某公司烧结机烟气脱硫除尘工程设计方案

大气污染控制工程课程设计专业：环境工程学生姓名：朱晶晶学号：200913030523完成时间：2012年6月目录一、课程设计题目.........................................二、设计原始资料.........................................三、设计方案的确定.......................................四、设计计算..............................................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.............................（2）标准状态下理论烟气量.............................（3）标准状态下实际烟气量.............................（4）标准状态下烟气含尘浓度...........................(5)标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算.................2．除尘器的选择...........................................（1）除尘效率..........................................（2）除尘器的选择......................................3．除尘器的设计...........................................4.脱硫吸收塔的设计........................................5.确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置................（1）各装置及管道布置的原则............................（2）管径的确定6.烟囱的设计（1）烟囱高度的确定（2）烟囱直径的确定（3）烟囱的抽力7.系统阻力的计算（1）摩擦压力损失......................................（2）局部压力损失......................................（3）系统总总阻力.....................................8.风机和电动机的选择及计算...............................(1)风机风量的计算（2）风机风压的计算（3）电动机功率的计算四、结束语五、参考资料六、附图一、课程设计题目某公司烧结机烟气脱硫除尘工程设计方案二、设计原始资料锅炉型号：SZL4-13型，共4台（2.8MW×4）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烟气在锅炉出口前阻力：800Pa排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16％当地大气压：97.86kPa室外空气温度：-1℃空气过剩系数：α=1.4空气含水（标准状态下）按0.01293kg/m3烟气其它性质按空气计算C=68%；H=4%；S=1%；O=5%；N=1%；W=6%；A=15%；V=13%按锅炉大气污染排放标准（GB13271—2001）中一类区二时段标准执行烟尘浓度排放标准（标准状态下）：80㎎/3m二氧化硫排放标准（标准状况下）：900㎎/3m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。三、设计方案的确定由于所处理的烟气含尘较多，硫的含量也较多，故采用除尘与脱硫分开的操作系统，得到更好的处理效果。锅炉烟气经旋风除尘器除尘后，通过风机后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。在吸收塔中，采用石灰石/石灰法湿法烟法脱硫技术。经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾，在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。进行除雾器冲洗有两个目的，一是防止除雾器堵塞，二是冲洗水同时作为补充水，稳定吸收塔液位。最后，洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。四、设计计算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OSHCQa7.07.056.5867.176.4)/(968.650.07.010.07.040.056.568.0867.176.43kgmQa式中C，H，S，O——分别代表煤中各元素所含得质量分数（2）标准状态下理论烟气量NQQWHSCQaaS8.079.0016.024.12.11)375.0(867.1244.701.08.0968.679.0968.6016.006.024.104.02.11)01.0375.068.0(1.867Qs式中aQ——标准状态下理论空气量；（3）标准状态下实际烟气量)/()1(016.1Q3skgmQaQas标准状态下烟气流量Q应以hm/3计,因此,设计耗煤量sQQkgmQs/25.106.968)14.1(016.1424.73设计耗煤量sQQ=10.25×600×4=24600(hm/3)式中a-----空气过量系数sQ------标准状态下理论烟气量,kgm/3aQ------标准状态下理论空气量,kgm/3（4）标准状态下烟气含尘浓度)m/kg(QAdC3ssh)/(103.244.0151.016.0C33mkg=2.3×103（mg/m3)式中shd-------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sQ------标准状态下实际烟气量,(kgm/3)(5)标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算)/(102362mmgQSCsso6so1025.0101.02C2)/(1095.133mmg式中S------煤中硫的质量分数sQ------标准状态下燃煤产生的实际烟气量,(kgm/3)2．除尘器的选择（1）除尘效率CCs1η3103.2801=96.52%式中C------标准状态下烟气含尘浓度,3/mmgsC------标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,3/mmg（2）除尘器的选择工作状况下烟气流量)h/m(TTQQ3273)160273(24600Q=39017.5)h/m(3式中Q-----标准状态下烟气流量,)h/m(3T-----工况下烟气温度,KT------标准状态下温度,273K则烟气流量为)/(10.84360039017.536003smQ3．除尘器的设计为达到烟气流量及除尘效率，选择脉式喷嘴袋式除尘器。选择逆气流清灰方式，则过滤气速vf=0.5~2.0m/min。取vf=2.0m/min。选择GDF-2N3-13-35除尘器；过滤面积：28m.205A每条滤袋的面积：23188m.15.312.014.3dla滤袋条数：n=1564.脱硫吸收塔的设计所需空气量：)/(968.63kgmQa烟气量：sQ)/(424.73kgm标况烟气流量：sm84.103vQ烟气中错误!未找到引用源。浓度为：6so1025.0101.02C2)/(1095.133mmg按照900mg/m³的排放标准，则脱硫率至少为%85.53%1001950900-1950采用石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术5.确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置（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。对各装置及挂到的布置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装、操作和检修方便。（2）管径的确定)(4mQd取v=12m/s；d=1.07m，圆整后取直径1100mm。式中Q——工况下管内烟气流量，m3/s；v——烟气流速，m/s,（可查有关手册确定，对于锅炉烟尘v=10～15m/s）。6.烟囱的设计⒈烟囱高度的确定首先确定共有一个烟囱的所有锅炉的总蒸发量（t/h），然后根据锅炉大气污染物排放准中的规定（表2）确定烟囱的高度。锅炉总额定出力/(t.h-1)《11～22～66～810～2026～35烟囱最低高度/m202530354045额定出力：4t/h额定压力：1.27MPa出口温度：184℃。故总蒸发量4×4=16t/h，烟囱最低高度取40m。（2）烟囱直径的计算烟囱出口内径可按下式计算：v0188.0QdQ——通过烟囱的总烟气量，hm/3v——按表三选取的烟囱出口烟气流速，sm/。表四烟囱出口烟气流速（m/s）通风方式运行情况全负荷时最小负荷机械通风1~204～5自然通风6~102.5～3选定v=5sm/)(3.15246000188.0md圆整取d=1.3烟囱底部直径Hidd221md9.24002.023.11取d1=3m式中：2d——烟囱出口直径，mH——烟囱高度，mi——烟囱锥度，取i=0.02（3）烟囱的抽力BttHSpky)27312731(0342.031086.96)16027311-2731(400342.0yS=181.13aP式中H——烟囱高度，mkt——外界空气温度，Copt——烟囱内烟气平均温度，CoB——当地大气压，aP7、系统阻力的计算⑴摩擦压力损失22vdLPL式中L——管道长度，md——管道直径，m——烟气密度，3/mkgv——管中气流平均速率——摩擦阻力系数取L=60m)/(34.13mkg)(171.77284.101.341.16040.02PapL（2）局部压力损失22vpρξΔ(Pa)式中ξ——异形管件的局部阻力系数可查到v——与ξ像对应的断面平均气流速率,m/sρ——烟气密度,3m/kga.渐缩管α=45°,ξ=0.1,v=10.84m/sPap78.7284.0134.11.02管路中共有两个渐缩管，故△P3=2×7.78=15.56Pab.90°弯管部分D=1100取R=D则ξ=0.23Pap11.18210.8434.123.02管路中共有4个90°弯管，故△P5=4×18.11=72.44Pa（3）系统总总阻力（其中锅炉出口前阻力为800pa，袋式除尘器压力损失500pa）77Pa.155950080072.4415.56171.77h8.风机和电动机的选择及计算（1）.风机风量的计算)/(325.1012732731.13hmBtQQPy)/(8.4489786.96325.101273160273246001.13hm式中1.1——风量备用系数；Q——标准状态下风机前标态下风量，m3/h；tP——风机前烟气温度，℃，若管道不太长，可以近似取锅炉排烟温度；B——当地大气压力，kPa。（2）.风机风压的计算)(293.1325.1012732732.1PaBttShHyYPyy)(56.38234.1293.196.860325.10125027316027313.18177.15592.1Pa式中1.2——风压备用系数；h——系统总阻力，Pa；yS——烟气抽力，Pa；tP——风机前烟气温度；yt——风机性能表中给出的试验用气体温度，℃；y——标准状态下烟气密度，1.34kg/m3.计算出风机风量QY和风机风压Hy后，可按风机产品样本给出的性能曲线或表格选择风机型号。选择Y5-48No12.5D型号。（3）.电动机功率的计算)(1000360021kwHQNyye)(16.895.08.0100036003.156.3828.44897kw