燃煤锅炉房烟气除尘设计文档格式.docx
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空气中含水(标准状态)按:
0.01293kg/m3
烟气其它性质按空气计算
煤的工业分子成分:
CY=68%HY=4%Sy=1.2%OY=5%
NY=1%WY=6%AY=14.8%VY=13%
排放标准:
GB13271-2001二类地区标准执行
烟尘浓度排放标准(标准状态):
200mg/m3
SO2浓度排放标准(标准状态):
900mg/m3
净化场地布置:
锅炉出气口管径为600mm,其中心线高程为2.39m,其长度为600mm,所有管道总长为9.5m,室内锅炉距外墙2.18m。
第二章烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算
2.1标准状态下理论空气量
=4.76(1.867*68%+5.56*4%+0.7*1.2%–0.7*5%)(m3/kg)=6.975(m3/kg)
式中
、
分别为煤中各元素所含的质量分数;
2.2标准状态下理论烟气量
=1.867(68%+0.375*1.2%)+11.2*4%+1.24*6%+0.016*6.975+0.79*6.975+0.8*1%
=7.430(m3/kg)
式中
——标准状态下理论空气量,m3/kg;
(设计空气含湿量12.93g/m3)
——N元素在煤中所占质量分数,%;
——煤中水分所占质量分数,%;
2.3标准状态下实际烟气量
=7.430+1.016(1.4–1)*6.975
=10.26(m3/kg)
——空气过量系数;
——标准状态下实际烟气量,m3/kg;
——标准状态下理论烟气量,m3/kg;
注意:
标准状态下烟气流量
以m3/h计,因此,
=
=10.26*650*3
=20007(m3/h)
2.4标准状态下烟气含尘浓度
=3.173×
10-3(kg/m3)
——排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数;
——煤中不可燃成分的含量;
2.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算
=1.871×
103(mg/m3)
——煤中含可燃硫的质量分数;
——标准状态下燃煤产生的实际烟气量,m3/kg;
第三章除尘器的选择
3.1除尘器应达到的除尘效率
=95.2%
——标准状态下烟气含尘浓度,mg/m3;
——标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,mg/m3;
3.2除尘器应达到的除SO2效率
=51.9%
——标准状态下烟气含SO2浓度,mg/m3;
——标准状态下锅炉SO2排放标准中规定值,mg/m3;
3.3除尘器的选择
根据烟尘的粒径分布或种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器的种类、型号及规格。
确定除尘器的运行参数,如气流速度、压力损失、捕集粉尘量等。
工况下烟气流量Q'
=
=32848.2(m3/h)
式中Q——标准状态下烟气流量,m3/h;
T’——工况下烟气温度,K;
T——标准状态下温度,273K。
则烟气流速为
=9.12(m3/s)
根据工况下烟气流量、烟气流速及要求达到的除尘效率确定除尘器,选用LCMP型脉冲除尘器LCMP192-12-2700型
LCMP192-12-2700型脉冲除尘器
滤袋长度/mm
滤袋数/条
分室数/个
过滤面积/m2
过滤风速/(m·
min-1)
处理风量/(m2·
h-1)
设备阻力/kPa
除尘率/﹪
电机功率/kW
外形尺寸/mm
长*宽*高
设备重/kg
2700
192
12
1~3
11520~34560
0.6~1.2
>
=99.5
2.2
4919*2042*4399
7590
3.4脱硫设备选择
若采用先除尘后脱硫工艺,本设计建议脱硫设施采用填料塔进行吸收净化,只确定其塔径和填料层高度。
具体步骤如下:
①吸收剂的选择。
本设计选用石灰石浆液作为吸收液。
②填料的选择。
填料可为气体液两相提供良好的传质条件。
选用的填料应满足以下基本条件:
具有较大的比表面积和良好的润湿性;
具有较高的孔隙率(多在0.45-0.95);
对气流的阻力较小;
尺寸适当。
通常不应大于塔径的
;
耐腐性、机械强度大、造价低、堆积密度小、稳定性好等。
几种填料的特性见表1。
液泛气速与填料塔的压降
图1填料塔液泛点与压降的通用关系图
图中最上方的三条线分别为弦栅、整砌拉西环及各类型乱堆填料的液泛线,三条线左下方的线为等压降线。
图中横坐标为
,纵坐标为
根据上表
选择25乱堆陶瓷拉西环
假设温度在脱硫塔内其降为20C,吸收塔操作压力101325Pa
Mm=
29.35
气体密度ρG
=1.22kg/m3
ρL
kg/m3
Qml=76000kg/h,Qmg=13362×
1.22=16301.64kg/h
=0.163
=0.035
=1Ψ=1Φ=450ɡ=9.81
=
m/s
D=
圆整后3m
其中,
——液气比
——气体、液体密度,kg/m3
——液体粘度,Pa·
s;
——填料因子,m-1
——水的密度与液体的密度之比;
——空塔气速,m/s
g——重力加速度
填料塔塔径的计算
填料塔直径D取决于处理的气体量Q和适宜的空塔气速
,即:
Q(m3/s)一般由生产任务所给定;
一般由填料塔的液泛速度确定根据生产经验,
取值可由填料塔的液泛速率
确定,即
=0.66~0.80
,也可从有关手册中查得。
小则塔径大,动力消耗少,但设备投资高;
反之,
大则压降大,塔径小,动力消耗大,但是设备投资少。
由上式计算出的塔径应按照国内压力容器公称直径标准(JB-1153-73)圆整,直径在1m以下时,间隔为100mm;
直径在100mm以上时,间隔为200mm。
综合上各因素可选出XDCG4型陶瓷夺冠高效脱硫除尘器,详情如下:
除尘脱硫设备结构图
表3XDCG4型陶瓷夺冠高效脱硫除尘器产品性能规格
型号
配套锅炉容量/t/h
处理烟气量/m3/h
除尘效率/%
排烟黑度
设备阻力/Pa
脱硫效率/%
质量kg
XDGC4
4
12000
98
≤1级林格曼黑度
800~1400
85
2800
表4XDCG4型陶瓷夺冠高效脱硫除尘器外形结构尺寸
H
H1
H2
H3
A
B
C
D
E
F
4460
2985
4235
700
1400
300
50
350
1000
第四章确定除尘脱硫设备、风机和烟囱的位置及管道的布置
4.1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、操作和检修方便。
4.2管径的确定
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
);
取v=12m/s
则d
=0.984(m)
圆整d=1.000m
查手册得知壁厚为1mm
则内径d1=1000-2*1=998mm
由公式
可算出实际烟气流速
v=
=11.54m/s
第五章烟囱的设计
5.1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(表4-1)确定烟囱的高度。
表4-1锅炉烟囱高度表
锅炉总额定出力/(t/h)
<
1
1~2
2~6
6~10
10~20
26~35
烟囱最低高度/m
20
25
30
35
40
45
锅炉总的蒸发量2.8*3=8.4(t/h),
则选烟囱高度为38m。
5.2烟囱直径的计算
烟囱出口内径可按下式计算
——通过烟囱的总烟气量,m3/h;
——按表4-2选取的烟囱出口烟气流速,m/s;
表4-2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
10~20
4~5
自然通风
6~10
2.5~3
选
=12m/s
d
=0.9836(m)
烟囱底部直径
=0.9836+2*0.025*38
=2.884(m)
——烟囱出口直径,m;
——烟囱高度,m;
——烟囱锥度,通常取
=0.02~0.03;
5.3烟囱的抽力
=173.85(pa)
——外界空气温度,℃;
——烟囱内烟气平均温度,℃;
P——当地大气压,Pa;
第六章系统阻力的计算
6.1摩擦压力的损失
对于圆管
——管道长度,m;
——管道直径,m;
——烟气密度,kg/m3;
——管中气流平均速率,m/s;
——摩擦阻力系数,是气体雷诺数
和管道相对粗糙度
的函数。
可以查手册得到(实际中对金属管道
值可取0.02,对砖砌或混凝土管道
值可取0.04);
=0.84kg/m3
=10.63(pa)
6.2局部压力损失
——异形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
相对应的断面平均气流速率,m/s;
渐缩管800mm-600mm共6个,查手册:
开口角度a=45℃时,ζ=0.34,v=11.56m/s
=114.5(Pa)
渐扩管350mm-600mm共2个,查手册:
开口角度a=60oC,得ζ=0.174
=59.34(Pa)
吸入四通共1个,查手册得:
ζ=0.76,v=20.15m/s
90oC弯头共6个,查手册得:
系统总阻力(其中锅炉出口前阻力为800Pa,除尘器阻力为1400Pa)
=173.85+10.63+114.5+59.34+34.10+84.19+800+1400
=2676.61(