、 惯性除尘器、旋风除尘器、多管旋风除尘器和喷淋洗涤塔等。它们基本性能如表 2 1示。表2 1除尘设备的基本性能除尘器名称阻力（Pa）除尘效率（ ）初投资运行费用重力沉降室501504060少少 ：惯性除尘器1005005070少少旋风除尘器40013007092少中多管旋风除尘器80015008095中中喷淋洗涤塔1003007595中中表2 2各种除尘器设备费、耗钢量及能耗量指标除尘器名 称除尘作用 力最佳粒径/gm投资比较阻力Pa温度C备注重力尘降 室重力100低200100050低4001200400除尘效率较低旋风除尘 器离心力520中4002000400通过比 较，旋风除 尘器管理、 制作方便， 体